三、治理措施
由于9号煤层采空区的连通范围、采空区与地表的构通情况、采空区内的积气情况均不明，短时间内地面堵漏效果不会明显，加之9号煤层为自燃煤层，如果采用抽排方案，很可能会引起煤层自燃，因此，排除抽排采空区有害气体的方案。
根据工作面上覆煤岩垮落规律，和工作面采空区漏风通道相对固定的特点，可以判定采空区有害气体有两个来源：一个是由漏风携带来自工作面采空区上覆老空区以外的地区，一个是来自工作面上覆老空区积存的有害气体，工作面顶板冒落后，老空区二氧化碳下沉进入采空区漏风通道，之后进入工作面。随着工作面的开采，由于老空区的漏风通道相对固定，来自其它地区的二氧化碳会逐渐减少，因此对工作面构成威胁的二氧化碳主要来自工作面上方老空区，所以对工作面上方二氧化碳的分布状况进行钻孔探测意义重大。因此：
措施之一：工作面上覆老空区有害气体的探测。
老空区的有害气体直接威胁着工作面的安全生产，特别是在老顶突然大面积垮落、工作面气压突然变化等情况下，会突然涌入工作面，造成人员伤亡，最安全的处理方法是在老空区或采空区将有害气体消除，由于9号煤层为自燃煤层，为防止煤层自燃不能采用抽排方案，只能使用二氧化碳吸收剂吸收采空区、老空区的二氧化碳。因此：
措施之二：采空区、老空区二氧化碳的有效吸收。
工作面与采空区之间存在开放式漏风，由于9号煤层被小窑破坏，造成工作面上覆老空区广泛连通、采空区漏风阻力小、漏风压差大、漏风量大（工作面无措施时，轨道顺槽与皮带顺槽均为回风），大量漏风不但将有害气体带入工作面，还会引起采空区遗煤自燃，要
13
解决工作面开放式漏风的问题，只能采用均压通风技术。
14
四、工作面开区均压方案设计
1．方案设计的原则
可靠的电源系统，可靠有效的工作面通风系统隔离，完善的保障措施。
2．方案设计
方案一：工作面轨道顺槽进风、运输顺槽回风均压通风 如附图1所示，在工作面轨道顺槽的进风联络巷中，利用局扇与风门结合，可为工作面增压提供可靠动力，同时在工作面皮带回风顺槽中增设风窗，可稳定增加工作面风压，减少采空区向工作面的漏风、抑制采空区有害气体的涌出。
该方案的缺点：①皮带顺槽内不能保证有效的隔离；②机电设备在回风顺槽内运转，有安全隐患；③皮带顺槽末段风流不稳定。
方案二：区域均压通风
如附图2所示，在四采区集中材料巷中设置局扇与风门，在集中皮带巷中设置调节风窗，提高41103工作面皮带顺槽进风巷的压力，从而提高工作面风流压力。
该方案的缺点：①不能保证有效的隔离；②均压范围大，控风能力受到制约，工作面风流压力的增加量受限制。
方案三：工作面皮带顺槽增设煤仓均压通风
41103工作面增设煤仓均压方案如附图3所示，在皮带顺槽增设煤仓，自煤仓底部掘联络斜巷与集中皮带巷构通，在工作面皮带顺槽与集中皮带巷间设置风门，皮带顺槽的进风联络巷中，设置局扇与风门，在工作面的轨道顺槽的末端设置调节风窗，以提高工作面风流压
15
力，抑制采空区有害气体涌出。
该均压方案可使工作面的通风系统与矿井通风系统隔离，工作面压力的升高程度可控。其缺点是增加了巷道工程量。
方案四：皮带顺槽进风、轨道顺槽回风的工作面均压方案 如附图4a所示，在41103工作面皮带顺槽的进风联络巷中，利用局扇与风门结合，可为工作面增压提供可靠动力，在皮带顺槽中增设一组风窗，控制流向皮带上山的新风量，同时在工作面轨道(回风)顺槽加调节风窗控制工作面风量，可稳定增加工作面风压，减少采空区向工作面的漏风、抑制采空区有害气体的涌出。
该方案的优缺点：①不用增加煤仓等岩巷工程量；②工作面可稳定增压；③皮带等机电设备处于新鲜风流中；④部分新风回流到皮带上山，需要选择较大型号的调压风机，风机耗电量较大。
通过对工作面各均压方案的分析比较，结合兑镇煤矿的实际情况，决定选择方案四：“工作面皮带顺槽增设煤仓均压通风”。
3、均压风机选型计算
根据2009年5月1日矿井通风阻力测定报告，41103采面进风阻力分布如表4-1所示。
16
