1 掘進面迎頭區(qū)放炮后的排煙問題

    礦井掘進面的大都采用局部通風機壓人式通風。壓入式通風形成的射流屬于末端封閉的有限貼壁射流，如圖1。

    在礦井條件下，射流的有效射程Ls(m)與巷道斷面s(m2)的經(jīng)驗公式：Ls=(4～5)

    假設巷道斷面為5m2，那么，其風流的有效射程Ls約為10m。

    當風筒出風口離工作面迎頭的距離小于有效射程Ls時，由于射流的紊流擴散和卷吸作用，使得迎頭區(qū)炮煙與新鮮風發(fā)生強烈的摻混，沿著巷道向外推移，炮煙濃度逐漸趨于均勻化，源源不斷的新鮮風就不斷將炮煙置換，因此能迅速將炮煙排出。

    當風筒出風口離工作面的距離大于有效射程Ls時，在Ls之外還存在一個由射流反向流動引起的循環(huán)渦流區(qū)，更遠時可能出現(xiàn)第二個循環(huán)渦流區(qū)。因其渦流擴散強度小，炮煙排出將十分緩慢。

    如果直接把風筒掛進迎頭區(qū)進行排煙，工作面在爆破時破碎的巖石又會把離得較近的風筒砸碎，不能達到較為理想的排煙效果。

    2 掘進面迎頭區(qū)采用動力風排煙的危害性

    由于迎頭區(qū)排煙時間長，礦井的一些作業(yè)工人為加快作業(yè)循環(huán)時間，在井下偷偷使用高壓動力風作為輔助通風手段，但動力風中含有大量對人體有害的高分子油類微粒，而且高壓風也會重新?lián)P起工作面的落塵，產(chǎn)生二次塵害。

    掘進面采用動力風通風不但是對能源的極大浪費，還會影響掘進面的正常作業(yè)循環(huán)，甚至形成惡性循環(huán)。

    假設，礦井下有兩臺風鉆同時在甲、乙兩個地點作業(yè)，其中甲地離空壓機1500m，乙地離空壓機3000m，那么，壓力風的壓力坡度線示意圖如圖2所示。

    從圖中可以較為直觀地看出，正常打眼時甲地鑿巖機的有效風壓較大于乙地，在巖性硬度相當?shù)那闆r下，打眼工序甲地將比乙地快。接著，甲地放炮之后便開始采用動力風通風，其結(jié)果造成流程壓力的迅迅下降，使得乙地的鑿巖機有效風壓急減，從而影響乙地打眼工序的正常進行。3改善掘進面迎頭區(qū)排煙問題的辦法

    掘進面放炮后的迎頭區(qū)排煙問題應該是目前使用的局部通風方式普遍存在的缺陷。采取何種方法解決這一缺陷，筆者對其進行設想，供大家探討。

    3.1 設想

    有一種能自動伸縮的風筒，在放炮時退出迎頭易受損區(qū)，待放炮過后又能在炮煙很濃的情況下自動伸進迎頭，使出風口的有效射程進入工作面迎頭區(qū)進行高效排煙。

    3.2 方案設計

    風筒設計：風筒末端20m可選用輕質(zhì)柔軟的防靜電抗阻燃材料，末端20m可加工成以下樣式，如圖3、圖4所示。

    如果風筒布的直徑是50cm，那么每隔50cm的距離，在風筒布的里面撐一個撐環(huán)，撐環(huán)上部固定一個光滑吊環(huán)，吊環(huán)吊掛在滑桿上。

    滑桿可加工成每5m一小節(jié)，共4節(jié)，使用螺紋無縫聯(lián)接，以便于井下移動及運輸?；瑮U靠局部通風機的一頭，設一鉤頭，鉤頭上按一方向標，如圖5所示，轉(zhuǎn)動方向標可使鉤頭閉合與張開，鉤頭閉合時能扣住收縮起的風筒且方向標與巷道成垂直狀，方向標受放炮；中擊波推動成巷道方向一致，鉤頭張開同時放開收縮的風筒，風筒在風壓的推動下向迎頭滑動，進入有效排煙區(qū)進行排煙。

    3.3 操作要點

    操作完放炮工序的裝藥聯(lián)線之后，人員在即將撤離工作面時，把風筒末端順羞滑桿推離迎頭，在滑桿頭用鉤頭鉤住最后一個吊環(huán)，不讓風筒被風壓打開，把方向標橫對著迎頭。放炮時的沖擊波將轉(zhuǎn)動方向標，使之松開鉤頭，風筒內(nèi)的風壓將作用在風筒折疊處，把風筒逐步推向迎頭。