一、基本情况
    井田内主要含两层煤，矿井主要开采中大槽煤层，八尺槽煤层主要布置集中运输巷和回风巷，煤层走向80°～89°倾角41°～54°，东部地层略缓，倾角41°～44°，西部逐渐变陡，倾角52°～54°。自北向南：八尺槽厚2.19m，全区发育，煤层较稳定。中大槽厚23.24m，全区可采，煤层稳定，与八尺槽间距20～30m。八尺槽属34号气煤中大槽属45号气煤。厚煤层采用放顶煤采煤法，放顶煤时会有部分顶煤丢失。该区煤层均属自燃煤层。煤的自燃发火期约在3—6个月。矿井瓦斯相对涌出量为24.23m³/t,矿井二氧化碳相对涌出量为10.21m³/t，
    矿井的开采技术条件为：煤层属急倾斜煤层，煤层倾角为440一540。煤层的顶、底板均以粉砂岩为主，顶、底板均为中等稳定岩层。
通风系统：矿井通风系统采用中央并列式，通风方式为机械抽出式。主立井、副斜井进风，中央风井回风。主扇使用FBDCZ N0-16/75×2 型．380V，2×75KW轴流式通风机。目前矿井总风量约为47.9m³／s。
   开采急倾斜易自燃高瓦斯矿井，对通风可靠性提出了更高要求。
2009年-2010年，使用传统注浆方法对+735m综采工作面封闭区进行防灭火，启封后救护队进入工作面侦查非常困难，清淤工作量太大造成恢复生产时机延误数次启封数次封闭，最后研究决定只回收采煤机和前部运输机驱动部，其他设备和支架抛弃处理。+735m综采工作面回采未完毕，设备回收未完成的情况下，因为自然发火不得不进行封闭，且压占下部+720m综采工作面回采煤炭资源，开采下部分层增加困难。
    原因分析
急倾斜煤层采用水平分层开采的方式，容易造成上下分层的采空区沟通，以及地表通风，火灾的发展一般是由漏风引起的，从上往下火烧，火烧过后，地层中的裂隙水以及地表水下沉，造成防治水的困难。防灭火利用注浆的方法也给采空区补充了大量水源。
    三、防治方案
    利用均压技术防灭火办法在理论上最为合理可靠，可以保证不向采空区供氧；但使用该防灭火方法难度大，危险性也较大，均压点较难控制，随着工作面推进，压力随时变化，若控制不好容易采空区自燃发火或引起采空区瓦斯爆炸，且需要专业技术人才和设备，而我矿专业技术力量薄弱，设备缺乏，无专业调压设备（均压风机、精密测量仪器等），该方法不可取。各级领导、管理干部和工程技术人员克服种种困难，在+720m综采工作面局部试用了均压技术，取得良好的社会效益和经济效益。
一、均压原理
均压调压技术就是采用通风技术措施，调节漏风风路两端的风压差，使之减小或趋于零，使漏风量将至最小，从而抑制控制区内的煤炭自然，一直封闭火区的火势发展，加速其熄灭。
二、设计技术要求
采用均压技术防灭火，必须遵守下列规定：
1、编制设计报西沟煤焦公司总工程师批准；
2、有完整的区域风压和风阻资料以及完善的检测手段；
3、采空区或火区的漏风量、漏风方向、空气温度、防火墙内外的空气压差等状况，必须专人定期观测和分析，并记录在专用的防火记录本上；
4、改变矿井的通风方式、主要通风机工况以及井下通风系统时，对均压地点和均压状况必须及时进行调整，保证均压状态的稳定；
5、应有防止瓦斯爆炸的措施。
进行均压防灭火设计，要按下列规定和程序进行：
1、采用均压技术防灭火时，必须首先绘制通风系统图、通风立体图、通风网络图和通风压能图；其次要查明均压区域、风流压能分布和漏风状况。在此基础上制定均压方案和措施，并付诸实施。
2、绘制通风压能图，必须对有关风路同时进行通风阻力测定。为准确查明漏风状况，利用六氟化硫气体示踪技术。
采用均压技术，设计注意以下要点：
1、为避免临区老塘漏风，采空区和护巷煤柱漏风量增加，防止有害气体涌入生产井巷和作业空间，尽量避免区域性均压。
2、回采工作面采用均压法均压时，必须保证均压风机持续稳定运转，有确保均压风机突然停止运转保证人员安全撤退的措施。
3、利用均压技术灭火时，必须查明火源位置、瓦斯流向，并有防止瓦斯流向火源引起爆炸的措施。
设计依据
通风系统图，通风系统立体图、通风网络图、通风压能图及矿井开拓布置图和采掘工程平面图；
漏风形式、漏风量及其位置；火区位置及范围；
采区工作面风量及其通风方式；
工作面风压分布；
矿井通风方式、通风方法及矿井通风阻力分布和所有密闭内外风压差；
采煤方法，工作面的巷道断面，工作面的走向长度，倾斜长度；
通风构筑物的位置，矿井瓦斯涌出量等。
设计的主要内容
均压方式和均压设施及其选择；
均压参数计算；
均压措施设置；
工程及其设备概算；
绘制均压设施系统图（监测系统图）及编写说明书。
风窗、辅助通风机及风窗与辅助通风机均压设计
风窗调压
风窗调压特点
风窗调压实质上是在需要改变风流压力分布的支路上设置风窗，来实现增加或者减少该之路的风压。
调压值及风窗的开启面积
调压值即为主要漏风点的风压与均压点的风压差δh，需要调节后达到的风量，用公式计算
Qt=（Q2-δhme/Rme）
式中Q---工作面调压前的风量
     Qt—工作面调压后的风量
     δhme—调压值
     Rme—从工作面进风巷停采线到调压点之间的总摩擦风阻
风窗的开启面积
SW=QS/ Qt+0.759S(hw)1/2
    SW=S/1+0.759S(Rw)1/2
    式中SW---调节风窗的开启面积
         hw---风流经过风窗产生的局部阻力
         Rw---风窗的局部风阻
         Qt---通过调节风窗的风量
         S----安设风窗处的巷道断面积
    3、风窗的设置
    设置位置需要查明漏风形式、漏风量及其位置后方可设计。
辅助通风机调节均压
    辅助通风机调压实质是在风路上安设带有风墙的局部通风机，用以改变该条风路上的风压分布状态。辅助通风机处于工作状态时，进风侧呈负压状态，出风侧呈正压状态。如果将调压通风机设在原有风压h作用的进风巷，则使工作面压力升高；设置在回风巷内，则使工作面压力降低。
调压值的计算
δhme=hf- Rme（Qt2- Q2）
式中hf---辅助通风机的工作风压
其他含义与上面公式相同
通风机选型
辅助通风机的设置
采用辅助通风机调压，辅助通风机设置在漏风导线外。
在采煤工作面，升压调节，设在进风巷工作面停采线附近；降压调节，设在回风巷工作面停采线附近。
方案选择
根据使用范围，均压技术有区域性均压和全矿井均压两种方式，根据使用条件不同，均压技术可分为开区均压和闭区均压两大类。最后经矿委研究决定，立足矿井现有条件，保证效果的前提下，选择简便易行、经济合理、安全可靠的方式，采用+720m采面开区均压，已闭+735m采面闭区均压，进行综采工作面区域性均压。
均压措施选择
开区措施
调节风门均压，即在工作面回风巷内安设调节风门，工作面风量减小，压差降低。
改变工作面通风系统，U形通风系统端点压差较大，改为W形通风系统，工作面端点压差减小。
利用角联支路风向可变特性均压，主要用于两翼工作面相背而采，我矿没有这种情况，故不能应用。
4、调节风门与辅助通风机联合均压，工作面的采空区来自后部上方，下方两点。在工作面进风巷安设调压风机，在回风巷安设调节风门，工作面的绝对压力提高，当等于后部漏风点处绝对压力时，压差接近为零，阻止向采空区漏风供氧。因+735m工作面封闭后和+720m工作面存在采空区漏风，采用此措施较为合理。
5、风筒与辅助通风机联合均压
厚煤层开采，回采下分层，上分层采空区漏风形成多并联漏风系统。下分层进风巷安设风机，风筒向工作面直接供风，减小下分层进、回风巷之间压差，或在下分层回风巷铺设硬质风筒和抽出式风机，也是同样原理。对比讨论后，决定以此种方式作为西沟二矿综采工作面的主要均压措施。
闭区措施
因+735m分层工作面两巷封闭后，+735m车场到+735m回风石门一段巷道内大量设备回收较慢，没有完成全分层封闭工作，故无法在+735m分层进行闭区均压工作。
+720m综采工作面均压措施
在+720m综采工作面停采线构筑调节风门两道，墙厚度50厘米，底部掏槽60厘米，帮部掏槽40厘米。两道风门间距5米，满足行人通车要求。
    风门靠南帮留设直径800毫米风筒洞，风门外侧10米处安装两台功率为2×30Kw的风机，一用一备。风筒直径为800mm。二级吸风量620*1.3=806 m3/min，+720北巷全风压处计划风量900 m3/min，满足吸风量要求。
调压值及风窗的开启面积
调压值即为主要漏风点的风压与均压点的风压差δh，需要调节后达到的风量，用公式计算
Qt=（Q2-δhme/Rme）
式中Q---工作面调压前的风量
     Qt—工作面调压后的风量
     δhme—调压值
     Rme—从工作面进风巷停采线到调压点之间的总摩擦风阻
风窗的开启面积
SW=QS/ Qt+0.759S(hw)1/2
    SW=S/1+0.759S(Rw)1/2
    式中SW---调节风窗的开启面积
         hw---风流经过风窗产生的局部阻力
         Rw---风窗的局部风阻
         Qt---通过调节风窗的风量
         S----安设风窗处的巷道断面积
    测定使用的主要仪器是：
    1、BJ1型精密气压计，精度为0.1级；
    2、风扇干湿球温度计，精度为0.5级；
    3、YYT200型单管倾斜压差计，精度为0.2级；
    4、高、中、低速风表；
    5、皮尺与测杆；
    6、手表和秒表。
    阻力测定前需对所用仪器均进行了校正和标定。对工作面两巷以内设置各点进行静压、风压测定。
    测定方法
    (1) 巷道几何参数测算
    巷道几何参数测算如表1所示。
    
    表1  巷道几何参数测算表
序号    断面形状    断面积    周长    备注
1    三心拱            ：巷道宽度或腰线间宽度，m；
：巷道高，m。
：圆巷道断面半径，m；
2    半圆拱            
3    梯形            
4    矩形            
5    圆形            
    
    (2) 空气密度
              kg/m3
式中：   P——大气压力，kPa；
         T——空气绝对温度，K；
         φ——空气相对湿度；
         Psat——饱和水蒸汽压，kPa。
    (3) 风量
                 m3/s
式中：   Q——测点风量，m3/s；
         S——测点巷道断面积，m3；
         V——测点断面的平均风速，m/s。
    (4) 两测点间的通风阻力
    气压计法，沿风流方向1、2两测点间通风阻力，可用下式计算：
           Pa
式中：  Pb1、Pb2 ——分别为测定仪器在1、2测点的读数，Pa；
        Pa1、Pa2 ——测定仪器在1、2测点测定时基点仪器相应的读数，Pa；
        ρ1、ρ2 ——分别为1、2两测点的空气密度，kg/m3；
    V1、V2——分别为1、2两测点的风速，m/s；
    g ——重力加速度，m/s2；
    Z12——1、2测点间的标高差，m；
        ρm12——1、2两测点间的空气平均密度，kg/m3。
    (5) 分支井巷风阻R
                Ns2 /m8
式中：   hR12——测段通风阻力，Pa；
         Q——测段风量，m3/s。
    (6) 巷道摩擦阻力系数
                kg/m3
式中：   R——测段巷道风阻，Ns2 /m8；
         S——测段巷道平均断面积，m2；
         L——测段长度，m；
         U——测段巷道的平均周长，m。
绘制压能图，测量和计算两巷和工作面风压分布绘制上图。
    
均压调整方式
根据实测和计算资料，绘制漏风系统和漏风网络图。附件1
利用精密空盒气压计，测量1-4点气压，调整风窗和风机，使1-4点压差接近为零，2-3点压差接近为零。
三、安全技术措施
安全技术措施：
停风措施。一旦均压风机因故停风，工作面瓦斯就会大量涌出，进风巷的风门如不及时打开，均压区域将变成瓦斯超限区域，造成瓦斯事故。为保证安全，风门专人看管，风机专人开关，采区变电所专人看管总开关，回风巷设置瓦斯断电和风电闭锁，停风或瓦斯超限立即断电。加强风门质量控制和管理，合理调节风窗的开启面积，保证风机安设地点有足够的风量，风门、风机、风筒每天专人维护，每天调试调整。随着工作面推进，先构筑好外面两道风门，然后再拆除原有的风门。

四、结论与建议
1、应进行全矿井漏风点的查找，包括各地点密闭、挡风墙应加固，小眼应及时封堵。
2、开展通风阻力测定工作，对全矿井阻力分布进行摸排，降低进回风巷道阻力。对下一步的全矿井均压防灭火应用创造有利条件。
3、回风巷路线较长，断面小，不规则，应考虑降低阻力措施。以便降低主要通风机的工作负压，提高有效风量。
4、均压应使用专用的调压风机，局部通风机不适合开展均压通风。
4、均压通风是综采工作面瓦斯治理和采空区防灭火的有效方法，但是必须有完整的方案和防范措施，对于高瓦斯和易自然煤层谨慎实用，避免产生不可挽回的后果。