龍潭煤礦通風系統優化改造分析與實踐

劉榮良

摘 要：隨著煤礦開采逐步延深，礦井通風系統受上部采空區、老塘、周邊小煤的入侵等影響，造成礦井通風系統產生難以治理的外部漏風和通風阻力的增加，要求礦井不斷對通風系統線路進行優化分析，并提出優化改造完善方案，進行有效通風管理，確保礦井安全生產。

關鍵詞：煤礦；通風系統；改造；應用

引言

礦井的不斷延深，通風線路不斷延長，并且上部通風巷道受采空區、老塘和外部小煤的入侵，產生大量難以治理的外部漏風和通風阻力增加。礦井有效風量減少，系統的穩定性降低，礦井實際的供風量難以提高，局部采區需風量不足，影響礦井的通風安全。因此必須對礦井通風系統進行線路優化改造，確保安全生產。

龍潭煤礦隸屬于福建煤電股份有限公司，1989年建井，1998年投產，核定生產能力為30萬噸/年。采用平硐暗斜井開拓，主要開采龍潭中、西井田童子巖組一、三段煤層。礦井水文地質類型為中等型。

礦井采用中央邊界抽出式通風，主要通風機房安裝有兩臺FBCDZ-6-No16B型防爆對旋軸流式風機，一臺使用，一臺備用，配用電機型號為YBFe315S-6，電機額定功率為75×2KW，主要通風機的轉速為980r/min。

總進風量2401m3/min，總回風量2629m3/min，礦井有效風量率達91.3%。經歷年來的瓦斯等級鑒定，礦井為低瓦斯礦井，開采煤層無瓦斯、煤塵爆炸性，無自燃傾向性。

1 302采區通風系統存在的主要問題及整改方案

1.1 302采區通風系統情況

1.1.1 目前302采區通風系統存在的主要問題

（1）采區進風量不足，經核算302采區需風量至少為1220m3/min，而實際進風量只有660m3/min，采區進風量小于采區需風量。

（2）采區及區段回風巷失修嚴重，造成回風線路不暢、風阻大，嚴重限制了采區、區段的進風量。

（3）±0區段以上原掘進的回風上山基本按照3.6m2的斷面進行施工，再加上施工斷面小造成風阻大，且巷道失修后維修難度極大。

（4）采掘工作面串聯通風現象嚴重，采區的空氣質量非常差。

1.1.2 302采區±0區段以上回風巷失修情況

由于巷道圍巖變化及周邊小煤非法入侵盜采影響，目前302采區±0區段以上回風巷失修情況嚴重，限制了采區的進風量。

（1）302采區39#W±0m～+50m回風上山，該回風上山圍巖比較破碎，目前整條回風上山垮幫、垮頂非常嚴重，依靠安裝輔助通風機壓風進行回風。（2）延二及302采區+150m～+245m回風上山，該回風上山總體情況尚可，但最下部約40m已有比較嚴重垮幫、垮頂現象，斷面較小。（3）延二及302采區39#N+100m～+150m回風上山，中部一段約30m垮頂較嚴重，靠近下部約10m斷面較小。（4）延二及302采區39#W+100回風平巷（原延二+100-39#W運巷），+100回風平巷（原延二+100-39#W運巷）有200m左右圍巖差垮頂、垮幫比較嚴重。（5）302采區N翼+50回風平巷（原延二采區+50-39#N），延二+50-39#N運巷約300m長，大部分采取金屬支架、局部采取木支架，目前因背幫背頂的坑木腐爛造成嚴重的垮幫、垮頂，口部一段全巖處圍巖較破碎，石門穿煤處已塌陷，目前人員無法進入。

1.2 針對302采區±0區段以上回風巷失修嚴重，采區進風量不能滿足通風需要的情況，擬對302采區±0區段以上的通風系統進行改造。

1.2.1 改造方案一

（1）改造方案

在302采區+0-N石門掘100m的回風平巷，再沿43#煤層底板掘588m的回風上山、在+245掘50m的回風平巷與延二及302采區+245回風平巷貫通，作為302采區±0區段以上的回風巷。302采區的回風從±0石門進入新掘的±0回風平巷，再進入新掘的±0m～+245m回風上山，最后進入+245回風巷。

此方案完成后可將302采區±0區段以上失修嚴重的回風巷全部甩掉，降低302采區回風巷的風阻，加大302采區的進風量，保證302采區通風系統的安全可靠。

（2）此方案所需資金（見表1）

1.2.2 改造方案二

（1）改造方案

在延二采區+50車場打點硐室附近掘60m的回風平巷，再掘470m的回風上山，再在+245掘進50m的回風平巷與延二及302采區+245回風平巷貫通，作為302采區+50以上的采區回風巷。使302采區的回風從+50進入新掘的回風平巷，再進入新掘的+50m～+245m回風上山，最后進入+245總回風巷。

此方案完成后可將302采區±0區段以上失修嚴重的回風巷全部甩掉，降低302采區回風巷的風阻，加大302采區的進風量，保證302采區通風系統的安全可靠。

（2）此方案所需資金（見表2）

表2

1.2.3 方案比較（見表3）

表3

1.2.4 方案的選定

通過以上比較可知：（1）方案一與方案二工程所需資金相當。（2）方案一、方案二施工技術比較簡單、巷道易于維護。（3）方案一、方案二巷道布置在43#煤層底板受小煤非法入侵采動影響小。（4）方案一不需維修延二+50-37#N及37#W石門，方案二需維修延二+50-37#N、W石門，方案二比方案一資金多8.47萬元且存在302采區N翼±0m～+50m以及W翼±0m～+50m回風上山的后續維修費用。

通過以上綜合分析比較，方案一通風線路短，受周邊小煤影響小，上部通風巷道不易破壞，擬選用方案一進行302采區±0以上通風系統的改造。

該方案實施完成后，將把302采區±0區段以上失修嚴重的回風巷全部甩掉，優化通風系統線路，減少礦井通風阻力，保證302采區通風系統的穩定、可靠，增加302采區的進風量，從根本上改變目前302采區進風量不足、生產作業環境差的狀況。

2 +416m～+10m皮帶斜井投入使用后通風存在的問題及整改方案

2.1 存在問題

龍潭煤礦+416m～+10m皮帶斜井即將建設完成，隨著皮帶斜井的投入使用，根據目前的通風狀況，將產生皮帶斜井+50翻罐籠處產生的煤塵進入+50運輸大巷，污染+50水平進風流的問題。

2.2 解決方案

2.2.1 方案一

（1）完善方案

擬在+50翻罐籠靠近+50中央泵房通道處掘1條風橋與延二西+50石門貫通，使+50翻罐籠處產生的煤塵從風橋處引入延二西+50石門，再進入延二西+50m～+130m回風上山，再進入+130m～+245m小煤已掘進的下山，最后匯入+245m回風巷，避免+50翻罐籠處產生的煤塵污染+50運輸大巷進風流的問題。

（2）工程所需資金（見表4）

表4

2.2.2 方案二

（1）完善方案

擬在+50m翻罐籠靠近+50m中央泵房通道處，掘進1條回風下山與皮帶斜井+10m清倉巷貫通，使+50m翻罐籠處產生的煤塵從該下山進入+10m清倉巷，再進入延二西±0m區段，由延二西±0-37#W進入±0m～-60m回風下山再進入306采區-60-37#，再由306采區-60m～±0m回風上山匯入306采區回風巷，最后進入礦總回風巷。

（2）工程所需資金（見表5）

2.2.3 方案比較（見表6）

表6

2.2.4 方案的選定

綜合以上比較，考慮巷道的圍巖和通風系統的穩定性，減少后續巷道的維護，擬選用方案二進行+416m～+10m皮帶斜井投入使用后的通風系統完善方案。

3 結束語

煤礦服務年限長，開采時間較長，礦井通風系統線路長，通風網絡復雜，且受外部小煤入侵采動影響，礦井通風系統管理難度增加。必須不斷結合煤礦開采實際情況，采取優化通風系統線路，減少礦井通風阻力，增加礦井的進風量，保證通風系統的穩定、可靠。從根本上改變礦井實際需要風量不足、生產作業環境差等狀況，有效管理煤礦通風系統，實現礦井安全生產。

參考文獻

[1]煤礦通風安全[M].北京：煤炭工業出版社，1989.

[2]井巷工程[M].北京：煤炭工業出版社，1989.

[3]國家安全生產監督管理總局.煤礦安全規程[S].2010.