劉建明,龐貴智
(山西介休鑫峪溝煤業集團 左則溝煤業子公司,山西 介休 032000)
鑫峪溝煤業集團于2010年開始技術改造,因受原礦生產能力、通風能力的限制和不足現象,曾經出現串聯通風、循環風、微風等重大安全隱患。如果按照以風量確定工作面的相關規定,會使工作地布置少,影響工程進度以及工期的完成。若按設計中的基建工程和運輸系統全部完成后,再進行通風系統改造,會受通風能力影響基建隊組的安排數量,工程工期還要拖延數月。經對現場調查研究、制定出先進、合理的技術方案,提前將礦井技術改造后的主要通風機開啟,增加礦井通風能力,就會提升安全和經濟效益。
改造前使用的主要通風機為FBCDZ—NO16/2×75 kW,因總排風巷道斷面小(最小不足3 m2),礦井負壓達到1 450 Pa,總排風量1 892 m3/min,有效風量1 725 m3/min,只能滿足4個掘進工作面施工,加上主井2個工作面的獨立通風,全礦井共有6個工作面同時施工。按照初步設計關子嶺立井為排風井(斷面15.9 m2),斷面大、通風阻力小;但三采區回風巷與主井巷道尚未貫通,至少需要4個月方能完成。為了提高礦井風量,增加施工隊組,經過研究制定出以下方案:
1)通風系統設計方案:①提前開啟關子嶺立風井主要通風機,FBCDZ—NO26/2×280 kW。②同時停止原副井通風機運轉。③副井和原回風井作為2個入風井,構成中央分列式通風方式。④副井底掘進回風利用水平風道獨立回風。⑤三區掘進回風通過聯絡巷直接進入回風立井,形成獨立系統。⑥三區的入風:副井上車場與原風井的新風流匯合后經皮帶道進入三區,形成新鮮風流。
2)調整前的準備工作:①主要通風機試運轉,確保正式投用時能穩定可靠運轉,各種儀器、儀表、傳感器等數據也能準確。②建立和完善通風設施:立風井井底、水平風道、地面立風井通道、立風井井塔封閉。③副井底車場與水平風道之間打開通風設施,擴大巷道斷面;地面原風井防爆風門打開。④設通訊聯絡地點10處:各個工作面、機電硐室、立風井井底、水平風道、地面立風井通道。⑤通風機運轉20 min后,分3組測定風量,掌握風量變化,合理分配風量。⑥各個工作面安排專職瓦斯檢查員檢查瓦斯,安全監察員負責監督。⑦編寫調整通風系統的操作程序及安全措施。
3)調整后的通風效果:調整通風系統于2013年5月進行。全礦總入風量2 738 m3/min;總排風量2 940 m3/min;礦井負壓 900 Pa;礦井等積孔 2.1 m2;電壓10 000 V;電流4.4 A;副井入風量1320m3/min;三采區入風量1512m3/min;全礦井可安排9個工作面,滿足了生產的需要。礦井風量可按需要調整,最高可到8 000 m3/min。
德隆煤業現有4個井筒(2個豎井、2個斜井),原主要通風機,FBCDZ—NO20/2×185kW設在斜井。因總排風巷道斷面小(普遍在2.5~3m2);通風阻力大,礦井負壓達2 520 Pa,礦井面積孔不足1 m2,總排風量只有2 590 m3/min;總入風量2 460 m3/min,滿足不了生產需要。初步設計中原主立井作為排風井,因新立井運輸系統尚未形成,暫時不能擔負提升和運輸。經過調查研究確定立風井兼做提升運輸,提前調整通風系統,增加礦井總風量,具體方案如下:
1)通風系統設計方案:①3個井筒實行“2入1回”,原回斜風井封閉。主立井和副斜井進風,立風井回風,仍保持中央并列式通風方式,主要通風機為:FBCDZ—NO26/2×280kW。②東開拓4條巷道采用“3入1回”,集中運輸巷、軌道巷和原風道入風,新風道回風,便于上組煤3條下山局部通風機的布置。新風道斷面16 m2。③5號煤層利用立井底輔助回風巷進風,與北運輸下山構成獨立通風系統。④4號煤層利用皮帶道進風與材料道構成獨立通風系統。
2)調整前的準備工作:①主要通風機試運轉,風量定為5 000 m3/min,安裝各種儀器、儀表、傳感器等。②健全入排風之間的通風設施,主要有:封閉井塔、地面通道、立風井底、東開拓回風巷、北采區運輸巷、采區變電所等。③安排專職人員測定風量及瓦斯情況。④各地點通訊保持暢通,便于隨時聯系。⑤編制調整通風系統方案及安全措施并嚴格執行。
3)調整后的通風效果:調整通風系統于2013年6月進行。經測定達到預期效果:主要入風巷道斷面60 m2,其中主井50 m2;副井10 m2。主要回風巷道斷面12 m2,東開拓采區回風道斷面為16 m2,入、回風巷道斷面積,均比調整前增加3倍以上。巷道斷面增加降低了全礦井通風阻力,主要通風機由20型增到26型,電機由185 kW增到280 kW,實測數據:總入風量4 711 m3/min;總排風量4 899 m3/min;礦井負壓1800Pa;礦井等級孔 2.32m2;電壓 10075V;電流 20.3A;全礦井可安排10個以上工作面,滿足生產需要。且礦井風量可按需要調整,最高可到8 000 m3/min以上。
礦井通風系統改造后提高了通風能力,風量可按工作面個數做到按需分配;增加了施工地點,工程進度加快,縮短了礦井技術改造工期。礦井通風阻力和電流下降,減少了電力消耗,達到節支降成目的,實現了增加風量、降低阻力、節省電耗、更加安全、更加可靠。德隆與南窯頭煤業分別利用回風井兼做提升井,解決了通風與運輸間的矛盾。通過建立合理的通風系統為礦井帶來很大的安全和經濟效益。