邢東礦主通風機改造

張杰

摘 要：該文講述了邢東礦為進一步向深處開采、發展所面臨的通風風量不足而進行的主通風機改造，文中著重從礦井風量需求及風量計算，風阻等方面闡述說明了改造前已使用多年的主通風機所無法滿足礦井未來向三水平發展的需要，提出了結合主通風機為半地下式安裝的實際情況，盡量不改變風機安裝尺寸的改造方案及計算方法，降低了改造時間，解決了風量不足的瓶頸，最后說明了此次主通風機改造的結果及產生的改造效益，為礦井主通風機改造提供了案例。

關鍵詞：主通風機 風量不足 改造方案 通風瓶頸

中圖分類號：TD262 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0063-02

1 立項背景

冀中能源股份有限責任公司邢東礦原設計生產能力為60萬 t/年，后生產能力擴大核定生產能力達125萬 t/年。

礦井通風方式為中央并列抽出式，由副井進風，主井回風。主扇風機房位于主井附近。礦井主扇風機房原安裝了兩臺沈陽風機廠生產的同等能力的2K58-No24軸流風機通風，風機和通風機房為半地下式，一臺運行，一臺備用。

風機型號：2K58-№24

電機額定功率：450 kW（2008年前為280 kW）

傳動方式：直聯長軸傳動

額定轉速：750 r/min

2007年邢東礦編制了五年規劃，2009年以后80萬 t/年，工作面一采一備，為滿足通風要求于2008年對礦井通風系統進行了部分改造：增加了-760排水配風巷通風，緩解了-760風門的風量集中，阻力大的問題；整修了主副暗斜井，擴大了通風斷面，降低了主副暗斜井的通風阻力，更換主通風機主電機。

但根據邢東礦新的規劃，未來礦井產量將繼續維持在每年120萬 t以上，工作面兩采一備，而且將來進入三水平開采，通風路線長，阻力大，地溫高，需風量量大，經專業分析現有風機難以滿足三水平開采要求。

2 內容

2.1 改造前通風系統存在的問題（表1）

根據2K58-No24軸流風機性能曲線，如果將礦井阻力控制在1500 Pa以下，風機葉片角度在45 °時，風機可以提供7920 m3/min風量。但礦井風機已使用多年，性能有所下降。

同時，礦井通風路線長（如果計算到三水平最遠處，通風路線長10 km），開采深度大，地壓也大，巷道變形嚴重，降阻可能性不大，其礦井關鍵巷道是主副暗斜井及總回風巷的斷面變形嚴重，致使阻力大。

經測定，礦井總進風4719 m3/min，礦井總回風4982 m3/min，風機總風量5946 m3/min，外部漏風964 m3/min。

由于礦井采用中央并列式通風，內部外部有較大的漏風，加之進入三水平后，通風距離較長，礦井地壓大，通風阻力將變大，二水平和三水平將通風困難。

2.2 按礦井經驗配風量通風計算

根據通風計算，生產擴大后，按工作面兩采一備，9個掘進工作面，經驗配風量，礦井通風參數為：

2.3 針對問題的改造方案

根據2K58-No24軸流風機性能曲線，2K58-No24軸流風機在葉片角為45 °時，最大風量滿足不了8073 m3/min（137.55 m3/s）的要求，即使礦井阻力降低到1400 Pa，風機風量也只能達到135 m3/s，況且礦井阻力也難以將到1400 Pa以下，因此，要想滿足8073 m3/min的要求，必須更換地面主扇。

由于邢東礦地面主通風機為半地下式，空間位置受限，更換更大直徑的風機位置不夠。因此，為盡量降低主扇更換的工程量，更換的主扇，需與現在風機的直徑相同或相近，仍可利用現有電機房，利用現有的中央并列式通風，滿足礦井未來生產的風量和風壓要求。

優點：改造容易，不用大的改建工程，周期短，見效快。新主扇效率高，相對運行費用低，節能效果明顯。

缺點：更換風機有一段時間是單機運轉；風量增大，風壓增高，外部漏風也增大。

2.4 根據改造方案的主通風機選型計算

礦井通風系統仍為中央并列式，經廣泛調研，確定主井（回風井）主通風機選型為GAF25-14-1（GZ）礦用軸流式主通風機。

風機選型參數：

3 創新點（優點）

新風機與原風機直徑與長度相近，適用于原有機房及風道，只需改造電機基礎，總體更換改造工作量較小，可有效減少因更換風機而必須采用的單風機運行時間，有利于礦井安全生產。改造中引入集中控制與自動化，可通過操作臺（板）控制設備的啟動與停止，稀油站的潤滑等，同時通過PLC的傳輸，可在電腦實時監控主通風機的運行狀態，并記錄運行參數。此外新風機較原風機扇葉調節有了改進，采用了液壓整體調節，方便快捷，可大大縮短扇葉調整時的單風機運行時間，保障礦井正常通風。

4 改造效果

主通風機更換改造共計28 d，并處理了主井筒漏風，改造后礦井風量明顯提高，井下風量由原來5900 m3/min提高到7400 m3/min，解決了礦井通風受限的問題。

5 經濟效益

新風機具有更高的效率，根據風機風量、負壓與耗電功率關系可看出現風機效率約為原風機的1.15倍，可為礦井節省資金，計算如下：

Q1：新主扇風量（m3/min）取7400（井下）；

P1：新主扇負壓（pa）取2300

A1：新主扇電流（A）取74

U1：新主扇電壓（V）取6000

Q1：舊主扇風量（m3/min）取5900（井下）；

P1：舊主扇負壓（pa）取1700

A1：舊主扇電流（A）取50

U1：舊主扇電壓（V）取6000

6 結語

此次邢東礦的主通風機改造完成了礦井的第一次主通風機更換，改造時間較短，效果良好，大大增加礦井通風風量，為礦井未來向深處開采提供了保障，進一步保證了礦井的生產計劃得以順利進行。在此次改造中引入了主通風機集中控制，葉片整體調整等多種新技術，實現設備升級，提高了主通風機的可靠性，安全性，進一步提高了礦井自動化水平。

參考文獻

[1] 陳圓.GAF型軸流式通風機的應用現狀及發展趨勢研究[J].煤炭與化工，2014（3）：135-136.

[2] 楊勝強，劉殿武.通風與安全[M].中國礦業大學出版社，2009.

[3] 賀高旺.礦井通風[M].山西人民出版社，2010.

[4] 胡漢華.礦井通風系統設計-原理、方法與實例[M].化學工業出版社，2011.endprint

摘 要：該文講述了邢東礦為進一步向深處開采、發展所面臨的通風風量不足而進行的主通風機改造，文中著重從礦井風量需求及風量計算，風阻等方面闡述說明了改造前已使用多年的主通風機所無法滿足礦井未來向三水平發展的需要，提出了結合主通風機為半地下式安裝的實際情況，盡量不改變風機安裝尺寸的改造方案及計算方法，降低了改造時間，解決了風量不足的瓶頸，最后說明了此次主通風機改造的結果及產生的改造效益，為礦井主通風機改造提供了案例。

關鍵詞：主通風機 風量不足 改造方案 通風瓶頸

中圖分類號：TD262 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0063-02

1 立項背景

冀中能源股份有限責任公司邢東礦原設計生產能力為60萬 t/年，后生產能力擴大核定生產能力達125萬 t/年。

礦井通風方式為中央并列抽出式，由副井進風，主井回風。主扇風機房位于主井附近。礦井主扇風機房原安裝了兩臺沈陽風機廠生產的同等能力的2K58-No24軸流風機通風，風機和通風機房為半地下式，一臺運行，一臺備用。

風機型號：2K58-№24

電機額定功率：450 kW（2008年前為280 kW）

傳動方式：直聯長軸傳動

額定轉速：750 r/min

2007年邢東礦編制了五年規劃，2009年以后80萬 t/年，工作面一采一備，為滿足通風要求于2008年對礦井通風系統進行了部分改造：增加了-760排水配風巷通風，緩解了-760風門的風量集中，阻力大的問題；整修了主副暗斜井，擴大了通風斷面，降低了主副暗斜井的通風阻力，更換主通風機主電機。

但根據邢東礦新的規劃，未來礦井產量將繼續維持在每年120萬 t以上，工作面兩采一備，而且將來進入三水平開采，通風路線長，阻力大，地溫高，需風量量大，經專業分析現有風機難以滿足三水平開采要求。

2 內容

2.1 改造前通風系統存在的問題（表1）

根據2K58-No24軸流風機性能曲線，如果將礦井阻力控制在1500 Pa以下，風機葉片角度在45 °時，風機可以提供7920 m3/min風量。但礦井風機已使用多年，性能有所下降。

同時，礦井通風路線長（如果計算到三水平最遠處，通風路線長10 km），開采深度大，地壓也大，巷道變形嚴重，降阻可能性不大，其礦井關鍵巷道是主副暗斜井及總回風巷的斷面變形嚴重，致使阻力大。

經測定，礦井總進風4719 m3/min，礦井總回風4982 m3/min，風機總風量5946 m3/min，外部漏風964 m3/min。

由于礦井采用中央并列式通風，內部外部有較大的漏風，加之進入三水平后，通風距離較長，礦井地壓大，通風阻力將變大，二水平和三水平將通風困難。

2.2 按礦井經驗配風量通風計算

根據通風計算，生產擴大后，按工作面兩采一備，9個掘進工作面，經驗配風量，礦井通風參數為：

2.3 針對問題的改造方案

根據2K58-No24軸流風機性能曲線，2K58-No24軸流風機在葉片角為45 °時，最大風量滿足不了8073 m3/min（137.55 m3/s）的要求，即使礦井阻力降低到1400 Pa，風機風量也只能達到135 m3/s，況且礦井阻力也難以將到1400 Pa以下，因此，要想滿足8073 m3/min的要求，必須更換地面主扇。

由于邢東礦地面主通風機為半地下式，空間位置受限，更換更大直徑的風機位置不夠。因此，為盡量降低主扇更換的工程量，更換的主扇，需與現在風機的直徑相同或相近，仍可利用現有電機房，利用現有的中央并列式通風，滿足礦井未來生產的風量和風壓要求。

優點：改造容易，不用大的改建工程，周期短，見效快。新主扇效率高，相對運行費用低，節能效果明顯。

缺點：更換風機有一段時間是單機運轉；風量增大，風壓增高，外部漏風也增大。

2.4 根據改造方案的主通風機選型計算

礦井通風系統仍為中央并列式，經廣泛調研，確定主井（回風井）主通風機選型為GAF25-14-1（GZ）礦用軸流式主通風機。

風機選型參數：

3 創新點（優點）

新風機與原風機直徑與長度相近，適用于原有機房及風道，只需改造電機基礎，總體更換改造工作量較小，可有效減少因更換風機而必須采用的單風機運行時間，有利于礦井安全生產。改造中引入集中控制與自動化，可通過操作臺（板）控制設備的啟動與停止，稀油站的潤滑等，同時通過PLC的傳輸，可在電腦實時監控主通風機的運行狀態，并記錄運行參數。此外新風機較原風機扇葉調節有了改進，采用了液壓整體調節，方便快捷，可大大縮短扇葉調整時的單風機運行時間，保障礦井正常通風。

4 改造效果

主通風機更換改造共計28 d，并處理了主井筒漏風，改造后礦井風量明顯提高，井下風量由原來5900 m3/min提高到7400 m3/min，解決了礦井通風受限的問題。

5 經濟效益

新風機具有更高的效率，根據風機風量、負壓與耗電功率關系可看出現風機效率約為原風機的1.15倍，可為礦井節省資金，計算如下：

Q1：新主扇風量（m3/min）取7400（井下）；

P1：新主扇負壓（pa）取2300

A1：新主扇電流（A）取74

U1：新主扇電壓（V）取6000

Q1：舊主扇風量（m3/min）取5900（井下）；

P1：舊主扇負壓（pa）取1700

A1：舊主扇電流（A）取50

U1：舊主扇電壓（V）取6000

6 結語

此次邢東礦的主通風機改造完成了礦井的第一次主通風機更換，改造時間較短，效果良好，大大增加礦井通風風量，為礦井未來向深處開采提供了保障，進一步保證了礦井的生產計劃得以順利進行。在此次改造中引入了主通風機集中控制，葉片整體調整等多種新技術，實現設備升級，提高了主通風機的可靠性，安全性，進一步提高了礦井自動化水平。

參考文獻

[1] 陳圓.GAF型軸流式通風機的應用現狀及發展趨勢研究[J].煤炭與化工，2014（3）：135-136.

[2] 楊勝強，劉殿武.通風與安全[M].中國礦業大學出版社，2009.

[3] 賀高旺.礦井通風[M].山西人民出版社，2010.

[4] 胡漢華.礦井通風系統設計-原理、方法與實例[M].化學工業出版社，2011.endprint

摘 要：該文講述了邢東礦為進一步向深處開采、發展所面臨的通風風量不足而進行的主通風機改造，文中著重從礦井風量需求及風量計算，風阻等方面闡述說明了改造前已使用多年的主通風機所無法滿足礦井未來向三水平發展的需要，提出了結合主通風機為半地下式安裝的實際情況，盡量不改變風機安裝尺寸的改造方案及計算方法，降低了改造時間，解決了風量不足的瓶頸，最后說明了此次主通風機改造的結果及產生的改造效益，為礦井主通風機改造提供了案例。

關鍵詞：主通風機 風量不足 改造方案 通風瓶頸

中圖分類號：TD262 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0063-02

1 立項背景

冀中能源股份有限責任公司邢東礦原設計生產能力為60萬 t/年，后生產能力擴大核定生產能力達125萬 t/年。

礦井通風方式為中央并列抽出式，由副井進風，主井回風。主扇風機房位于主井附近。礦井主扇風機房原安裝了兩臺沈陽風機廠生產的同等能力的2K58-No24軸流風機通風，風機和通風機房為半地下式，一臺運行，一臺備用。

風機型號：2K58-№24

電機額定功率：450 kW（2008年前為280 kW）

傳動方式：直聯長軸傳動

額定轉速：750 r/min

2007年邢東礦編制了五年規劃，2009年以后80萬 t/年，工作面一采一備，為滿足通風要求于2008年對礦井通風系統進行了部分改造：增加了-760排水配風巷通風，緩解了-760風門的風量集中，阻力大的問題；整修了主副暗斜井，擴大了通風斷面，降低了主副暗斜井的通風阻力，更換主通風機主電機。

但根據邢東礦新的規劃，未來礦井產量將繼續維持在每年120萬 t以上，工作面兩采一備，而且將來進入三水平開采，通風路線長，阻力大，地溫高，需風量量大，經專業分析現有風機難以滿足三水平開采要求。

2 內容

2.1 改造前通風系統存在的問題（表1）

根據2K58-No24軸流風機性能曲線，如果將礦井阻力控制在1500 Pa以下，風機葉片角度在45 °時，風機可以提供7920 m3/min風量。但礦井風機已使用多年，性能有所下降。

同時，礦井通風路線長（如果計算到三水平最遠處，通風路線長10 km），開采深度大，地壓也大，巷道變形嚴重，降阻可能性不大，其礦井關鍵巷道是主副暗斜井及總回風巷的斷面變形嚴重，致使阻力大。

經測定，礦井總進風4719 m3/min，礦井總回風4982 m3/min，風機總風量5946 m3/min，外部漏風964 m3/min。

由于礦井采用中央并列式通風，內部外部有較大的漏風，加之進入三水平后，通風距離較長，礦井地壓大，通風阻力將變大，二水平和三水平將通風困難。

2.2 按礦井經驗配風量通風計算

根據通風計算，生產擴大后，按工作面兩采一備，9個掘進工作面，經驗配風量，礦井通風參數為：

2.3 針對問題的改造方案

根據2K58-No24軸流風機性能曲線，2K58-No24軸流風機在葉片角為45 °時，最大風量滿足不了8073 m3/min（137.55 m3/s）的要求，即使礦井阻力降低到1400 Pa，風機風量也只能達到135 m3/s，況且礦井阻力也難以將到1400 Pa以下，因此，要想滿足8073 m3/min的要求，必須更換地面主扇。

由于邢東礦地面主通風機為半地下式，空間位置受限，更換更大直徑的風機位置不夠。因此，為盡量降低主扇更換的工程量，更換的主扇，需與現在風機的直徑相同或相近，仍可利用現有電機房，利用現有的中央并列式通風，滿足礦井未來生產的風量和風壓要求。

優點：改造容易，不用大的改建工程，周期短，見效快。新主扇效率高，相對運行費用低，節能效果明顯。

缺點：更換風機有一段時間是單機運轉；風量增大，風壓增高，外部漏風也增大。

2.4 根據改造方案的主通風機選型計算

礦井通風系統仍為中央并列式，經廣泛調研，確定主井（回風井）主通風機選型為GAF25-14-1（GZ）礦用軸流式主通風機。

風機選型參數：

3 創新點（優點）

新風機與原風機直徑與長度相近，適用于原有機房及風道，只需改造電機基礎，總體更換改造工作量較小，可有效減少因更換風機而必須采用的單風機運行時間，有利于礦井安全生產。改造中引入集中控制與自動化，可通過操作臺（板）控制設備的啟動與停止，稀油站的潤滑等，同時通過PLC的傳輸，可在電腦實時監控主通風機的運行狀態，并記錄運行參數。此外新風機較原風機扇葉調節有了改進，采用了液壓整體調節，方便快捷，可大大縮短扇葉調整時的單風機運行時間，保障礦井正常通風。

4 改造效果

主通風機更換改造共計28 d，并處理了主井筒漏風，改造后礦井風量明顯提高，井下風量由原來5900 m3/min提高到7400 m3/min，解決了礦井通風受限的問題。

5 經濟效益

新風機具有更高的效率，根據風機風量、負壓與耗電功率關系可看出現風機效率約為原風機的1.15倍，可為礦井節省資金，計算如下：

Q1：新主扇風量（m3/min）取7400（井下）；

P1：新主扇負壓（pa）取2300

A1：新主扇電流（A）取74

U1：新主扇電壓（V）取6000

Q1：舊主扇風量（m3/min）取5900（井下）；

P1：舊主扇負壓（pa）取1700

A1：舊主扇電流（A）取50

U1：舊主扇電壓（V）取6000

6 結語

此次邢東礦的主通風機改造完成了礦井的第一次主通風機更換，改造時間較短，效果良好，大大增加礦井通風風量，為礦井未來向深處開采提供了保障，進一步保證了礦井的生產計劃得以順利進行。在此次改造中引入了主通風機集中控制，葉片整體調整等多種新技術，實現設備升級，提高了主通風機的可靠性，安全性，進一步提高了礦井自動化水平。

參考文獻

[1] 陳圓.GAF型軸流式通風機的應用現狀及發展趨勢研究[J].煤炭與化工，2014（3）：135-136.

[2] 楊勝強，劉殿武.通風與安全[M].中國礦業大學出版社，2009.

[3] 賀高旺.礦井通風[M].山西人民出版社，2010.

[4] 胡漢華.礦井通風系統設計-原理、方法與實例[M].化學工業出版社，2011.endprint