貴州大林煤礦井下調節風窗的改造

帥崢嶸，倪贊龍

（江西煤業集團有限責任公司 貴州贛林礦業，江西 南昌330000）

1 礦井概述

大林煤礦是江西煤業集團公司在貴州省遵義縣的一對生產礦井，屬高瓦斯突出礦井，主要開采 M14、M9、M7煤層，礦井采用平硐開拓方式，礦井通風方式為中央并列式，礦井主要通風機采用抽出式通風。開采煤層無煤塵爆炸危險性，屬不易自燃煤層。

礦井“一通三防”以瓦斯管理、采掘面供風、通風系統維護為主。近幾年，該礦結合礦井通風實踐，根據井下通風設施的施工經驗，經多次嘗試、創新各種調節風窗制作方法，對井下的調節風窗進行了技術改造，提高了調節風窗調風的可靠性，保證了礦井通風系統的完整、穩定、安全。

2 井下調節風窗改造

調節風窗是礦井通風系統中必不可少的重要基礎設施，它關系到礦井通風管理工作的好壞，調節控制著礦井通風流量，為采掘工作面等用風地點風量的按需分配創造條件。風量調節效果的好壞對礦井安全生產和通風運行效益、作業人員的安全都有很大影響。該礦在對井下調節風窗進行改造前，時常出現礦井通風阻力大，有效風量低，瓦斯濃度變化大等通風安全隱患，為改變這一現象，礦井決定對調節風窗進行了改造。

2.1 改造前的井下調節風窗

改造前的礦井調節風窗，通常是在風門或擋風墻墻體上部，采用料石、水泥砂漿構筑，通過對井下調節風窗的使用、維護等情況的調查，原井下調節風窗存在較多的通風問題和安全隱患。

（1）原施工構筑井下調節風窗不僅勞動強度大，而且浪費人力和材料；當井下需要進行調節風量時，至少要3人以上同時施工作業，需提前備料進行施工調節風窗的面積的縮小或擴大，不僅費時費力，且所拆除的材料，還不能重復利用。

（2）原井下調節風窗維護工作量大，當礦井進行安全調風時，時常要拆除料石，破壞了原調節風窗墻體的整體結構，使窗口受壓后料石易脫落，其在施工過程中易被損壞。作業人員常常隨意穿行，造成風流紊亂，嚴重時造成風流短路，引起瓦斯積聚，給礦井生產帶來安全隱患。

2.2 改造后的井下調節風窗

調節風窗技術改造，要滿足結構完整、性能穩定、易于操作、安全可靠。一是要提高調節通風的工作效率，節省人力和材料；二是要便于維護風門墻體整體結構，防范遭受多種原因所致的損壞、破壞；三是要進一步強化現場管理，改善井下作業環境。目的就是要定購或設計加工結構完整、安全性能好、調風效率高的井下調節風窗。

（1）井下調節風窗改造提出了三個改造方案

第一方案：從廠家購買定做井下調節風窗。

第二方案：由礦井進行機械加工制作活動螺桿調節風窗，即利用鐵板焊接一個前后無蓋的長方體窗子（500mm×500mm×400mm），通過軸承在窗子前方焊接兩塊對開葉片，然后利用一根與窗子長度相一致的、已焊接好小鐵板的活動螺桿來控制葉片的角度進行井下風量的調節。

第三方案：礦井自身加工制作“n”字型活動角鐵調節風窗，也就是利用鐵板焊接一個前后無蓋的長方體窗子（500mm×500mm×400mm），通過軸承在窗子前方焊接兩塊對開葉片，然后在“n”字型活動角鐵上方焊接2根彈簧，利用彈簧的有效彈性形變來調節風窗內兩塊對開葉片角度進行井下風量的調節。

（2）井下調節風窗改造比較

第一方案，根據對同行廠家的了解，定做購買井下調節風窗，至少要2萬多元，多則突破3萬元，且要提前申報定購，尤其是制作調節風窗完成的周期較長。

第二方案，在調風過程中，風門受巷道限制，上部調節風窗不能滿足調風需求，經常需要人工調整調節風窗的過風面積；同時在工作面放炮時，由于放炮沖擊波震動，風窗葉片很難恢復到調節風量的葉片角度，風窗容易變形，既不能靈活運用，同時對風門的抗壓性會產生巨大影響，造成風門變形嚴重，調節風窗的維修工作量大。

第三方案，該調節風窗具有抵抗工作面放炮沖擊波的強烈震動的特性，調節風窗變形小；能增大風門的抗壓性能，延長了風門的使用周期；利用風窗上的螺絲固定，既可以方便靈活調節風量，并能根據井下所需風量及時調節風窗的大小，當不需要調風時，還可以將風窗關閉后用螺絲固定，既不漏風，又不影響風門、風窗的美觀；調節風窗經試制安裝，完全滿足礦井通風的安全要求，還能實現風量的微調，保證了井下通風的安全可靠。

3 調節風窗改造效果

1）礦井通過反復比較試驗，最后確定選用第三改造方案。使用該方案改造后的井下調節風窗具有調風省時省力的特性，能有效降低勞動強度，減少作業時間，提高井下調風工作效率；改造前進行井下調風至少安排3人施工作業，1名測風員，2名施工作業人員，還要提前搬運料石，水泥砂漿，而且“砌、補、拆、挖”等工藝相當費時、費力，且材料浪費嚴重。現只需測風員1人，用扳手松開定位螺絲，在窗口上推拉“n”字型活動角鐵，即可迅速實現調風。

2）改造后的井下調節風窗能有效地防止其被損壞，從根本上解決了調節風窗的維護難題。且保證了調節窗口的大小規整，結構穩定，確保了墻體和窗口的穩定、堅固防受壓損壞，還能避免意外破壞。改造后的調節風窗在井下使用2年多，運行正常，情況良好，易于維護。實現了井下風量的微調，對開葉片使用靈活，“n”字型活動角鐵又有定位螺絲固定，避免了意外毀壞，從而有效地保證了通風系統穩定，通風安全可靠。調節風窗采用整體裝配結構，便于運輸、安裝和拆卸，可重復使用。

3）改造后的調節風窗效益顯著，實現了按需迅速調風，避免了調節風窗的損壞、毀壞，消除了通風系統風流短路現象，預防了爆破、通風、瓦斯等安全事故，促進了礦井安全、生產、經濟效益的提高。“n”字型活動角鐵調節風窗在江西煤業貴州公司所屬礦井得到全面推廣應用，此項改造僅在該礦就節約資金20余萬元。