綜掘工作面長距離供風在榆橫礦區(qū)的應用

柳鎖存（陜西華電榆橫煤電有限公司小紀汗煤礦，陜西 榆林 719000）

工程技術

綜掘工作面長距離供風在榆橫礦區(qū)的應用

柳鎖存
（陜西華電榆橫煤電有限公司小紀汗煤礦，陜西 榆林 719000）

本文對小紀汗煤礦解決回風順槽掘進面長距離的供風問題闡述了幾種方案，選出了最優(yōu)方案，進而保證了掘進期間的供風需求，為采煤工作面的正常接替贏得了寶貴時間。

回風順槽；掘進工作面；供風方案

1 工程概況

小紀汗煤礦首采區(qū)11213首采工作面順槽設計長度5400m，已相繼開工。根據(jù)礦井生產接續(xù)計劃安排，11213回風順槽單巷掘進超過2000m后，迎頭風量不能滿足供風要求，故對綜掘工作面長距離供風方案進行比較，確定一種最優(yōu)方案來進行供風。

2 方案選擇

2.1 方案一

11213回風順槽掘進至2200m處向回風順槽開掘一條傾斜巷道，通過構筑通風設施將系統(tǒng)風流引入工作面，減少局部通風距離的方法解決長距離通風問題。

（1）工作面需風量計算：11213回風順槽掘進斷面為19m2。

①排除炮煙所需風量：因為使用綜掘機掘進，不用炸藥，故無需按排炮煙計算。

②按照工作面的人數(shù)進行計算Q=4×N=4×40=160m3/min。

③按照瓦斯進行計算Q掘進工作面=

100?q掘進工作面?K掘進工作面=100×0.507× 2=101.4m3/min。

④風速校驗風量Qmin=15S=15× 19=285m3/min=4.75m3/s；Qmax=240S= 240×19=4560m3/min。

綜合上述計算出來的風量，最大值為Q掘進工作面=285m3/min就是掘進工作面的需風量。

（2）風筒漏風系數(shù)P漏及局部風機最遠供風距離計算。

當通風距離L＞2000時，風筒百米漏風率P100＜2%，故在此設計中取風筒百米漏風率為P100=1.9%，則風筒漏風系數(shù)為：P漏=1/（1-L×0.01×1.9%）；Qa=P漏Qh=1/ （1-L×0.01×1.9%）×285=596m3/min；由此可得：L=2746m。

2.2 方案二

利用大功率風機配合Φ1000mm高強度耐壓風筒，解決長距離供風問題。風機選型計算：

（1）11213回風順槽掘進工作面需風量計算。計算結果見方案一：Qh=285m3/ min=4.75m3/s。

（2）風筒通風阻力計算

①對柔性風筒的摩擦風阻Rf進行計算：通過查找柔性風筒摩擦阻力系數(shù)可以取a=0.0029，由公式：

Rf=6.5×aL/D5=6.5×0.0029×4500= 84.825NS2/m8

②風筒總風阻R

柔性風筒的總風阻是：R=Rf×λ= 84.825×1.2=101.79NS2/m8。

③風筒漏風系數(shù)P漏計算

當通風距離L＞3000時，風筒百米漏風率P100＜1.5%，故在此設計中取風筒百米漏風率為P100=1.4%，則風筒漏風系數(shù)為：P漏=1/（1-45×1.4%）=2.7。

④局部通風機的工作風量及其工作的風壓計算

局扇工作風量：Qa=P漏，Qh=2.7× 285=769.5m3/min=12.8m3/s；局扇工作風壓計算公式：Ht=RQaQh+0.811ρQh2/D4；Ht= 101.79×12.8×4.75+0.811×1.2×4.752=61 88.83+21.96=6210.79（Pa）。

2.3 方案三

在11213回風順槽中部設置中轉風庫，利用風機接力的方法解決長距離供風問題。

根據(jù)方案一計算可知，11213回風順槽中轉風庫位置在巷道2200m較合適；利用目前使用的FBDNO7.1/2×45kW局部風機3臺可解決長距離通風問題，其主要步驟如下：

（1）在11213回風順槽2200m位置右?guī)烷_鑿臨時硐室作為風庫，要求硐室規(guī)格為6m×5m（長×寬）。

（2）用500mm磚混閉墻對硐室進行封閉，在墻體指定位置預留風筒孔、泄壓孔、行人小門。

（3）風筒孔必須設置Φ1000mm的鐵質風筒，伸出墻體外500mm，與風筒緊密連接。

（4）吸風側局部通風機安設至墻體外，由鐵質風筒與吸風孔連接；吸風孔及鐵質風筒直徑根據(jù)局部風機吸風孔而定，必須連接可靠，保證不漏風。

（5）泄壓孔外側安設活動擋板，并根據(jù)風壓設置配重。行人小門向里開啟，與墻面成3度傾角，保證無外力情況下可自動關閉。

3 方案的比較

3.1 方案一

優(yōu)點：可有效的解決掘進面長距離通風問題，風量穩(wěn)定，抗災能力強。回風順槽出現(xiàn)突發(fā)災害，避災線路較短，有利于逃生。前期通風設施施工基本完成，11213切眼貫通后，通風系統(tǒng)調整量較小。

缺點：前期設施施工量大，工時較長，影響順槽掘進的工程進度；增設工作面腰線及輔助運輸繞道，施工費用較大。

3.2 方案二

優(yōu)點：局部通風調整前后變化小，工作量少，耽誤工時少。

缺點：風機型號較大，在巷道擺放影響井下車輛運行；供風總長度達4500多m，通風阻力及風壓大，風筒維護困難，漏風量大，很難保證工作面的有效風量。為減小風筒接口處漏風，需要高強度加長風筒配合，成本較高。

3.3 方案三

優(yōu)點：風庫建設容易、工期短、設施不易損壞有效時間長；局部通風的風壓以及阻力比較小，并且柔性風筒很容易維護；局部風機與目前井下使用型號相符且都在巷道中，拆換容易；巷道沿線漏風容易解決，能夠保證掘進工作面風量充足。

缺點：第一階段通風需要敷設2趟風筒，在11213回風順槽口及風筒進入風庫2處拐彎風筒，行車過程中較易掛破維護不便。

結語

在11213回風順槽施工至2200m位置時在巷道右?guī)烷_鑿臨時硐室作為風庫，敷設2趟風筒進行巷道后期通風，取得了較好效果；同時需要通風部門定期檢查風筒和行人風門情況，以防行人風門關閉不嚴造成漏風和循環(huán)風，影響掘進工作面的通風質量。

[1]狄滿洲.雙巷道掘進技術在高瓦斯的礦井掘進當中的應用探討[J].中小型企業(yè)管理與科技，2015（01）.

[2]尹昌盛.長距離巷道掘進中通風除塵系統(tǒng)方案研究[J].煤炭技術，2014（12）.

[3]賀小平.大柳塔煤礦的長距離單巷快速掘進通風技術的運用[J].科技風，2014（10）.

TD712

A

柳鎖存（1970-），男，寧夏隆德人，1995年畢業(yè)于山西礦業(yè)學院采礦專業(yè)，采礦中級工程師職稱，華電榆橫煤電有限責任公司小紀汗煤礦生產技術科副科長，主要從事技術管理、煤礦安全方面工作。