礦井采區通風系統調整優化

李 琪

（山西汾西礦業（集團）有限責任公司雙柳煤礦，山西 呂梁 033300）

穩定、合理、可靠的礦井通風系統，是保證礦井安全生產、增強防災抗災能力、提升經濟效益的重要保障。因此，煤礦井下開采過程中選擇合理的通風系統非常重要，在礦井日常生產過程中解決一些通風系統出現的問題，選擇合理的方法是關鍵。

1 礦井概況

雙柳煤礦位于河東煤田東部，南距柳林縣(307國道)17km，區內交通便利。目前雙柳煤礦井田范圍內共布置有5個井筒，其中有3個進風井（即白家焉主斜井、白家焉副立井、郭家山副立井）；2個回風井（郭家山回風立井、白家焉回風立井），構成“三進兩回”通風系統。礦井通風方式采用分區式，通風方法為機械抽出式通風。井下回采工作面采用全風壓U型通風，掘進工作面使用局部通風機壓入式供風，通風系統獨立。

2 通風系統調整的必要性

2.1 目前礦井通風系統存在的問題

（1）井下部分預抽面、系統巷道配風量較大，有效風量利用率低，不經濟。

（2）井下三采區西軌道進風大巷風量大，巷道內風速超限。

2.2 調整優化的目的

針對以上問題，通過局部調整合理分配部分預抽面、系統巷道風量使有效風量利用率增加，同時利用三采配風巷分流西軌道進風量，降低三采西軌道進風大巷風速，使其風速符合《煤礦安全規程》規定，最終達到通風系統合理、穩定、可靠、經濟的目的。

3 礦井通風系統調整（優化）方案

3.1 優化前礦井通風系統配風情況

雙柳煤礦井下共有三個采區（其中一采區在2007年已密閉），二采區和三采區為生產采區。其中二采區有2個綜掘面、2個硐室、3個巷道用風，白家焉主扇擔負二采區北翼各地點用風；三采區有1個回采工作面、4個預抽工作面、2個綜掘工作面、2個炮掘工作面、5個硐室、其他7個巷道用風，郭家山主扇擔負三采區及二采南翼各地點用風。

3.2 優化前三采區各地點風量核算

三采區采掘工作面及硐室布置、風量分配核算情況：

1個回采工作面、4個預抽工作面、2個綜掘工作面、2個炮掘工作面、5個硐室、其他7個巷道用風（33（4）13運巷風橋、33（4）14材聯巷、33（4）16運聯巷、33（4）17運巷風橋、33（4）18運巷風橋、33（4）21運巷風橋、33（4）21抽采巷風橋）。

（1）三采區33（4）13回采工作面需風量

（2）三采區預抽23（4）15預抽面、33（4）14預抽面、33（4）15預抽面、33（4）16預抽面需風量

（3）33（4）18抽采巷、33（4）19抽采巷回風聯巷綜掘工作面需風量500m3/min

（4）三采區炮掘工作面33（4）21底抽巷、區域瓦斯治理底抽巷需風量500m3/min

（5）硐室有二采變電所、三采1#變電所、郭家山中央變電所、三2#采變電所、三采爆破材料庫共需風量1000m3/min

（6）其它巷道配風

三采區其他巷道風量按照風速不小于0.25m/s計算，聯巷巷道平均斷面為14.28m2；計算：60×0.25×14.28=214.2m3/min；取 220m3/min，故巷道用風按220m3/min能滿足巷道用風需求。7個巷道用風（33（4）13運巷風橋、33（4）14材聯巷、33（4）16運聯巷、33（4）17運巷風橋、33（4）18運巷風橋、33（4）21運巷風橋、33（4）21抽采巷風橋）

3.3 通風系統調整（優化）方案

根據以上風量核算情況及目前的配風情況，計劃對三采區通風系統進行調整（優化），主要包括三采區預抽工作面、三采軌道西段、三采配風巷通風系統進行調整（優化），然后對郭家山主扇風葉角度進行調整，根據2017年主扇性能測定報告，結合H=RQ2, 經過計算，將主扇風葉角度0°/+3°下調為0°/0°，風葉角度調整后主扇排風量下降至 18383m3/min。

表2、表3為主扇調整前、后運行參數表。

表2 調整前郭家山主扇運行參數

表3 調整后郭家山主扇運行參數

3.4 通風系統調整（優化）實施步驟

通風系統優化前三采軌道巷西段進風量為8349m3/min，風速為8.1m/s，《煤礦安全規程》規定為6m/s，超過規定2.1m/s。

三采軌道巷西段進風大巷主要擔負三個預抽面（33（4）14預抽面、33（4）15預抽面、33（4）16預抽面），四個掘進面（33（4）18抽采巷、33（4）19抽采巷回風聯巷、33（4）21底抽巷、區域瓦斯治理底抽巷），五個巷道（33（4）16運聯巷、33（4）17運巷風橋、33（4）18運巷風橋、33（4）21運巷風橋、33（4）21抽采巷風橋）用風。因此，要解決三采西軌道風速超限問題，必須將三采西軌道風量調整降低。主要地點包括33（4）14預抽面、33（4）15預抽面、33（4）16預抽面，在調整（優化）的過程中利用各個預抽面的通風設施采用增阻法降低預抽面供風量。同時利用三采配風巷將33（4）14預抽面、33（4）15預抽面、33（4）16預抽面進風量進行分流，通過以上兩種方式三采區總風量降低，之后調整郭家山主扇風葉角度，使主扇排風量降低，負壓下降。

3.5 通風系統調整（優化）實施效果

通過上述調整（優化），三采區預抽面33（4）14預抽面、33（4）15預抽面、33（4）16預抽面配風量調整為800m3/min，總配風量為2400m3/min比調整前總風量下降600m3/min；同時利用33（4）11運聯巷將33（4）14預抽面、33（4）15預抽面、33（4）16預抽面進風通過三采配風巷分配至各預抽面，使三采軌道巷西段進風量降低至5349m3/min，風速為5.18m/s，符合《煤礦安全規程》規定。

4 結論

通過分析雙柳煤礦局部通風系統存在的問題，根據井下通風系統實際情況對存在問題的局部通風系統制定合理的調整（優化）方案進行局部通風系統調整，降低用風地點的無效風量，提高局部通風系統的有效風量利用率，同時合理利用配風巷道，分流三采軌道巷西段進風量，使其總風量降低，解決三采軌道巷西段進風大巷風速超限的問題。