煤礦主要通風機優(yōu)化阻力實施方案

高 秀， 杜達文

（陽泉煤業(yè)（集團）股份有限公司一礦， 山西 陽泉 045000）

1 礦井介紹

陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司一礦位于山西省陽泉市西北部和盂縣東南部，井田東西走向長約14.5 km，南北寬約9.8 km，面積約83.6 km2，經(jīng)核定，礦井生產(chǎn)能力為750萬t/a，全礦井剩余服務年限為40.1a。礦井采用主斜井-副立井-行人斜井-副平硐-暗材料斜井綜合開拓方式。井田劃分南北兩個條帶開采15號煤層。兩個條帶分別布置軌道大巷、專用回風大巷及皮帶巷。在兩個條帶內(nèi)劃分為五個分區(qū)，即吳家掌分區(qū)、楊坡堰分區(qū)、張華溝分區(qū)、高家溝分區(qū)、南翼分區(qū)。每個分區(qū)分別布置軌道巷、皮帶巷、回風巷。工作面采用走向長壁采煤法，后退式開采，綜合機械化放頂煤一次采全高和綜合機械化一次采全高的采煤方式，全部垮落法管理頂板。礦井通風方式為混合式，通風方法為機械抽出式。

一礦共有13個進風井進風（1號主斜井、2號主斜井、704皮帶斜井、副立井、猴車斜井、南翼S2進風斜井、材料暗斜井、吳家掌進風立井、楊坡堰進風立井、四尺張華溝進風井、七尺張華溝進風井、高家溝進風井、紅簡溝入風井），5個回風井回風（吳家掌回風立井、楊坡堰回風立井、張華溝回風立井、高家溝回風立井、南翼回風立井），五個回風立井相對獨立，采區(qū)采用兩進一回或兩進兩回通風系統(tǒng)，工作面采用一條進風、一條回風的通風方式，另布置一條低位抽采巷、一條走向高抽巷。

1 通風阻力測定方案

1.1 測定目的

了解通風系統(tǒng)中阻力分布情況，為降低通風阻力提供依據(jù)；提供實際的井巷摩擦阻力系數(shù)和風阻值，使通風設計與計算更切合實際，使風量調(diào)節(jié)有可靠的技術依據(jù)；為均壓防火提供必要的基礎資料；為擬定發(fā)生事故時的風流控制方法提供必要參數(shù)；為礦井實現(xiàn)通風管理現(xiàn)代化提供原始數(shù)據(jù)[1-2]。

1.2 測定依據(jù)

MT/T 440—2008《礦井通風阻力測定方法》《煤礦安全規(guī)程》《煤礦安全質(zhì)量標準化標準及考核評級辦法》2013年。

1.3 測試內(nèi)容

風壓、風速、大氣物理參數(shù)、巷道斷面積和周長參數(shù)、測點間距[3-4]。

1.4 測定方法

利用通風多參數(shù)測定儀，采用逐點測量法進行風壓的測定，將一臺氣壓計放在井上基點處，每隔5 min測取氣壓讀數(shù)并記錄測定時間以監(jiān)測地面大氣壓力的變化，進而對井下測定的氣壓數(shù)據(jù)進行校正；另一臺氣壓計沿最大阻力路線逐點測定氣壓值并記錄測定時間,測點標高參數(shù)由采掘工程平面圖上讀取。

1.5 選擇測定線路及布置測點

測定路線選擇：根據(jù)礦井通風系統(tǒng)，采用分區(qū)域進行通風阻力測量，分為高家溝、張華溝、南翼、楊坡堰、吳家掌五個分區(qū)進行測量，在通風系統(tǒng)圖上選擇各分區(qū)測定的路線[5-6]。

高家溝：紅簡溝進風井底→十四采區(qū)軌道巷口→81401進風巷口→81401進風落山→81401回風落山→81401回風巷口→81401回風混合→十四采區(qū)西副巷口→十四采區(qū)風橋→十四采區(qū)輔助回風→十四采區(qū)輔助混合→高家溝回風井井底。

張華溝：四尺張華溝入風井底→十一采區(qū)軌道巷口→十一采區(qū)輔助軌道巷口→十一配風巷以里→81107高抽下料巷以里→81106進風口→81106進風落山→81106回風落山→81106回風口→81106混合處→十一采區(qū)輔助回風卡處→十一采區(qū)總回風口→張華溝回風井底。

南翼：猴車巷口→猴車巷底→北翼軌道大巷口→五采區(qū)軌道巷口→8713進風口→8713回風口→8713輔助回風口→五采區(qū)總回風口→北翼總回風口→南翼回風井底。

吳家掌：吳家掌進風井底→吳家掌進風井以外→丈八二區(qū)軌道巷口→S8206進風口→S8206進風落山→S8206回風落山→S8206回風口→S8206混合風流處→丈八二區(qū)輔助回風→吳家掌以外回風→吳家掌回風井底。

楊坡堰：楊坡堰進風井底→丈八三區(qū)軌道巷口→丈八三區(qū)軌道巷以里→8304進風口→8304東部進風口→8303進風口（東）→8303進風落山→8303回風落山→8303回風口→8303混合處→丈八三區(qū)輔助回風巷口→西大巷總回風卡外→西大巷總回風卡里→楊坡堰以外回風口→楊坡堰回風井底[7-8]。

2 通風阻力測定數(shù)據(jù)（見表1）

表1 通風阻力測定數(shù)據(jù)

3 阻力分析及降阻方案

3.1 阻力分析

根據(jù)測定數(shù)據(jù)顯示阻力分布狀況，四臺主要通風機區(qū)域阻力都集中在回風段，因此要降低主要通風機阻力，需在四臺主要通風機回風段做工作。經(jīng)研究分析各主要通風機阻力主要分布地點為：

1）高家溝主要通風機區(qū)域為高家溝回風井底段。

2）南翼主要通風機區(qū)域為五采區(qū)總回風至南翼回風井底及回風井筒段。

3）張華溝主要通風機區(qū)域為十一采區(qū)輔助回風卡處至十一采區(qū)總回風卡段。

4）楊坡堰主要通風機區(qū)域為丈八三區(qū)輔助回風至楊坡堰井底以外回風段。

3.2 主要通風機降阻效果

高家溝主要通風機將十三采區(qū)配風巷投入使用，并對十三采區(qū)軌道巷進行擴幫、優(yōu)化十二采區(qū)系統(tǒng)，實施降阻工程后高家溝主要通風機負壓由原來的4 700 Pa降為現(xiàn)在的4 000 Pa。

吳家掌主要通風機合理調(diào)節(jié)總回風巷道風量分配，拆除原總回風巷道的風卡門垛等，實施后吳家掌主要通風機負壓由原來的3 400 Pa降為現(xiàn)在的2 900 Pa。

楊坡堰主要通風機丈八四區(qū)軌道巷、東副巷、西副巷擴幫起底，斷面由原來的12m2加大到18m2，楊坡堰主要通風機負壓由原來的3400Pa降為3200Pa。

3.3 主要通風機降阻方案

高家溝分區(qū)降阻方案：對紅簡溝進風井底、高家溝回風井底進行清矸。

張華溝分區(qū)降阻方案：從十一采區(qū)輔助回風至北翼總回風補打一條回風巷（90 m）。預計施工該巷道后可降低阻力600 Pa（約60 mmH2O）。

南翼分區(qū)降阻方案：對南翼總回風道進行清矸，封閉五采區(qū)。預計施工后可降低阻力600 Pa（約40 mmH2O）。

楊坡堰分區(qū)降阻方案：解放楊坡堰井底風卡，預計楊坡堰主要通風機負壓由3 200 Pa降為3 000 Pa；丈八三區(qū)高抽回風巷起底擴幫，或施工巷道[9-10]。