豐龍礦北翼風(fēng)井通風(fēng)系統(tǒng)改造

肖智瀧，付路軍

（江西豐龍礦業(yè)公司，江西 豐城331131）

1 工程概況

北翼風(fēng)井井口永久鎖口設(shè)計標(biāo)高為＋40.5m，井筒設(shè)計凈直徑為5.5m，井筒設(shè)計深度為710.5m。支護(hù)形式為錨網(wǎng)噴加單層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度為C40。北翼風(fēng)井掘進(jìn)工作面是采用地面壓入式通風(fēng)方式，兩趟直徑800mm骨架阻燃風(fēng)筒，每趟風(fēng)筒選用1臺2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)供風(fēng)（并有1臺備用），由于通風(fēng)距離超長（1400m），掘進(jìn)工作面風(fēng)量無法滿足施工需求，故對該通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。

2 施工方法

1）將井筒內(nèi)東側(cè)骨架阻燃風(fēng)筒更換為新直徑800mm的風(fēng)筒，使用1臺2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)供風(fēng)，西側(cè)重新布置一趟直徑1000mm風(fēng)筒，使用2臺2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)供風(fēng)；在－710m水平臨時變電所及泵房口分別砌筑風(fēng)墻和風(fēng)門（并設(shè)置調(diào)節(jié)窗口），作為中轉(zhuǎn)風(fēng)庫，井筒內(nèi)兩趟風(fēng)筒接至中轉(zhuǎn)風(fēng)庫內(nèi)，在中轉(zhuǎn)風(fēng)庫安設(shè)2臺2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)（其中1臺備用），一趟直徑800mm骨架阻燃風(fēng)筒接至工作面。

2）井筒內(nèi)風(fēng)筒更換方法

東側(cè)：利用現(xiàn)提升吊桶將井筒內(nèi)直徑800mm風(fēng)筒自下而上拆除，然后自上而下接直徑800mm新風(fēng)筒，在地面將風(fēng)筒兩節(jié)接到一起，以20m為一段高與上節(jié)風(fēng)筒鋼絲繩連接牢靠，固定后開啟風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查風(fēng)筒，沒有問題后接下一段高，更換到井下臨時變電所口。

西側(cè)：西側(cè)風(fēng)筒拆除不再使用，在井筒內(nèi)較大空閑位置重新布置一趟直徑1000mm風(fēng)筒。利用現(xiàn)有穩(wěn)車和天輪，先下放2根直徑15.5mm鋼絲繩作為穩(wěn)繩，下部與吊盤固定，上部與天輪梁固定，下放時在鋼絲繩下部固定5t活動鉤頭；穩(wěn)繩固定牢靠后再使用2JZ－16穩(wěn)車下放2根直徑15.5mm鋼絲繩懸吊風(fēng)筒，風(fēng)筒固定工作在井口進(jìn)行，邊下放鋼絲繩邊接風(fēng)筒，下放之前，在鋼絲繩下端安裝自制簡易滑架，使鋼絲繩順穩(wěn)繩下滑。風(fēng)筒與鋼絲繩必須固定牢固，每安裝2～3節(jié)風(fēng)筒，開啟風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查風(fēng)筒，沒有問題后接下一段高。

3）通信聯(lián)系方式：因井筒內(nèi)沒有信號，采用對講機(jī)聯(lián)系，吊桶內(nèi)準(zhǔn)備大錘備用。

4）中轉(zhuǎn)風(fēng)庫：在距－710m水平臨時變電所口300mm處砌筑風(fēng)墻并預(yù)留進(jìn)風(fēng)口及調(diào)節(jié)風(fēng)窗，風(fēng)墻采用紅磚配砂漿砌筑，墻厚370mm，墻兩面采用砂漿抹面，保證封閉嚴(yán)實；在泵房口300mm處及泵房口5m左右位置分別安裝風(fēng)門，作為中轉(zhuǎn)風(fēng)庫，風(fēng)門規(guī)格為1.5m×1.2m；調(diào)節(jié)窗口為0.5m×0.5m方形斷面；井筒內(nèi)兩趟風(fēng)筒接至中轉(zhuǎn)風(fēng)庫內(nèi)，在中轉(zhuǎn)風(fēng)庫安設(shè)2臺2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)（其中1臺備用），一趟直徑800mm骨架阻燃風(fēng)筒接至工作面，保證正常供風(fēng)。中轉(zhuǎn)風(fēng)庫布置見圖1。

圖1 中轉(zhuǎn)風(fēng)庫布置圖

3 中轉(zhuǎn)風(fēng)庫風(fēng)量計算

中轉(zhuǎn)風(fēng)庫風(fēng)量計算：馬頭門位置實測2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量，西側(cè)一趟為320m3，東側(cè)一趟為100 m3（局部地段有漏風(fēng)）。中轉(zhuǎn)風(fēng)庫風(fēng)量為300m3／min×3＝900m3／min?？蓾M足一臺2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)吸風(fēng)。

工作面所需風(fēng)量計算

（1）按工作面排除炮煙計算：

式中：t為爆破后通風(fēng)排炮煙時間，取30min；S為巷道凈斷面，S＝12m2；L為巷道長度（安全距離），取L＝600m；A為工作面一次爆破炸藥量，A＝70kg；K為淋水系數(shù)，取K＝0.9；Q1＝7.6m3／s＝386m3／min。

（2）按工作面同時工作最多人數(shù)計算：

式中：N為工作面同時工作最多人數(shù)，取25人。

（3）按最低允許風(fēng)速計算：

式中：V為巷道風(fēng)速，取0.25m／s；S 為巷道凈斷面積16 m2。

工作面所需風(fēng)量計算，取三者最大值Q＝386m3／min。

根據(jù)以上計算，選用1臺2×45kW對旋軸流局部扇風(fēng)機(jī)往掘進(jìn)工作面供風(fēng)，可滿足要求。風(fēng)機(jī)采用雙風(fēng)機(jī)自動切換。

4 通風(fēng)系統(tǒng)改造具體實施方案

1）為保證改造期間施工安全，防止井下瓦斯超限，距掘進(jìn)工作面迎頭0～5m位置設(shè)T1瓦斯探頭；在馬頭門10 m位置設(shè)置T2為回風(fēng)流位置探頭；井下變電所單獨設(shè)置一個瓦斯探頭。保證瓦斯電閉鎖裝置靈敏可靠。更換風(fēng)筒時必須保證掘進(jìn)工作面有一趟風(fēng)筒正常通風(fēng)，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時，必須停止工作，進(jìn)行通風(fēng)，達(dá)到安全要求后，方可恢復(fù)施工。

2）恢復(fù)施工前，組織機(jī)電、技術(shù)、安全等部門，對絞車房、壓風(fēng)機(jī)房、穩(wěn)車群，井上下、翻矸平臺、天輪平臺進(jìn)行一次認(rèn)真細(xì)致的大檢查，對檢查出的問題，落實到人限期整改。

3）仔細(xì)檢查提升繩，如果不符合要求，必須立即更換。

4）井筒東側(cè)直徑800mm風(fēng)筒利用提升吊桶自下而上進(jìn)行拆除，上下聯(lián)系采用兩個對講機(jī)和一個手錘（當(dāng)對講機(jī)出現(xiàn)故障時應(yīng)急用，1停、2快下、3快上、4慢下、5慢上）。

5）各信號工，絞車、穩(wěn)車司機(jī)信號聯(lián)系時一定要明確；各方明白指令意圖時，方可開車，信號工發(fā)信號要準(zhǔn)確、及時、清晰、專注。非信號工不得擅自動用信號，以免發(fā)出錯誤的指令。

6）井口安排專人，負(fù)責(zé)監(jiān)視提升鋼絲繩運(yùn)行情況、井上下通信聯(lián)系等。吊桶內(nèi)3個人，1個負(fù)責(zé)聯(lián)系，2人負(fù)責(zé)拆除風(fēng)筒。

7）事先與提升司機(jī)講好施工程序，絞車運(yùn)行速度控制在1m／s，由提升司機(jī)按操作臺數(shù)字深度指示器的指示來精確控制每一次的停車位置。

8）風(fēng)筒拆除后，放置在吊桶內(nèi)，及時升井，整齊擺放在井筒四周，拆除的廢舊鐵絲嚴(yán)禁丟入井底。

9）入井人員必須正確佩戴礦燈、自救器，系好安全帶，安全帽。入井人員的工具必須系繩并生根牢靠。

10）井筒內(nèi)風(fēng)筒拆除與安裝期間，井底嚴(yán)禁有人。

11）吊桶內(nèi)人員分工要明確，緊密配合，吊桶運(yùn)行時發(fā)現(xiàn)特殊情況必須緊急停車，進(jìn)行處理。

12）接風(fēng)筒以20m為一段高，與上節(jié)風(fēng)筒進(jìn)行連接，風(fēng)筒上的每個吊環(huán)，用12＃鉛絲與風(fēng)筒懸吊鋼絲繩固定；每20m風(fēng)筒接口處，采用8＃鐵絲固定于懸吊鋼絲繩上，懸吊鋼絲繩每50m與井壁生根、定位。

13）風(fēng)筒與上節(jié)風(fēng)筒連接牢固后，必須開啟風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查風(fēng)筒，沒有問題后方準(zhǔn)接下一段高。

14）井筒內(nèi)利用穩(wěn)車和天輪下放穩(wěn)繩時，必須由專人統(tǒng)一指揮。

15）重新下放風(fēng)筒懸吊繩時，速度不得過快，防止與臨時穩(wěn)繩纏繞，風(fēng)筒懸吊繩必須拉近并固定牢靠。

16）小型工器具必須用繩綁扎在手腕上，防止掉入井底，稍大工器具，必須使用細(xì)鋼絲繩固定在繩鉤上。

17）井口更換風(fēng)筒時，在孔洞周圍必須設(shè)置1.5m高圍欄，施工工器具必須綁扎在手腕上，防止墜入井底。

18）施工前讓所有參與作業(yè)的職工都了解作業(yè)中應(yīng)該注意的安全事項和施工方法；將施工中所使用的設(shè)備和工具進(jìn)行全面檢查和檢修。

19）施工期間，井口各個孔洞必須封閉嚴(yán)實。

20）高空作業(yè)人員，必須系安全帶，帶安全帽，作業(yè)時要將安全帶系在牢固合理位置。

21）施工人員在班前嚴(yán)禁酗酒。

22）通風(fēng)系統(tǒng)改造完成，在使用前對通風(fēng)情況進(jìn)行測試，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行完善。

5 應(yīng)用效果

1）縮短了掘進(jìn)工作面通風(fēng)距離。

2）減少運(yùn)輸線路環(huán)節(jié)漏風(fēng)。

3）能滿足風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量最大化。

4）達(dá)到掘進(jìn)工作面作業(yè)人員所需風(fēng)量。

5）解決獨頭開拓巷道送風(fēng)距離遠(yuǎn)的問題，具有推廣性。