金剛礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

周思友

[摘要]為了解決金剛礦井通風較為困難的難題，利用現(xiàn)有工業(yè)場地和井巷，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了在同一工業(yè)場地安裝兩套通風設(shè)備，達到分區(qū)回風的目的。

[關(guān)鍵詞]礦井 通風系統(tǒng) 優(yōu)化設(shè)計

[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-396-1

1礦井通風系統(tǒng)慨況

礦井通風系統(tǒng)類型屬中央分列式，主通風機工作方式為抽出式。主平硐、主斜井、主暗斜井、副斜井四個井口進風，進風井在主井工業(yè)場地，進風水平標高為+330m；中風井是目前礦井回風井，回風水平標高為+500m；安裝有兩臺BDKⅡ-8-№.22型對旋軸流式通風機，額定風量5240-5460 m3/min，額定工作壓力1470-2568Pa。目前，通風機供風量已達到極限，不利于安全生產(chǎn)。

2礦井分區(qū)回風的必要性

（1）礦井現(xiàn)開采采區(qū)為+120水平。逐步開拓-100水平-311采區(qū)，通風路程增長，-311采區(qū)最大通風流程達12000m，同時隨著開采深度增加，瓦斯涌出量相應(yīng)增加及地溫升高等因素，需風量也相應(yīng)增大。

（2）隨著機械化水平提高，綜采綜掘要求巷道斷面增大；采煤工作面機尾巷必須實行全風壓通風等，從而增加了礦井所需風量。

（3）根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》（GB50215-2005）及煤礦建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計審查和竣工驗收標準（AQ1055-2008）中的相關(guān)規(guī)定，及-100m延深工程審查報告要求，按高瓦斯礦井設(shè)計采取分區(qū)通風至-100m水平東翼投產(chǎn)時，礦井將過度到分區(qū)通風。

3礦井分區(qū)回風的可行性

金剛礦井為東西兩翼開采，井田面積大，通風距離長，按照分區(qū)回風要求，需要重新選擇場地布置工業(yè)廣場和施工回風井筒。通過分析，利用現(xiàn)有工業(yè)場地，重新作風井與礦井回風平硐貫通，將礦井回風平硐與回風斜井分開，就能實現(xiàn)東西翼分區(qū)通風，回風斜井作西翼回風巷回風，礦井回風平硐作東翼回風巷回風。施工期間對井下安全生產(chǎn)無影響，因此，礦井通風系統(tǒng)改為分區(qū)回風是完全可行的。

4礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案

+500m水平中風井原機房處新建東翼回風井，新安裝2臺主要通風機，見圖1。

（1）井巷工程，+500m東翼回風井布置在現(xiàn)有中風井工業(yè)場地內(nèi)，距離+500中風井井硐36m的位置開口掘進巷道，長度150m。

（2）地面工程，由于該工業(yè)場地內(nèi)已有一套風機系統(tǒng)，已設(shè)置有電控室和值班室，本次設(shè)計為減少管理人員，利用原有值班室，本次設(shè)計不增設(shè)值班室。

5礦井主要通風機選型

主要風機選型為東翼回風井，西翼回風井由現(xiàn)有通風機繼續(xù)服務(wù)，不再選型。

5.1主通風機設(shè)備選型計算

礦井通風方式由原中央分列式通風改為東、西翼分區(qū)式通風。根據(jù)計算礦井東翼近期通風阻力為910.26Pa，所需風量為3887m3/min；礦井東翼遠期通風阻力1537.28Pa，所需風量為4347m3/min。

經(jīng)計算：東翼近期Q 1=65m3/s ，H1=910Pa；東翼遠期Q 2=73m3/s， H2=1537Pa；通風機產(chǎn)生的負壓，東翼近期H1=92.8mmH2O，東翼遠期 H2=156.7mmH2O；通風機工作點，東翼近期R1=0.022（N·S2）/m ，東翼遠期R2=0.029（N·S2）/m ；通風機工況點，東翼近期H1=92.8mmH2O，η=0.73風機葉片角為43°/35°，東翼遠期H2=156.7mmH2O，η=0.75風機葉片角為52°/44°。

5.2選擇通風機型號及臺數(shù)

根據(jù)主扇性能曲線，選擇通風機型號為BD-Ⅱ-8-№.20型軸流通風機2臺，1臺工作，1臺備用。轉(zhuǎn)速為740r/min，生產(chǎn)廠家為湘潭平安電氣集團有限公司。

6結(jié)論

（1）通過優(yōu)化設(shè)計，在同一工業(yè)廣場實現(xiàn)了礦井分區(qū)通風，沒有重新選址新建，節(jié)約了土地，減少了井巷工程量，節(jié)省了投資。

（2）通過優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了集中控制，減少了人員，減少了管理成本。