南一下組采區(qū)分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化研究

胡　斌

(西山煤電股份公司 鎮(zhèn)城底礦，山西　太原　030203)

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·試驗(yàn)研究·

南一下組采區(qū)分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化研究

胡斌

(西山煤電股份公司 鎮(zhèn)城底礦，山西太原030203)

為了提高鎮(zhèn)城底礦南一下組采區(qū)風(fēng)量富裕系數(shù)，在采區(qū)邊界施工1條200 m聯(lián)絡(luò)巷，進(jìn)行采區(qū)分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)試驗(yàn)，有效地解決了生產(chǎn)銜接緊張、通風(fēng)線路長等問題，從根本上緩解了礦井風(fēng)量富裕系數(shù)不足的問題，提高了礦井風(fēng)量有效利用率。

通風(fēng)系統(tǒng)；分區(qū)式；聯(lián)絡(luò)巷；風(fēng)量

西山煤電股份公司鎮(zhèn)城底礦南一下組采區(qū)回風(fēng)任務(wù)由西風(fēng)井承擔(dān)，由于南翼總回風(fēng)巷、西總回風(fēng)巷均為老舊巷道，巷道斷面較小且不規(guī)整，通風(fēng)線路較長，造成通風(fēng)阻力偏大，導(dǎo)致南一下組采區(qū)配風(fēng)緊張，風(fēng)量富裕系數(shù)無法達(dá)到要求，且風(fēng)量已無上調(diào)空間。針對這些問題，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，為了保證南一下組采區(qū)生產(chǎn)布局合理，能夠正常銜接，該礦決定對南一下組采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

1　通風(fēng)系統(tǒng)概況

1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)概況

鎮(zhèn)城底礦通風(fēng)方式為混合式通風(fēng)，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式，共有7個井筒。進(jìn)風(fēng)井筒為主斜井、副斜井、副立井、南進(jìn)風(fēng)井；回風(fēng)井筒為：東風(fēng)井、西風(fēng)井、南風(fēng)井；各風(fēng)井均布置有2臺同等型號的主要通風(fēng)機(jī)。目前，礦井總進(jìn)風(fēng)量18 272 m3/min，礦井有效風(fēng)量為16 778 m3/min，礦井總回風(fēng)量為18 768 m3/min.

目前，該礦井組織生產(chǎn)的采區(qū)共有4個，分別為：東二下組采區(qū)、南一下組采區(qū)、南二采區(qū)、南六采區(qū)。東風(fēng)井負(fù)擔(dān)東二下組采區(qū)回風(fēng)任務(wù)，回風(fēng)風(fēng)量3 950 m3/min，負(fù)壓1 710 Pa；西風(fēng)井負(fù)擔(dān)南一下組采區(qū)回風(fēng)任務(wù), 回風(fēng)風(fēng)量4 260 m3/min，負(fù)壓1 650 Pa；南風(fēng)井負(fù)擔(dān)南二、南六采區(qū)回風(fēng)任務(wù), 回風(fēng)風(fēng)量10 549 m3/min，負(fù)壓2 470 Pa.

1.2南一下組采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)概況

南一下組采區(qū)總進(jìn)風(fēng)量為3 470 m3/min，分上下山開采，上山側(cè)總進(jìn)風(fēng)量為2 120 m3/min；下山側(cè)總進(jìn)風(fēng)量為1 350 m3/min.目前，采區(qū)上山側(cè)布置1個回采工作面、1個掘進(jìn)工作面；采區(qū)下山側(cè)布置1個備用工作面、2個掘進(jìn)工作面。

南一下組采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)為：地面新鮮風(fēng)流由副立井，經(jīng)由760大巷，進(jìn)入南一下組采區(qū)車場，經(jīng)南一下組軌道(皮帶)上(下)山，供給南一下組采區(qū)各用風(fēng)地點(diǎn)，污風(fēng)經(jīng)南一下組采區(qū)回風(fēng)上(下)山，匯入南翼總回風(fēng)，經(jīng)由西總回風(fēng)巷，通過西風(fēng)井排至地面。

2　采區(qū)分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)

2.1調(diào)整的必要性

根據(jù)生產(chǎn)銜接，采區(qū)上山還可布置7個回采工作面，采區(qū)下山還可布置6個回采工作面，預(yù)計南一下組采區(qū)還將為生產(chǎn)服務(wù)5年，服務(wù)年限較長。由于作為東風(fēng)井回風(fēng)巷道的東總回風(fēng)巷也為老舊巷道，設(shè)計及使用時間較早，斷面小且路線長，阻力較大，由東風(fēng)井負(fù)擔(dān)南一下組采區(qū)通風(fēng)任務(wù)時，現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)也無法滿足生產(chǎn)的要求。為合理調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)，保證南一下組采區(qū)生產(chǎn)布局合理，通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，需對南一下組采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

2.2調(diào)整方案及可行性分析

目前，東二下組采區(qū)僅剩有一個18310回采工作面，該工作面回采完畢后，東二下組采區(qū)將結(jié)束生產(chǎn)。對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整時，可通過施工南一下組采區(qū)邊界回風(fēng)巷，使東風(fēng)井負(fù)擔(dān)南一下組采區(qū)下山側(cè)工作面的通風(fēng)任務(wù)，西風(fēng)井負(fù)擔(dān)南一下組上山側(cè)工作面的通風(fēng)任務(wù)，以提高采區(qū)通風(fēng)富余系數(shù)。

另外，南一下組采區(qū)28117工作面已構(gòu)成，該工作面為采區(qū)下山側(cè)的邊界工作面，軌道巷距東總回風(fēng)巷的直線距離為200 m，可沿現(xiàn)有28117軌道巷的前進(jìn)方向繼續(xù)掘進(jìn)直至與東總回風(fēng)巷貫通，形成南一下組采區(qū)邊界回風(fēng)巷，負(fù)擔(dān)采區(qū)下山側(cè)工作面回風(fēng)任務(wù)。同時，系統(tǒng)調(diào)整期間，需在南一下組采區(qū)回風(fēng)下山側(cè)(與采區(qū)回風(fēng)巷交匯處)施工一道密閉墻，隔斷南一下組采區(qū)下山側(cè)的風(fēng)流進(jìn)入南翼總回風(fēng)，將采區(qū)下山側(cè)回風(fēng)流引入邊界回風(fēng)巷回風(fēng)流中，以緩解西風(fēng)井的負(fù)擔(dān)。使南一下組采區(qū)下山側(cè)的回風(fēng)流納入南一下組采區(qū)邊界回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)，改由東風(fēng)井負(fù)擔(dān)其回風(fēng)任務(wù)。待南一下組采區(qū)所有工作面全部回采結(jié)束后，及時對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，為最后回采28117工作面做好準(zhǔn)備。

2.3工程量及通風(fēng)設(shè)施

2.3.1工程量

從東總回風(fēng)巷至28117軌道巷工程量為200 m(巷道坡度為18°)，斜巷為全巖巷道,巷道為半圓拱型，凈寬4.5 m，凈高3.55 m，墻高1.3 m，支護(hù)形式為錨噴，噴厚100 mm，見圖1.

圖1　施工采區(qū)邊界回風(fēng)巷通風(fēng)示意圖

2.3.2通風(fēng)設(shè)施

1) 在南一下組采區(qū)回風(fēng)下山側(cè)(與采區(qū)回風(fēng)巷交匯處)施工1道永久密閉，隔斷南一下組采區(qū)回風(fēng)下山回風(fēng)流與南翼回風(fēng)巷的系統(tǒng)通路，將采區(qū)下山側(cè)工作面回風(fēng)流引入邊界回風(fēng)巷。

2) 在28117工作面中部切眼內(nèi)施工1組永久調(diào)節(jié)墻。

3) 在28117軌道巷(0～1 200 m區(qū)段)兩端，各施工1道永久調(diào)節(jié)墻，利用增阻的方法，調(diào)節(jié)巷道進(jìn)風(fēng)風(fēng)量。

4) 在南一下組采區(qū)軌道下山(28117工作面區(qū)間)內(nèi)，施工1組正向風(fēng)門和1組反向風(fēng)門，避免下山側(cè)進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)流短路。

5) 在南一下組采區(qū)皮帶下山(28117工作面區(qū)間)內(nèi)，施工1組正向風(fēng)門和1組反向風(fēng)門，避免下山側(cè)進(jìn)、回風(fēng)風(fēng)流短路。

6) 提前在南一下組下山側(cè)回風(fēng)繞道處施工一道永久調(diào)節(jié)墻，避免采區(qū)下山側(cè)進(jìn)、回風(fēng)流短路；待調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)時拆除。

3　通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整研究

3.1分區(qū)式通風(fēng)

通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整工作是在東、西主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況不變的情況下進(jìn)行，受影響區(qū)域?yàn)闁|二下組采區(qū)及南一下組上、下山側(cè)。通過在采區(qū)邊界施工1條200 m聯(lián)絡(luò)巷，形成采區(qū)分區(qū)式通風(fēng)。由西風(fēng)井承擔(dān)南一下組上山側(cè)的回風(fēng)任務(wù)，通風(fēng)線路：地面新鮮風(fēng)流由副立井，經(jīng)760大巷，進(jìn)入南一下組采區(qū)車場，經(jīng)由南一下組軌道、皮帶上山，供給南一下組采區(qū)上山側(cè)各用風(fēng)地點(diǎn)使用，污風(fēng)經(jīng)南一下組采區(qū)回風(fēng)上山，進(jìn)入南翼總回風(fēng)、西總回風(fēng)巷，由西風(fēng)井排至地面；南一下組下山側(cè)并入東一下組采區(qū)，由東風(fēng)井負(fù)擔(dān)回風(fēng)任務(wù)，通風(fēng)線路：地面新鮮風(fēng)流由副立井，經(jīng)760大巷，進(jìn)入原南一下組軌道下山巷供給原南一下組采區(qū)下山側(cè)各用風(fēng)地點(diǎn)，污風(fēng)經(jīng)由采區(qū)邊界回風(fēng)巷，進(jìn)入東總回風(fēng)巷，由東風(fēng)井排至地面。

3.2系統(tǒng)形成前后風(fēng)量、風(fēng)向變化情況

在南一下組采區(qū)分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)形成后，對采區(qū)各主要用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量、風(fēng)流方向進(jìn)行測定，見表1，并與調(diào)整前數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，滿足礦井各點(diǎn)用風(fēng)需求。

4　結(jié)　語

通過在南一下組采區(qū)邊界施工1條聯(lián)絡(luò)巷，使東風(fēng)井得到有效利用，使礦井風(fēng)量富裕系數(shù)達(dá)到要求，提高了礦井風(fēng)量有效利用率，同時實(shí)現(xiàn)了采區(qū)上、下側(cè)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，大大縮短了通風(fēng)線路，解決了通風(fēng)阻力大的問題，從而進(jìn)一步優(yōu)化了礦井通風(fēng)系統(tǒng)，為礦井下一步生產(chǎn)布局調(diào)整做好了前期準(zhǔn)備工作。

表1　采區(qū)分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)形成前后數(shù)據(jù)變化情況表

[1]姜周民.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計探討[J].中小企業(yè)管理與科技,2011(7)：12-14.

[2]田本東.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成[J].煤炭技術(shù),2009(4):25-26.

[3]解貴生.新興煤礦西六區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化探討[J].現(xiàn)代礦業(yè),2011(1):12-13.

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[5]張國樞.通風(fēng)安全學(xué)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000:182-218.

Study on Optimization of Partition Type Ventilation System in South Lower Group Mining Area

HU Bin

In order to improve air volume affluence coefficient of south lower group mining area in Zhengchengdi coal mine, a connection roadway of 200 m is constructed in mining area boundary. Test of mining area partition type ventilation system is carried on. It can effectively solve the problem such as tight production, long ventilation line. It fundamentally eases the insufficient mine air volume affluence coefficient, improves the effective utilization rate of mine airflow.

Ventilation system; Partition type; Connection roadway; Air quantity

2016-04-20

胡斌(1984—)，男，內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)人，2007年畢業(yè)于華北科技學(xué)院，工程師，主要從事礦井通風(fēng)及瓦斯治理研究工作

(E-mail)tfkjsz@126.com

TD724

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1672-0652(2016)06-0034-03