錢家營礦西翼通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究

徐百龍+范本龍

摘 要：通風(fēng)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行是煤礦安全生產(chǎn)的根本保障。隨著錢家營礦井九采區(qū)及十四采區(qū)相繼投產(chǎn)，需風(fēng)量及礦井阻力明顯增大，采區(qū)需風(fēng)量不足。通過對(duì)礦井通風(fēng)阻力特性分析、通風(fēng)巷道風(fēng)阻值計(jì)算、礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀風(fēng)網(wǎng)模擬解算、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案的制定及優(yōu)選，為礦井通風(fēng)管理提供必要的技術(shù)決策依據(jù)，通過實(shí)施有針對(duì)性的治理方案，保證礦井安全生產(chǎn)和正常銜接。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)系統(tǒng)；系統(tǒng)優(yōu)化；通風(fēng)管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.253

1 礦井通風(fēng)概況

開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錢家營礦業(yè)分公司（簡稱錢家營礦），1978年開工建設(shè)，1988年12月建成投產(chǎn)。

礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式，通風(fēng)方法為抽出式。主井、副井進(jìn)風(fēng)，東、西兩個(gè)回風(fēng)井回風(fēng)。東風(fēng)井裝備2臺(tái)型號(hào)為K4-73-01NO32F型離心式主要通風(fēng)機(jī)，配套電機(jī)為1600kW，轉(zhuǎn)速500r/min。西風(fēng)井裝備2臺(tái)GAF26.5/15.8-1型軸流式主要通風(fēng)機(jī)，葉片角度8°，配套電機(jī)1600kW，轉(zhuǎn)速750r/min。

2 通風(fēng)系統(tǒng)改造必要性

2.1 礦井西翼風(fēng)量不足

2018年礦井西翼九采區(qū)及十四采區(qū)投入生產(chǎn)后，礦井西翼最大阻力路線達(dá)到17000米 ，通過網(wǎng)絡(luò)解算，進(jìn)風(fēng)阻力占22.01%；用風(fēng)阻力占15.56%；回風(fēng)阻力占62.98%，礦井回風(fēng)阻力大。礦井西翼需風(fēng)量為197.00m3/s，目前礦井西翼供風(fēng)量為160.04m3/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足2018年生產(chǎn)要求。

2.2 礦井熱害日益嚴(yán)重

根據(jù)礦井銜接規(guī)劃，采掘活動(dòng)向礦井西翼傾斜，礦井西翼地溫高，采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)放熱，風(fēng)流向下流動(dòng)的自壓縮熱，煤矸運(yùn)輸過程放熱等因素的影響，致使西翼氣候條件隨之不斷惡化。因此礦井西翼各工作面將面臨嚴(yán)重的熱害問題。

3 礦井通風(fēng)阻力特性分析

目前，錢家營礦井的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)基本上分為三個(gè)水平，即-450水平、-600水平和-850水平。-850水平應(yīng)為主要進(jìn)風(fēng)源，風(fēng)流由礦井深部進(jìn)風(fēng)，經(jīng)過下部和中部的用風(fēng)地點(diǎn)流入淺部的回風(fēng)大巷，通風(fēng)路線最短，通風(fēng)阻力最小。

通過對(duì)井下工作面的通風(fēng)路線進(jìn)行阻力測(cè)定，以西翼2881W工作面為例。將測(cè)定線路分為進(jìn)風(fēng)段、用風(fēng)段和回風(fēng)段三段進(jìn)行阻力分布分析，進(jìn)風(fēng)段測(cè)點(diǎn)1—22的阻力為1099Pa，用風(fēng)段測(cè)點(diǎn)22—27的阻力為662Pa，而回風(fēng)段測(cè)點(diǎn)27—303的阻力為1346Pa。則進(jìn)風(fēng)段的阻力占總阻力35.4%，用風(fēng)段的阻力占總阻力21.3%，回風(fēng)段的阻力占總阻力43.3%。

4 礦井西翼通風(fēng)系統(tǒng)改造方案及效果分析

（1）方案一，巷道工程包括：-370回風(fēng)山、六采回風(fēng)山，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果見 表1。

由表1可以看出，方案一基本可以滿足礦井需風(fēng)量，但采區(qū)之間生產(chǎn)安排需要進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。其中進(jìn)風(fēng)阻力占29.35%；用風(fēng)阻力占21.12%；回風(fēng)阻力占49.54%。

（2）方案二，礦井-370回風(fēng)山、六采回風(fēng)山、-450水平回風(fēng)巷各增加一條巖石回風(fēng)巷，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果見表2。

（3）方案三、巷道工程包括：-370回風(fēng)山、六采回風(fēng)山、-600回風(fēng)巷。

通過網(wǎng)絡(luò)解算得出，九采區(qū)風(fēng)量達(dá)到51.2 m3/s，八采區(qū)風(fēng)量可達(dá)76.5 m3/s，三水平延伸和六采區(qū)分別可達(dá)到47.4 m3/s和24.9 m3/s，西風(fēng)井工況風(fēng)量208.1m3/s，負(fù)壓3276Pa。

方案三可以滿足礦井生產(chǎn)需要。其中進(jìn)風(fēng)阻力占32.23%；用風(fēng)阻力占23.38%；回風(fēng)阻力占44.49%。

5 結(jié)論

推薦方案為方案一。該方案巷道工程量較少，工程所需時(shí)間短，造價(jià)成本，滿足2018年生產(chǎn)需求。但九采區(qū)內(nèi)部風(fēng)量需嚴(yán)格控制，礦井西風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)排風(fēng)量為201.8m3/s，負(fù)壓為3385Pa，風(fēng)阻R值為0.0831。目前方案一降阻工程已施工完畢，礦井西風(fēng)井風(fēng)排風(fēng)量為183.34 m3/s，負(fù)壓為2780 Pa，其風(fēng)阻R值為0.0827，與網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果完全相符。在對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造后或調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片角度及頻率后，西翼風(fēng)量能夠滿足九采區(qū)及十四區(qū)投入需要。