煤礦主要通風(fēng)機(jī)優(yōu)化阻力實(shí)施方案

高 秀， 杜達(dá)文

（陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）股份有限公司一礦， 山西 陽(yáng)泉 045000）

1 礦井介紹

陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦位于山西省陽(yáng)泉市西北部和盂縣東南部，井田東西走向長(zhǎng)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(wàn)t/a，全礦井剩余服務(wù)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(kāi)拓方式。井田劃分南北兩個(gè)條帶開(kāi)采15號(hào)煤層。兩個(gè)條帶分別布置軌道大巷、專(zhuān)用回風(fēng)大巷及皮帶巷。在兩個(gè)條帶內(nèi)劃分為五個(gè)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(gè)分區(qū)分別布置軌道巷、皮帶巷、回風(fēng)巷。工作面采用走向長(zhǎng)壁采煤法，后退式開(kāi)采，綜合機(jī)械化放頂煤一次采全高和綜合機(jī)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(fēng)方式為混合式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。

一礦共有13個(gè)進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)（1號(hào)主斜井、2號(hào)主斜井、704皮帶斜井、副立井、猴車(chē)斜井、南翼S2進(jìn)風(fēng)斜井、材料暗斜井、吳家掌進(jìn)風(fēng)立井、楊坡堰進(jìn)風(fēng)立井、四尺張華溝進(jìn)風(fēng)井、七尺張華溝進(jìn)風(fēng)井、高家溝進(jìn)風(fēng)井、紅簡(jiǎn)溝入風(fēng)井），5個(gè)回風(fēng)井回風(fēng)（吳家掌回風(fēng)立井、楊坡堰回風(fēng)立井、張華溝回風(fēng)立井、高家溝回風(fēng)立井、南翼回風(fēng)立井），五個(gè)回風(fēng)立井相對(duì)獨(dú)立，采區(qū)采用兩進(jìn)一回或兩進(jìn)兩回通風(fēng)系統(tǒng)，工作面采用一條進(jìn)風(fēng)、一條回風(fēng)的通風(fēng)方式，另布置一條低位抽采巷、一條走向高抽巷。

1 通風(fēng)阻力測(cè)定方案

1.1 測(cè)定目的

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

1.2 測(cè)定依據(jù)

MT/T 440—2008《礦井通風(fēng)阻力測(cè)定方法》《煤礦安全規(guī)程》《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)級(jí)辦法》2013年。

1.3 測(cè)試內(nèi)容

風(fēng)壓、風(fēng)速、大氣物理參數(shù)、巷道斷面積和周長(zhǎng)參數(shù)、測(cè)點(diǎn)間距[3-4]。

1.4 測(cè)定方法

利用通風(fēng)多參數(shù)測(cè)定儀，采用逐點(diǎn)測(cè)量法進(jìn)行風(fēng)壓的測(cè)定，將一臺(tái)氣壓計(jì)放在井上基點(diǎn)處，每隔5 min測(cè)取氣壓讀數(shù)并記錄測(cè)定時(shí)間以監(jiān)測(cè)地面大氣壓力的變化，進(jìn)而對(duì)井下測(cè)定的氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；另一臺(tái)氣壓計(jì)沿最大阻力路線(xiàn)逐點(diǎn)測(cè)定氣壓值并記錄測(cè)定時(shí)間,測(cè)點(diǎn)標(biāo)高參數(shù)由采掘工程平面圖上讀取。

1.5 選擇測(cè)定線(xiàn)路及布置測(cè)點(diǎn)

測(cè)定路線(xiàn)選擇：根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，采用分區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)阻力測(cè)量，分為高家溝、張華溝、南翼、楊坡堰、吳家掌五個(gè)分區(qū)進(jìn)行測(cè)量，在通風(fēng)系統(tǒng)圖上選擇各分區(qū)測(cè)定的路線(xiàn)[5-6]。

高家溝：紅簡(jiǎn)溝進(jìn)風(fēng)井底→十四采區(qū)軌道巷口→81401進(jìn)風(fēng)巷口→81401進(jìn)風(fēng)落山→81401回風(fēng)落山→81401回風(fēng)巷口→81401回風(fēng)混合→十四采區(qū)西副巷口→十四采區(qū)風(fēng)橋→十四采區(qū)輔助回風(fēng)→十四采區(qū)輔助混合→高家溝回風(fēng)井井底。

張華溝：四尺張華溝入風(fēng)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(fēng)巷以里→81107高抽下料巷以里→81106進(jìn)風(fēng)口→81106進(jìn)風(fēng)落山→81106回風(fēng)落山→81106回風(fēng)口→81106混合處→十一采區(qū)輔助回風(fēng)卡處→十一采區(qū)總回風(fēng)口→張華溝回風(fēng)井底。

南翼：猴車(chē)巷口→猴車(chē)巷底→北翼軌道大巷口→五采區(qū)軌道巷口→8713進(jìn)風(fēng)口→8713回風(fēng)口→8713輔助回風(fēng)口→五采區(qū)總回風(fēng)口→北翼總回風(fēng)口→南翼回風(fēng)井底。

吳家掌：吳家掌進(jìn)風(fēng)井底→吳家掌進(jìn)風(fēng)井以外→丈八二區(qū)軌道巷口→S8206進(jìn)風(fēng)口→S8206進(jìn)風(fēng)落山→S8206回風(fēng)落山→S8206回風(fēng)口→S8206混合風(fēng)流處→丈八二區(qū)輔助回風(fēng)→吳家掌以外回風(fēng)→吳家掌回風(fēng)井底。

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

2 通風(fēng)阻力測(cè)定數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）

表1 通風(fēng)阻力測(cè)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(cè)定數(shù)據(jù)顯示阻力分布狀況，四臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)區(qū)域阻力都集中在回風(fēng)段，因此要降低主要通風(fēng)機(jī)阻力，需在四臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)回風(fēng)段做工作。經(jīng)研究分析各主要通風(fēng)機(jī)阻力主要分布地點(diǎn)為：

1）高家溝主要通風(fēng)機(jī)區(qū)域?yàn)楦呒覝匣仫L(fēng)井底段。

2）南翼主要通風(fēng)機(jī)區(qū)域?yàn)槲宀蓞^(qū)總回風(fēng)至南翼回風(fēng)井底及回風(fēng)井筒段。

3）張華溝主要通風(fēng)機(jī)區(qū)域?yàn)槭徊蓞^(qū)輔助回風(fēng)卡處至十一采區(qū)總回風(fēng)卡段。

4）楊坡堰主要通風(fēng)機(jī)區(qū)域?yàn)檎砂巳齾^(qū)輔助回風(fēng)至楊坡堰井底以外回風(fēng)段。

3.2 主要通風(fēng)機(jī)降阻效果

高家溝主要通風(fēng)機(jī)將十三采區(qū)配風(fēng)巷投入使用，并對(duì)十三采區(qū)軌道巷進(jìn)行擴(kuò)幫、優(yōu)化十二采區(qū)系統(tǒng)，實(shí)施降阻工程后高家溝主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓由原來(lái)的4 700 Pa降為現(xiàn)在的4 000 Pa。

吳家掌主要通風(fēng)機(jī)合理調(diào)節(jié)總回風(fēng)巷道風(fēng)量分配，拆除原總回風(fēng)巷道的風(fēng)卡門(mén)垛等，實(shí)施后吳家掌主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓由原來(lái)的3 400 Pa降為現(xiàn)在的2 900 Pa。

楊坡堰主要通風(fēng)機(jī)丈八四區(qū)軌道巷、東副巷、西副巷擴(kuò)幫起底，斷面由原來(lái)的12m2加大到18m2，楊坡堰主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓由原來(lái)的3400Pa降為3200Pa。

3.3 主要通風(fēng)機(jī)降阻方案

高家溝分區(qū)降阻方案：對(duì)紅簡(jiǎn)溝進(jìn)風(fēng)井底、高家溝回風(fēng)井底進(jìn)行清矸。

張華溝分區(qū)降阻方案：從十一采區(qū)輔助回風(fēng)至北翼總回風(fēng)補(bǔ)打一條回風(fēng)巷（90 m）。預(yù)計(jì)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(duì)南翼總回風(fēng)道進(jìn)行清矸，封閉五采區(qū)。預(yù)計(jì)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(fēng)卡，預(yù)計(jì)楊坡堰主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓由3 200 Pa降為3 000 Pa；丈八三區(qū)高抽回風(fēng)巷起底擴(kuò)幫，或施工巷道[9-10]。