阿爾巴斯二礦礦井南北翼開(kāi)采通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整與優(yōu)化

【摘? 要】阿爾巴斯二礦位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克旗境內(nèi)，隨著礦井由北向南開(kāi)拓延伸礦井通風(fēng)阻力增大、通風(fēng)系統(tǒng)管理困難，通過(guò)在井田南部建立進(jìn)、回風(fēng)立井增加礦井進(jìn)、回風(fēng)通道調(diào)整優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，報(bào)廢老回風(fēng)井。優(yōu)化后礦井最大通風(fēng)路徑由8600米降低至5200米，路線減少3400米，風(fēng)量由4907m3/min增加到5689m3/min，通風(fēng)阻力由1750Pa降低到750Pa，能夠滿足1個(gè)回采、1備用和3個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)生產(chǎn)的供風(fēng)需要。

【關(guān)鍵詞】南北翼開(kāi)采;通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化;降低阻力;減少路徑

1.礦井概況

內(nèi)蒙古鄂爾多斯煤炭有限責(zé)任公司阿爾巴斯二礦位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克旗境內(nèi)，隸屬鄂托克旗棋盤(pán)井鎮(zhèn)管轄。井田為不規(guī)則形，南北長(zhǎng)5.576km，東西最寬2.522km，井田面積為10.47km2 。

阿爾巴斯二礦通風(fēng)方式為中央分列式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。由主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井回風(fēng)。

回風(fēng)立井井口安設(shè)了兩臺(tái)型號(hào)為BD-II-8-№20的對(duì)旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)。一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，通風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速741r/min，風(fēng)量范圍45～110m3/s，風(fēng)壓范圍650～2400Pa，每臺(tái)通風(fēng)機(jī)配套YB系列8極電動(dòng)機(jī)，功率2×110kW，電壓380V。主要通風(fēng)機(jī)采用兩回路供電，裝有礦井生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。通風(fēng)設(shè)施由風(fēng)道、配電間、風(fēng)機(jī)平臺(tái)等組成，風(fēng)機(jī)自帶碟形風(fēng)門(mén)。礦井總進(jìn)風(fēng)量4907m3/min，總回風(fēng)量5019m3/min，負(fù)壓1750Pa，有效風(fēng)量率95.67 %，礦井等級(jí)孔2.53m2，主要通風(fēng)機(jī)已到達(dá)最大運(yùn)行工況。

2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在問(wèn)題分析

阿爾巴斯二礦由于初設(shè)原因，主要進(jìn)、回風(fēng)巷均靠近礦井北翼，目前礦井通風(fēng)最大流程8600米，隨著采場(chǎng)南移，礦井最大通風(fēng)流程將突破12000米，且受主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)能力，礦井主要采掘地點(diǎn)布置在南翼用風(fēng)集中，采區(qū)變電所、充電硐室、注氮硐室、檢修通道多等諸多不利因素影響，礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理難度較大，通風(fēng)緊張局面日益突出。

（1）由于生產(chǎn)區(qū)域處于礦井最南翼邊緣，特殊的地理位置產(chǎn)生了通風(fēng)線路長(zhǎng)、阻力大、提升風(fēng)量困難等棘手問(wèn)題，若在原風(fēng)井更換大功率通風(fēng)機(jī)解決通風(fēng)能力問(wèn)題，施工難度較大、工期較長(zhǎng)，且運(yùn)行期間通風(fēng)電耗過(guò)高，性價(jià)比不高。

（2）隨著六、七采區(qū)不斷向延伸及16-2煤層開(kāi)采，礦井通風(fēng)距離問(wèn)題必然長(zhǎng)期存在，礦井通風(fēng)阻力將繼續(xù)增加，通風(fēng)日趨困難。

（3）隨著六采區(qū)工作面掘進(jìn)和回采工期臨近，通風(fēng)困難的局面日益顯現(xiàn)，因此提高礦井通風(fēng)能力已迫在眉睫。

3.礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整與優(yōu)化

3.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析

為全面掌握通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀及必要的技術(shù)參數(shù)，找出通風(fēng)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題和癥結(jié)，確定合理的優(yōu)化和改造方式，對(duì)阿爾巴斯二礦北翼和全礦井通風(fēng)阻力進(jìn)行了全面測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如下。

結(jié)合上表及礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際情況分析，得出以下結(jié)論：

當(dāng)前通風(fēng)系統(tǒng)條件下，回風(fēng)段通風(fēng)阻力較高，其主要原因?yàn)閱温坊仫L(fēng)，且通風(fēng)路線長(zhǎng)。經(jīng)分析各用風(fēng)段通風(fēng)阻力處于合理范圍內(nèi)，不宜采取返修、擴(kuò)刷等優(yōu)化措施;礦井各用風(fēng)段通風(fēng)阻力雖然處理合理范圍內(nèi)，但進(jìn)風(fēng)段負(fù)責(zé)運(yùn)煤、軌道運(yùn)輸、人員行走，可采取措施性價(jià)比較低，可通過(guò)縮短回風(fēng)段通風(fēng)距離作為主要降阻措施。

3.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案

針對(duì)礦井實(shí)際情況，確定通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案為：在礦井南翼建設(shè)新風(fēng)井，切實(shí)有效減少回風(fēng)巷通風(fēng)路徑，從根本性治理，強(qiáng)化通風(fēng)巷道維護(hù)，確保系統(tǒng)暢通。

（1）施工方案。在南翼2917工作面、2918工作面附近施工南翼進(jìn)風(fēng)井、南翼回風(fēng)井，縮短進(jìn)、回風(fēng)通風(fēng)距離。鑒于今后該風(fēng)井將擔(dān)負(fù)今后大部分通風(fēng)，進(jìn)風(fēng)井筒凈斷面19.63m2，井筒深度215米，通過(guò)南進(jìn)風(fēng)巷、北進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)入軌道大巷;回風(fēng)井筒凈斷面12.57m2，井筒深度215米，通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷直通總回風(fēng)巷。預(yù)計(jì)工程費(fèi)用約需2600萬(wàn)元，其中井筒施工2000萬(wàn)元，聯(lián)絡(luò)巷施工400萬(wàn)元，人工費(fèi)用200萬(wàn)元，施工完成后，可降阻1050Pa。

（2）通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后通風(fēng)路徑。礦井總體布置為三進(jìn)一回，其中主斜井、副斜井、南部風(fēng)井進(jìn)風(fēng)立井進(jìn)風(fēng)，南部風(fēng)井回風(fēng)立井回風(fēng)，通風(fēng)方式仍為中央分列式，機(jī)械抽出式通風(fēng)方法。

（3）方案實(shí)施效果預(yù)計(jì)。施工南風(fēng)井后，縮短通風(fēng)距離約3000米，礦井通風(fēng)最困難時(shí)期，預(yù)計(jì)礦井風(fēng)量、負(fù)壓情況為：風(fēng)量5600m3/min，負(fù)壓1050Pa，預(yù)計(jì)同比降阻1000Pa。

通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，礦井的通風(fēng)阻力減少，負(fù)壓降低，減少了礦井內(nèi)部漏風(fēng)，有利于礦井瓦斯和自然發(fā)火的防治，有利于礦井的安全生產(chǎn)，同時(shí)，由于礦井負(fù)壓降低，主要通風(fēng)機(jī)功率減少，每年可節(jié)約通風(fēng)電耗100萬(wàn)元。

（4）存在問(wèn)題。施工南風(fēng)井后，礦井通風(fēng)系統(tǒng)將發(fā)生變化，初期2916工作面（或2918工作面）位于兩個(gè)進(jìn)風(fēng)井中間，軌道延伸巷2916工作面（或2918工作面）兩側(cè)進(jìn)風(fēng)，容易出現(xiàn)風(fēng)流方向不穩(wěn)，易出現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)巷道，需加強(qiáng)風(fēng)量檢測(cè)，通過(guò)日常管理加強(qiáng)，確保了通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定，各生產(chǎn)地點(diǎn)和風(fēng)正常，生產(chǎn)面進(jìn)入六采區(qū)后，該問(wèn)題將不存在。

4.效果與結(jié)論

在結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際并吸納國(guó)內(nèi)外通風(fēng)系統(tǒng)改造經(jīng)驗(yàn)，深入研究阿爾巴斯二礦通風(fēng)的具體特點(diǎn)和礦井整體可利用因素，做到了基礎(chǔ)改造與瓶頸突破相結(jié)合，日常維護(hù)與技術(shù)攻關(guān)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了多種通風(fēng)降阻技術(shù)的綜合運(yùn)用，順利完成了本次通風(fēng)系統(tǒng)改造優(yōu)化技術(shù)。

通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案實(shí)施后，通風(fēng)路徑由8600米降低至5200米，路線減少3400米;風(fēng)量由4907m3/min增加到5689m3/min，礦井通風(fēng)阻力同時(shí)降低750Pa，能夠滿足1個(gè)回采、1個(gè)備用和3個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)生產(chǎn)的供風(fēng)需要。同時(shí)礦井每年實(shí)際節(jié)約風(fēng)機(jī)用電120萬(wàn)度，年可節(jié)約電費(fèi)90萬(wàn)元，經(jīng)常效益和安全效益明顯。

該項(xiàng)調(diào)整優(yōu)化方案的成功應(yīng)用，確保了阿爾巴斯二礦各地點(diǎn)風(fēng)量充足、降低了礦井通風(fēng)阻力，解決了長(zhǎng)期以來(lái)各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量偏緊的局面，保障了礦井瓦斯治理、粉塵防治及現(xiàn)場(chǎng)通防安全、滿足了礦井開(kāi)拓、生產(chǎn)及各系統(tǒng)的供風(fēng)需求，給職工創(chuàng)造了一個(gè)安全健康的生產(chǎn)工作環(huán)境，為礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[2]張國(guó)樞，通風(fēng)安全學(xué)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2000

作者簡(jiǎn)介：張俊強(qiáng)（1969.10-），男，山東沂水人，本科，工程師，研究方向?yàn)槊旱V安全。