云崗礦311 主扇停運及通風系統(tǒng)調整方法

張凱云

（大同煤礦集團有限責任公司云崗礦，山西 大同 037017）

1 云崗礦通風系統(tǒng)概述

云崗礦采用分區(qū)抽出式通風，全礦現(xiàn)有7 個進風井(主井、副井、材料斜井、南翼進風井、主皮斜井、305 立井、311 材料斜井 )、4 個回風井 (311 風井、402 風井、404 風井、408 風井)，共有四臺主扇（311主扇、402 主扇、404 主扇、408 主扇）聯(lián)合運轉。礦井計劃風量為25 256 m3/min，礦井總進風量為31 098 m3/min，礦井總排風量31 447 m3/min，礦井有效風量30 347 m3/min。礦井反風主要通過通風機反轉實現(xiàn)（404 主扇通過調整葉片角度反風）。

礦井布局為南北兩翼布置，南翼為404 盤區(qū)、406 盤區(qū)、410 盤區(qū)，由404 主扇、408 主扇、402主扇供風；北翼為311 盤區(qū)，由311 主扇供風。全礦通風主線路約為70 km，通風線路長，系統(tǒng)復雜。礦井進、回風井及風量情況見表1，主扇運行參數(shù)見表2，通風網(wǎng)絡圖如圖1。

表1 礦井進、回風井及風量情況

2 311 主扇停運及通風系統(tǒng)調整原因

（1）311 主扇供風區(qū)域不再布置采掘工作面，變電所、壓風機硐室、水倉、火藥庫等配套硐室也即將拆除。若311 主扇仍繼續(xù)運行，浪費嚴重。

停運311 主扇，預計每年僅主扇電費可節(jié)約資金393.15 萬元，每天至少節(jié)省人工12 人。具體如下：

① 電費：408×24×1.1×365=393.15 萬元；

② 每天瓦斯檢查人員3 人、排水人員1 人，每天最少節(jié)省人工4 人。

（2）若不停運311 主扇，每班仍需要安排排水、瓦斯檢查、機電檢修等人員，作業(yè)人員少，作業(yè)范圍覆蓋全盤區(qū)，不利于安全管理。

表2 礦井主扇運行參數(shù)

圖1 礦井通風網(wǎng)絡圖

3 311 主扇停運及通風系統(tǒng)調整方案

（1）優(yōu)化盤區(qū)通風系統(tǒng)

首先，封閉11-2#、12#層311 盤區(qū)，在11-2#層311 盤區(qū)皮帶巷（311 皮帶頭橫硐以西）、軌道巷（311皮帶頭橫硐以西）、回風巷（311 皮帶頭正反風門以西）、12#層皮暗斜井交11-2#層311 軌斜巷以西位置各施工永久密閉一座。

然后，封閉7#、8#、11-1#層311 盤區(qū)，分別在7#、8#、11-1#層 311 車場、11-1#層車場繞道、7#、11-1#層511 回風巷各施工永久密閉一座，共計施工永久密閉10 座。

封閉完成后，311 主扇供風區(qū)域僅剩余311 區(qū)域所、311 盤區(qū)水倉、980 二部皮帶尾三處用風地點。調整此三處調節(jié)斷面，保證311 主扇負壓不超限，且盡可能減少通風支路，避免出現(xiàn)無風、微風區(qū)域。

（2）311 主扇停運試驗

云崗礦通風支路多，通風系統(tǒng)復雜，利用通風網(wǎng)絡解算的方法預測通風系統(tǒng)改變時的情況。結果與實際情況誤差較大，指導意義不大。而通過與實際情況相似度極高的試驗進行預測，結果與實際情況特別相似，可以提前預測系統(tǒng)改變情況，提前發(fā)現(xiàn)無風、微風區(qū)域，從而指導現(xiàn)場實施，可操作性強，指導意義大。

311 主扇停運前，利用因311 主扇風硐風門銹蝕而停運311 主扇檢修期間，試驗311 主扇停運后礦井通風系統(tǒng)及風量情況。

對比311 主扇試驗期間和實際停運前兩個時期的進風量以及主扇排風量可得到以下結果：礦井總進風量分別為31 746 m3/min 和31 098 m3/min，總回風量分別為31 996 m3/min 和31 447 m3/min。其中311 主扇排風量基本沒有變化，402、404、408 主扇雖然有過調角和系統(tǒng)優(yōu)化，但南翼的總回風量變化不大。由此可判斷，311 主扇檢修期間的試驗數(shù)據(jù)對現(xiàn)階段仍然有效。而由于南翼進風井現(xiàn)階段有控風設施，副井、材料斜井風量比試驗期間進風量更大，四個主要進風井風阻都有所增大，相應的311 材料斜井和311 風井入風量比試驗期間更大。因此，根據(jù)表3 的試驗數(shù)據(jù)可知，所有原311 主扇供風區(qū)域內各過風巷道及用風地點風量滿足需要，不存在無風、微風地點，故停運311 主扇是可行的。試驗期間礦井北翼風量測定結果見表3。

表3 試驗期間礦井北翼風量測定結果

（3）停運311 主扇

停運311 主扇（暫不拆除主扇房），打開防爆門、行人小風門，將311 風井變?yōu)檫M風；311 材料斜井控風使過路風不大于700 m3/min，保證311 材料斜井下部反風至1030 大巷。

（4）停運311 主扇前后通風系統(tǒng)

① 311 主扇停運前

副井、材料斜井→北1030 大巷、945 皮帶巷→ 980 一部、980 二部→ 11-1#、11-2#、12#、7#、8#層311 盤區(qū)→311 回風井→地面；

311 材 料 斜 井 → 11-1#、7#、8#層 311 盤 區(qū)、11-2#層311 盤區(qū)→311 回風井→地面。

② 311 主扇停運后

311 材料斜井、311 回風井→北1030 大巷、980 二部、980 一部、945 皮帶巷→副井底車場→南1030 大巷→南翼用風地點→402、404、408 回風井→地面。

（5）停運311 主扇后通風系統(tǒng)調整效果分析

311 主扇停運后，311 回風井成為進風井，全礦通風系統(tǒng)由“七進四回”變?yōu)椤鞍诉M三回”，由402、404、408 三臺主扇聯(lián)合運轉為礦井通風，1030 北大巷、980 一部、980 二部、945 皮帶巷等地點風流全部反向（北到南），南翼三臺主扇風量基本不變，有效地降低副井、材料斜井、主皮帶斜井進風量，有利于進風井口保暖，可以降低主要井口熱風機房的使用率，進一步節(jié)省耗能。

此次停運311 主扇及通風系統(tǒng)調整結果與試驗預測結果基本一致，全礦總進風減少8793 m3/min（主要進風減少進風井為311材料斜井、副井、材料斜井、南翼進風井）。

圖2 311 主扇停運前通風系統(tǒng)示意圖

圖3 311 主扇停運后通風系統(tǒng)示意圖

其中，311 風井：停運前回風，停運后進風1340 m3/min；311 材料斜井進風，停運前后進風減少2228 m3/min；副井進風，停運前后進風減少3700 m3/min；材料斜井進風，停運前后進風減少2881 m3/min；南翼進風井進風，停運前后進風減少869 m3/min。

北1030 大巷：停運前南向北4301 m3/min，停運后北向南1130 m3/min；北980 二部皮帶巷：停運前南向北2204 m3/min，停運后北向南576 m3/min；北980 一部皮帶巷：停運前南向北2044 m3/min，停運后北向南644 m3/min；945 皮帶巷：停運前南向北809 m3/min，停運后北向南239 m3/min。停運后無微風、無風區(qū)域，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

4 結論

（1）利用試驗提前預測311 主扇停運后礦井通風系統(tǒng)變化及可能出現(xiàn)的問題，提前封閉7#、8#、11-1#、11-2#、12#層311 盤區(qū)，盡可能減少通風支路，避免出現(xiàn)無風、微風區(qū)域。

（2）封閉 7#、8#、11-1#、11-2#、12#層311 盤區(qū)，停運311 主扇后，每年可節(jié)約資金393.15 萬元，每天節(jié)省瓦斯檢查人員、排水人員等人工12 人。

（3）對于通風系統(tǒng)復雜的礦井，使用通風網(wǎng)絡解算進行預測，結果與實際情況誤差較大，指導意義不大；而通過與實際情況相似度極高的試驗進行預測，結果與實際情況特別相似，可以提前預測系統(tǒng)改變情況，提前發(fā)現(xiàn)無風、微風區(qū)域，從而指導現(xiàn)場實施，可操作性強，指導意義大。