資源整合前提下通風系統擴能改造實踐

胡文斌

（開灤（集團）蔚州礦業地煤公司，河北 蔚縣 075700）

西澗溝煤礦位于河北蔚縣境內，始建于1996年，采用一立兩斜井單水平開拓方式，設計生產能力4萬t/a。該礦井采用中央并列式，通風方法為抽出式，北斜井、南斜井入風，立井回風。立井井筒附近安裝兩臺BK54－4－No12單機軸流式通風機，配套電機功率15 kW，額定風量6.3～15 m3/s，靜壓100～570 Pa。利用風機電機反轉反風。礦井有獨立完整的通風系統。可采煤層為5號煤，瓦斯絕對涌出量為0.14 m3/min，瓦斯相對涌出量為2.02 m3/t。本井田范圍內煤層經河北省煤田地質研究所2007年7月27日檢驗報告，煤塵有爆炸危險性，自燃傾向性為Ⅱ類自燃。

1 礦井擴能改造的前提與原因

2009年9月，為適應國家政策，西澗溝煤礦被開灤蔚州地煤公司托管，進行資源整合，根據政策，礦井產能必須達到15萬 t/a，實行“三推行”，故必須進行擴能改造，通風系統首當其沖，成為改造的重點。

2 礦井通風系統擴能改造的指導思想

（1）由于西澗溝煤礦歷史欠帳嚴重，巷道斷面小、失修率高，通風阻力較大，如果簡單地只更換主扇來增加通風能力，勢必會大幅增加礦井通風阻力，局部巷道風速超限，對礦井防滅火也會帶來負面影響，所以必須先對巷道擴修。

（2）因礦井無正規采掘工作面，使用木支護，根據國家政策，必須實行“三推行”，取消木支護，形成正規的采掘工作面后才能進行系統的改造。

（3）前期準備工作完成后，要利用現有的主通風機做礦井通風阻力測定，然后根據巷道摩擦風阻，進行通風網絡解算與通風阻力計算，從而確定礦井提高通風能力后的主通風機型號。

3 礦井通風系統改造的實施

3.1 技術改造前的準備工作

2010年1－4月，該礦擴修巷道1 200 m，所有巷道斷面統一為5.5 m2，使用工字鋼支護，部分為錨網支護，形成了正規的采掘工作面，通風系統改造的時機基本成熟。

3.2 進行礦井通風阻力測定，確定礦井主干風路的風阻

在地煤公司生產技術部的組織下，由工程技術人員對西澗溝煤礦進行了一次通風阻力測定，井上、下共分為26個測點，使用的儀器有：JFY一1礦井通風參數檢測儀、空盒氣壓計、風表、干濕球溫度計、卷尺、秒表等，從而確定了礦井通風阻力分布及技術參數，從而為下一步通風網絡解算奠定了基礎。

3.3 根據礦井總需風量與各巷道通風參數，進行通風網絡解算，模擬各巷道風量

計算機網絡解算，見圖1。

圖1 西澗溝煤礦網絡解算

3.4 通風系統改造技術設計

蔚州礦業地煤公司生產技術部相關人員于2010年5月編制了《西澗溝煤礦通風系統改造設計說明書》，其內容簡要如下：

3.4.1 采區及工作面布置

5號煤共設51、52兩個采區，51采區作為主采區，52采區作為輔助采區。51采區內設一個回采工作面與兩個掘進工作面；52采區內設一個回采工作面和一個掘進工作面。因布置一個回采工作面就能滿足生產能力要求，故兩采面互為備用工作面。

3.4.2 采煤方法

回采工作面采用走向短壁布置，放炮采煤法，懸移支架支護頂板，爆破落煤，自然垮落法管理頂板，刮板運輸機運煤。

3.4.3 設計的各項技術參數

（1）礦井總需風量及阻力

初期（困難時期）：風量33 m3/s 通風總阻力733.49 Pa

后期（容易時期）：風量33 m3/s 通風總阻力561.13 Pa

（2）通風機的風量：Q＝35 m3/s

（3）通風機的靜壓：Hmax＝850.4 Pa Hmin＝632.87 Pa

（4）礦井初期通風等積孔1.45 m2，后期通風等積孔1.71 m2。

3.4.4 礦井主要通風機的選型

根據計算結果，選擇湖南湘潭平安電氣有限公司生產的型號為FBCDZNo16的對旋通風機能滿足需要。

（1）通風機運行工況

（2）電動機的功率

4 通風改造方案的實施效果

西澗溝煤礦通風系統擴能改造已于2010年7月完成。礦井總進風量為1 996 m3/min，礦井總排風量為2 027 m3/min，礦井負壓743 Pa，礦井有效風量率為90.7 %，礦井等積孔為1.44 m2。通過幾個月的運行，有效風量能夠滿足礦井年產15萬t的需要。

5 結束語

蔚縣西澗溝煤礦通過技術改造，通風能力得到大幅提升，系統改造獲得了圓滿成功，達到了改造通風系統的預期目的。實踐證明，通過技術手段來解決小煤礦通風能力不足、通風系統不合理、不完善的問題，使之達到優化目標是切實可行的。尤其是在全國范圍內進行的煤炭資源兼并整合重組的形勢下，對地方小煤礦如何轉到國有大礦的軌道上來，具的一定的借鑒意義。

1 王永安、李永懷.礦井通風［M］.北京：煤炭工業出版社，2004