對煤礦角聯巷道通風系統優化問題的研究分析

陳孟長

（潞安集團高河能源有限公司，山西 長治 046000）

對煤礦角聯巷道通風系統優化問題的研究分析

陳孟長

（潞安集團高河能源有限公司，山西 長治 046000）

根據高河礦的兩固風井，有較大的通風負壓，同時根據現在的礦井通風的具體情況和存在的問題，實際地對礦井的阻力分布做了實際測量和分析，同時在確定了影響礦井風量的分配情況的主要因素后，以這些主要因素為切入點，結合實際情況進行分析，得出了本礦井通風系統的優化思路，同時對該系統進行了優化，使通風系統安全可靠運行和確保主通風機得以安全和經濟運行。

煤礦；角聯巷道；通風系統；優化

1 礦井通風系統簡介

1.1 角聯巷道通風系統的狀況

高河礦井按通風區域來看，有二類：中央回風井通風區域和小莊回風井通風區域。前者共布置3個掘進預抽面，1個回采備用面為E1302工作面和3個掘進工作面，其中3個預抽面包括：E1305回風順槽預抽、E1305輔助運輸順槽預抽、+450m水平北翼膠帶輸送機大巷預抽，3個掘進工作面則分別是：E1305瓦斯排放巷掘進、E1305膠帶運輸順槽掘進和+450m水平北翼回風東大巷掘進。

相對于高河礦井，小莊礦井區域同樣布置有3個預抽取面的同時也布置了3個掘進面，而不同的是小莊通風區布置了一個W1303的綜采面，分別為：+450米水平南翼東回風大巷掘進、+450m水平南翼膠帶輸送機大巷掘進、+450m水平南翼進風大巷預抽、W1305回風順槽預抽、W1305瓦斯排放巷掘進。

1.2 通風系統的阻力狀況分布

本著不影響礦井的安全與穩定，為了在了解了礦區通風系統的各項參數和阻力分布之后，對于礦井通風系統能夠更加安全可靠的運行提出有益的意見和優化方案，2013年11月3日—4日，筆者對高河煤礦的礦井通風系統的風量和阻力做了全面的調研，同時確定了四條測量路線。在采用了井下實地測量思路以后，對通風系統的阻力分布，井下主要風門的漏風情況等有了一個全面的了解，記錄下各個井巷的摩擦系數和風阻，發現井下的阻力相對較大，并進一步分析了出現這一情況的原因，這一系列的研究為全面改造礦井通風系統提供了可靠的數據。具體的通風阻力和沿程阻力見圖1。

圖1 路線各測段沿程阻力分布

2 問題與現狀

2.1 通風系統的問題

通過對井下實際情況的考察，并通過各種參數進行分析，總結了礦井通風系統的幾大主要問題是：

1）東三采區和東二采區實行的是并聯方式進行通風，然而，東二1#進風的石門進風量不足，就像木桶效應，這使得東三釆區的進風量受到了嚴格的限制；同時，東三區風量利用率偏低是由于東三采區上面原有的久通風系統還未拆除使得漏風現象嚴重造成的。更不利的是，東三采區下部采用的通風系統是三進一回的形式，使得進風量大而回風量小，使得在東三采區內的回風阻力大，嚴重地限制了該區域的通風量。

2）當各處的風匯合，就會形成風量的匯合處，在這個匯合處的風量驟然增大，如果匯合處的斷面相對太小，就會使得通風阻力較大，從而增加整個采區的通風阻力，而東三區恰恰有一個這樣的匯合處，這使得東三區的通風系統雪上加霜。

3）同樣是木桶效應，西三采區的11槽一處的斷面僅只有4.2m2，有較高的風速和較大的阻力，嚴重影響了西三采區的供風量。

4）在整個通風系統都面臨巨大壓力的情況下，所有通風口都不得不全力以赴，主、副和第二副井作為東二采區的主要進風口自然首當其沖已經趨近飽和，但是下部掘進局扇的開啟直接影響到了東二采區13槽的進風量。

5）從實地考察的數據很容易看出，東翼采區的風阻較大，但是又無法輕易調整風機的葉片角度，減小由于風量不足帶來的壓力，這是因為調整工況點位于風機“駝峰”區域附近的風機的葉片角度，風機喘振現象就很可能發生，進一步限制了東三采區的發展。

2.2 通風機狀況

在整個高河礦區，主要劃分為東一盤區，西一盤區，西二盤區，而作為整個礦區承擔通風任務的中央回風井和小莊回風井，小莊回風井主要負責西一盤區，而中央回風井主要負責東一和西二盤區的通風任務。

中央風井通風系統和小莊風井通風系統中的風機的主要參數如下表1-1所示：

表1-1 不同風井中風機各項參數

表1-2 西翼盤區各用風地點模擬風量與實測風量對比表

3 計算機結果和模擬的計算的比對

礦井通風系統及其節點位置如附圖1所示。

根據2011年3月北京煤海精衛科技有限公司的“山西高河能源有限公司礦井通風阻力測定報告”，對礦井通風系統風流分布現狀進行模擬，模擬結果如附表1所示。

根據附表1的情況，我們建立了特定區域內實測風量和模擬風量的對比表，具體地可以詳見表1-2。

從表中我們可以清楚的看出各個風量的走向。

4 結束語

經過我們對此通風系統進行優化以后，我們發現無論是在進風量上，還是在通風效果上都取得了良好的效果，從經濟價值和社會效益都有穩步的提高，我們在今后的工程中要不斷地根據實際情況，調整通風系統，以滿足工程實際的需要，為企業的可持續發展創造更大的效益。

［1］朱敏.王坪礦通風系統優化改造研究［D］.遼寧工程技術大學2012.

［2］陶樹銀.復雜條件下礦井通風系統優化研究［D］.江西理工大學2012.

［3］張國軍.高瓦斯礦井五陽煤礦通風系統優化技術研究［D］.首都經濟貿易大學2013.