金華山煤礦通風(fēng)阻力測定及降低通風(fēng)阻力對策

張盛強

（陜西銅川礦業(yè)公司金華山煤礦，陜西 銅川 727018）

金華山煤礦通風(fēng)阻力測定及降低通風(fēng)阻力對策

張盛強

（陜西銅川礦業(yè)公司金華山煤礦，陜西 銅川 727018）

礦井通風(fēng)系統(tǒng)工程是煤礦安全生產(chǎn)必備的基本保障手段之一，礦井通風(fēng)阻力測定對優(yōu)化礦井生產(chǎn)布局起到直接的指導(dǎo)作用。通過對金華山煤礦進行通風(fēng)阻力測定，基于測定數(shù)據(jù)對礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題進行了全面深入的分析，并對降低礦井通風(fēng)阻力對策進行了分析。

礦井通風(fēng)；通風(fēng)阻力；測定；分析；通風(fēng)系統(tǒng)

隨著近年來綜采機械化在煤礦的廣泛使用，煤礦的開采進度日趨加快，開采深度呈逐年增加態(tài)勢，礦井安全生產(chǎn)條件日益尖銳，地壓、地?zé)帷⑼咚褂砍龅纫蛩氐淖兓瘜ΦV井通風(fēng)系統(tǒng)提出更苛刻的要求，礦井通風(fēng)需要根據(jù)生產(chǎn)狀況進行及時調(diào)節(jié)，因此降低通風(fēng)阻力，提高通風(fēng)能力是一項長期的經(jīng)常性的工作[1]。通過對金華山煤礦進行通風(fēng)阻力測定，分析最大阻力路線上的阻力分支，找出阻力異常的分支，對降低通風(fēng)阻力對策進行分析。

1 金華山煤礦概況

金華山煤礦改擴建以來，礦井為多水平階段石門開拓。礦井通風(fēng)方式采用中央并列式，通風(fēng)方式為抽出式，礦井現(xiàn)有三個井口，其中副立井、紅土主斜井為進風(fēng)井，二號風(fēng)井為回風(fēng)井。風(fēng)井安裝主扇兩臺，型號為FBCDZ№26，風(fēng)葉角度均為零度，電機功率為2*280KW，一臺工作，一臺備用。礦井總進風(fēng)量為6 245m3/min左右，礦井負壓146mm水柱左右，礦井等積孔3.27m2左右，通風(fēng)系統(tǒng)較簡單。

2 通風(fēng)阻力測定技術(shù)手段

儀器的選用：本次測定采用氣壓計法，使用測量范圍為83.6-114kpa、最小分度為10pa的精密氣壓計，測量計具：干濕球溫度計、皮尺、秒表、風(fēng)表等。

技術(shù)要求：在使用前應(yīng)對精密氣壓計、風(fēng)表、干濕球進行檢定，并在有效期內(nèi)。

測定方法：采用氣壓基點測定法。在井口調(diào)試好兩臺精密氣壓計(Ⅰ、Ⅱ)，并記錄初始讀數(shù)，儀器Ⅰ留在原地監(jiān)視大氣壓力變化，每隔10min記錄一次讀數(shù)，儀器Ⅱ按測點順序分別測出各測點風(fēng)流的相對基點的靜壓，時間依實際情況以10min倍數(shù)為時限。利用風(fēng)表、干濕球溫度計等測得相應(yīng)測點的參數(shù)。

3 通風(fēng)阻力測定數(shù)據(jù)及存在問題

巷道特性及阻力參數(shù)表

從上表中可以看出：礦井828水平的很多巷道通風(fēng)阻力很大，為全礦井的風(fēng)流瓶頸；680水平和570水平風(fēng)阻相對也高。由于828水平和680水平是礦井早期掘進巷道，受制于當(dāng)時施工工藝水平，巷道施工質(zhì)量較差，應(yīng)該成為治理的重點，為通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造的重點工程

4 降低礦井通風(fēng)阻力方法

依據(jù)礦井通風(fēng)能力與生產(chǎn)能力相匹配的原則，技術(shù)上要求各用風(fēng)地點風(fēng)量充足，風(fēng)流穩(wěn)定，經(jīng)濟上材料消耗最小化、效益最大化為目的，確定以下方法。

4.1 最大阻力路線劃定

依據(jù)測得的阻力數(shù)據(jù)分析獲得最大阻力分布路線圖，確定通風(fēng)阻力超常的線路，對其采取一定技術(shù)手段降低局部阻力和摩擦阻力。在礦井通風(fēng)阻力中，摩擦阻力占據(jù)主導(dǎo)地位，因此降低礦井通風(fēng)阻力要以降低井巷摩擦阻力為重點，兼顧降低特殊地點的局部阻力。

（1）依據(jù)礦井實際用風(fēng)狀況繪出礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖和通風(fēng)系統(tǒng)圖，并將通風(fēng)設(shè)施標注其上。（2）確定巷道阻力公式。（3）依據(jù)測得的數(shù)據(jù)和巷道阻力公式進行巷道阻力計算，得出最大通風(fēng)阻力巷道。

4.2 通風(fēng)現(xiàn)狀分析

結(jié)合井下通風(fēng)線路實際情況以及測得的各通風(fēng)地點的實測數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析整理找出礦井通風(fēng)系統(tǒng)中存在的問題：（1）依據(jù)得出的各風(fēng)路的阻力、風(fēng)阻以及功耗，得出通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的阻力分布狀況，確認高阻力、高風(fēng)阻以及高耗能的地點區(qū)域。（2）生產(chǎn)布局存在的不合理因素以及通風(fēng)構(gòu)筑物在設(shè)計、使用不當(dāng)方面等對通風(fēng)系統(tǒng)的影響。

4.3 降阻措施[4]

（1）合理布局生產(chǎn)，使通風(fēng)系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，通風(fēng)系統(tǒng)改造與其他生產(chǎn)環(huán)境改造相結(jié)合，做到均衡生產(chǎn)，簡化通風(fēng)系統(tǒng)。（2）降低通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力。如加強巷道維修，采取經(jīng)濟斷面巷道，對高阻力路線應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)、增加并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、改變流向、開掘新風(fēng)路、另打新風(fēng)井等措施。（3）堵截漏風(fēng)，提高風(fēng)量利用率。對于井口、井底車場、煤倉、通風(fēng)構(gòu)筑物等地點的漏風(fēng)應(yīng)從設(shè)計施工到管理上進行綜合治理。改進巷道布置，減少通風(fēng)構(gòu)筑物的數(shù)量。

5 結(jié)論與建議

本次測試主要針對金華山礦的主要進回、風(fēng)巷道以及工作面，經(jīng)過阻力校驗，數(shù)據(jù)誤差在允許范圍內(nèi)（＜10%），因此測試結(jié)果可靠。基于以上方法，對金華山礦作出如下結(jié)論和建議。

5.1 結(jié)論

（1）隨著開采水平的逐年延伸，礦井通風(fēng)系統(tǒng)日趨復(fù)雜、用風(fēng)地點日趨多變，管理難度增加，通風(fēng)系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)需要。現(xiàn)有綜采、機采工作面對風(fēng)量的需求遠遠高于炮采工作面；新鮮風(fēng)流到達用風(fēng)地點距離太長。

（2）由于早期礦井施工工藝及管理問題，導(dǎo)致一水平、二水平礦井通風(fēng)阻力大，并且分布嚴重不平衡。

（3）全礦井巷道長度達到100多km，致使井下各用風(fēng)地點風(fēng)量不足。

5.2 建議

（1）通過本次測試發(fā)現(xiàn)并指明了礦井通風(fēng)阻力較大的巷道和測段風(fēng)阻值較大的巷道，為礦井優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)指出了詳細位置。

（2）對有雜物堆放的回風(fēng)巷道進行清理，擴大回風(fēng)巷道的有效通風(fēng)斷面，斷面較小巷道進行擴幫起底，如570三采區(qū)運輸巷，680人行巷石門等。

由于掘進工作面太多導(dǎo)致個別工作面風(fēng)量小，建議臨時密閉570水平西采區(qū)運輸巷掘進工作面。

6 結(jié)語

礦井通風(fēng)管理好壞是關(guān)系到礦井能否安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)計、施工環(huán)節(jié)要充分考慮降低礦井通風(fēng)阻力，除了加大日常的的通風(fēng)管理外，加強巷道的正常維護，保證足夠的通風(fēng)斷面也是通風(fēng)管理應(yīng)該重視的環(huán)節(jié)。

[1]張國樞．通風(fēng)安全學(xué)[M]．徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000．

[2]黃顯東，劉志梅，陳世龍等．礦井通風(fēng)阻力測定方法及應(yīng)用[J]．煤礦安全，2004(8)：13-15．

[3]傅貴，秦躍平等.礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析與優(yōu)化[M]．機械工業(yè)出版社，1995．

[4]孫承仁等．礦井通風(fēng)[M]．北京：中國經(jīng)濟出版社，1989．

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1003-5168(2014)03-0104-02