錢家營礦西翼通風系統優化研究

徐百龍+范本龍

摘 要：通風系統的可靠運行是煤礦安全生產的根本保障。隨著錢家營礦井九采區及十四采區相繼投產，需風量及礦井阻力明顯增大，采區需風量不足。通過對礦井通風阻力特性分析、通風巷道風阻值計算、礦井通風系統現狀風網模擬解算、礦井通風系統優化方案的制定及優選，為礦井通風管理提供必要的技術決策依據，通過實施有針對性的治理方案，保證礦井安全生產和正常銜接。

關鍵詞：通風系統；系統優化；通風管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.253

1 礦井通風概況

開灤（集團）有限責任公司錢家營礦業分公司（簡稱錢家營礦），1978年開工建設，1988年12月建成投產。

礦井通風方式為兩翼對角式，通風方法為抽出式。主井、副井進風，東、西兩個回風井回風。東風井裝備2臺型號為K4-73-01NO32F型離心式主要通風機，配套電機為1600kW，轉速500r/min。西風井裝備2臺GAF26.5/15.8-1型軸流式主要通風機，葉片角度8°，配套電機1600kW，轉速750r/min。

2 通風系統改造必要性

2.1 礦井西翼風量不足

2018年礦井西翼九采區及十四采區投入生產后，礦井西翼最大阻力路線達到17000米 ，通過網絡解算，進風阻力占22.01%；用風阻力占15.56%；回風阻力占62.98%，礦井回風阻力大。礦井西翼需風量為197.00m3/s，目前礦井西翼供風量為160.04m3/s，遠遠不能滿足2018年生產要求。

2.2 礦井熱害日益嚴重

根據礦井銜接規劃，采掘活動向礦井西翼傾斜，礦井西翼地溫高，采煤、掘進、運輸機械設備運轉放熱，風流向下流動的自壓縮熱，煤矸運輸過程放熱等因素的影響，致使西翼氣候條件隨之不斷惡化。因此礦井西翼各工作面將面臨嚴重的熱害問題。

3 礦井通風阻力特性分析

目前，錢家營礦井的進風系統基本上分為三個水平，即-450水平、-600水平和-850水平。-850水平應為主要進風源，風流由礦井深部進風，經過下部和中部的用風地點流入淺部的回風大巷，通風路線最短，通風阻力最小。

通過對井下工作面的通風路線進行阻力測定，以西翼2881W工作面為例。將測定線路分為進風段、用風段和回風段三段進行阻力分布分析，進風段測點1—22的阻力為1099Pa，用風段測點22—27的阻力為662Pa，而回風段測點27—303的阻力為1346Pa。則進風段的阻力占總阻力35.4%，用風段的阻力占總阻力21.3%，回風段的阻力占總阻力43.3%。

4 礦井西翼通風系統改造方案及效果分析

（1）方案一，巷道工程包括：-370回風山、六采回風山，通風網絡解算結果見 表1。

由表1可以看出，方案一基本可以滿足礦井需風量，但采區之間生產安排需要進一步進行調整。其中進風阻力占29.35%；用風阻力占21.12%；回風阻力占49.54%。

（2）方案二，礦井-370回風山、六采回風山、-450水平回風巷各增加一條巖石回風巷，通風網絡解算結果見表2。

（3）方案三、巷道工程包括：-370回風山、六采回風山、-600回風巷。

通過網絡解算得出，九采區風量達到51.2 m3/s，八采區風量可達76.5 m3/s，三水平延伸和六采區分別可達到47.4 m3/s和24.9 m3/s，西風井工況風量208.1m3/s，負壓3276Pa。

方案三可以滿足礦井生產需要。其中進風阻力占32.23%；用風阻力占23.38%；回風阻力占44.49%。

5 結論

推薦方案為方案一。該方案巷道工程量較少，工程所需時間短，造價成本，滿足2018年生產需求。但九采區內部風量需嚴格控制，礦井西風井主要通風機排風量為201.8m3/s，負壓為3385Pa，風阻R值為0.0831。目前方案一降阻工程已施工完畢，礦井西風井風排風量為183.34 m3/s，負壓為2780 Pa，其風阻R值為0.0827，與網絡解算結果完全相符。在對風機進行改造后或調整風機葉片角度及頻率后，西翼風量能夠滿足九采區及十四區投入需要。