麻家梁礦井西部開拓通風系統優化設計

尹雪華

(同煤浙能麻家梁煤業有限責任公司， 山西 朔州市 036000)

0 引 言

麻家梁礦是一座千萬噸大型礦井，礦井采用立井開拓，共有3個立井，分別為主立井、副立井和回風立井，其中主立井、副立井為進風井，回風立井為回風井，礦井通風方式為中央并列式，通風方法為抽出式。礦井現有3個采區，一、二采區布置有4條主要巷道，其中輔運大巷、膠帶大巷為進風巷，南回風大巷、北回風大巷為回風巷，形成“兩進兩回”通風系統，一、二采區延伸段采用輔運大巷、膠帶大巷、回風巷3條系統大巷，局部實行“兩進一回”通風系統；五采區現處于開拓期，布置有2條主要巷道，其中膠帶大巷為進風巷，輔運大巷為臨時回風巷，臨時采用“一進一回”通風系統。目前礦井風量分配合理，各用風地點全部實現獨立通風，其中綜采工作面采用“一進一回”的“U”型通風方式，掘進順槽工作面采用局部通風機供風。

在西部盤區大巷利用既有巷道布置的前提下形成臨時巷道尾部回風系統后即開始對14207綜采工作面進行回采，造成前期礦井西部尾回通風系統只能采用“Y”型通風(見圖1)，以避免西部盤區大巷開拓時期與14207綜采工作面形成串聯通風。該通風系統相對不穩定，易造成西部巷道尾部通風系統紊亂，直接影響礦井安全生產。因此，為保證西部礦井生產系統及通風系統的安全可靠，通過對西部局部巷道開拓進行部署及對通風系統設施進行優化調整，對風流方向及風量大小進行調節，改善通風條件，以提高通風系統的穩定性。

圖1原局部通風系統

1 原通風系統及存在問題

1.1 前期通風系統

根據礦井生產銜接，礦井西部在未形成新的尾部回風系統前，西膠帶大巷風流一部分經14207膠帶順槽進入14207綜采工作面，一部分風流經西膠帶措施巷進入西臨時尾回巷；西輔運大巷風流經西膠帶延伸大巷和西輔運延伸掘進工作面，通過西膠帶措施巷進入西臨時尾回風巷，后流經西回風西延大巷后最終經665回風大巷到達回風立井。因此，西膠帶措施巷風流形成了“Y”型通風系統，風流方向及風量大小不易控制，通風系統相對不穩定可靠，風流方向和風量具體情況見圖1。

1.2 原通風系統存在問題

由于西膠帶大巷內有皮帶，管路等設備，導致西膠帶通風斷面遠小于西輔運大巷，且由于西膠帶大巷內的機電設備發熱等原因，導致西膠帶大巷內的溫度、負壓均高于西輔運大巷，因此，西輔運大巷的風量遠大于西膠帶大巷的進風量。考慮到西膠帶大巷和西輔運大巷的延伸掘進工作面風流也將經西膠帶措施巷進入回風巷，因此，為確保西膠帶措施巷內的風流穩定，只能在西膠帶措施巷內施工兩組調節風門，但調節風門的設置一方面增加了礦井風阻，另一方面西膠帶延伸掘進工作面生產所需的進料需要通過其中一組調節風門，這無疑增加了通風系統管理的困難，一旦調節風門出現破損或未及時關閉，西部尾部通風系統將紊亂，直接影響礦井安全生產。

2 通風系統優化

2.1 優化方案

通風系統優化設計原則是要保證設計方案安全可靠、技術可行，不影響整體系統的穩定，同時簡單經濟。本次優化設計主要遵循有以下幾個原則：

(1) 提高通風系統的穩定性，保證通風量足夠生產所需，同時風流總向不改變。

(2) 善用原有巷道，簡化通風設施，經濟高效。

(3) 盡量減少開拓工程和基本建設項目，技術可行，便于操作。

(4) 結合礦井采掘銜接，合理調配生產，保證各系統運行正常。

(5) 在保證風量的前提下，減少漏風、跑風，避免風流短路。

本次優化設計，通過對礦井西部巷道開拓進行調整，加快了西膠帶大巷、西輔運大巷、西回風西延大巷及14208輔運聯巷的延伸，形成了新的尾部回風系統，通過對礦井西部通風系統及風流節點負壓的研究，創新性的采取相應的措施對礦井通風系統進行如下調整：

在西部尾回風系統形成后，在西回風大巷尾部施工一組(兩道)調節風門用于調節風量大小，拆除西膠帶措施巷內的兩組調節風門，封閉原西臨時尾回聯巷。通過調整西回風大巷尾部的調節風門，西輔運大巷的風流一部分經14208輔運聯巷進入西回風西延大巷，另一部分經西膠帶措施巷(由西向東)進入14207膠帶順槽。通風系統調整后，拆除了原西膠帶措施巷及西臨時尾回風巷內分別設置的兩組調節風門，于西臨時尾回風巷內施工兩道臨時密閉。

根據礦井生產銜接安排及巷道掘進進度情況，在未增加多余巷道工程量的前提下，通過通風系統優化，充分利用14208輔運聯巷做為西部末端尾部回風巷道，將原西臨時回風巷密閉，減少了通風設施的數量(拆除了原西膠帶措施巷及西臨時尾回風巷內設置的兩組調節風門，在西回風西延大巷內增加一組調節風門)，降低了礦井的風阻，節省了風量，提高了通風系統的穩定性。風流方向和風量具體情況見圖2。

2.2 優化效果

根據礦井西部開拓生產銜接計劃，通過加快西膠帶大巷、西輔運大巷、西回風西延大巷及14208輔運聯巷的延伸，形成了新的西部尾回風系統，此次對通風系統進行調整，在滿足各生產工作面需風量的前提下，優化效果良好。

(1) 成功解決了西部盤區大巷延伸開拓與14207綜采工作面之間通風系統的不合理性，保證了西部巷道的開拓延伸，為礦井節省了約400 m3/min的風量(即原通風系統示意圖中西膠帶措施巷內自東向西流經的風量)，而且保障了綜采工作面的風量穩定性，提高了通風系統的管理效率。

(2) 優化后西膠帶大巷延伸實現了正常通風，不需要局部通風機供風，將原西膠帶大巷延伸所需的局部通風機、風筒調整后用于西回風西延大巷的開拓所需，實現設備的高效利用。

(3) 調整后整體減少一組風門數量，便于風門管理維護，避免了附近生產活動對西膠帶措施巷內風門影響所造成的風流紊亂，提高了通風系統的穩定性和礦井的抗災能力，確保安全生產。

圖2優化后局部通風系統

3 結 語

通過對礦井西部開拓巷道進行優化設計改造，提高了通風系統的可靠性，解決了井下現有通風系統不穩定問題，不僅實現了通風系統的合理性，減少了通風設施的數量，保障了綜采工作面的風量穩定性，而且提高了通風系統的管理效率，避免了串聯通風，增強了礦井的抗災能力，確保安全生產。

通風系統作為礦井不可缺少的重要部分，系統整體性強，即使局部變更都要考慮整體系統的穩定性，對通風系統進行優化改造和設計要本著科學合理的前提，長遠規劃，根據礦山生產實際情況進行優化，增強礦井抗風險應變能力，確保安全生產，實現礦井經濟高效發展。