麥垛山煤礦通風系統優化方案淺析

（國家能源集團寧夏煤業有限責任公司，寧夏 銀川 750011）

一、概況

根據礦井2019～2024年采掘接續計劃，從目前至2021年9月，礦井在13采區布置一個綜采工作面生產，礦井生產能力在4.10～4.65Mt/a之間。2021年9月11采區110207綜采工作面投產，與13采區130610工作面同采，形成兩個采區兩個工作面生產的局面。根據《煤礦安全規程》（2016）第147條：新建高瓦斯礦井、突出礦井、煤層容易自燃礦井及有熱害的礦井應當采用分區式通風或者對角式通風；初期采用中央并列式通風的只能布置一個采區生產。麥垛山煤礦各煤層為容易自燃煤層，多采區同時生產時應形成分區式或者對角式通風方式。礦井2021年9月之后，11采區與13采區同時生產，礦井目前通風系統為中央并列式，不符合規定，故必須盡快優化通風系統，在2021年9月前形成分區式通風系統。

二、通風系統優化方案

為滿足“分區式/對角式”通風要求，設計提出以下三個礦井通風系統優化方案進行比選。

方案一：半煤巖矸石斜井改造為回風斜井

目前礦井開采的2煤和6煤煤層厚度較厚，巷道掘進產生的矸石較少，因此考慮將已有半煤巖矸石斜井改造為回風斜井，滿足礦井11采區、13采區及接續的11北采區分區通風要求。

現半煤巖矸石斜井井筒為底板穿層布置于煤系地層的下部，井筒采用半圓拱形斷面，斷面凈寬3600mm，凈斷面9.77m2，傾角20°，斜長1573m，裝備帶寬1200mm的鋼繩芯帶式輸送機，擔負礦井半煤巖矸石運輸任務，兼進風任務。

改造半煤巖矸石斜井，需先拆除井筒內裝備的帶式輸送機、電纜等相關設備。井筒按照專用回風井筒管理。半煤巖矸石斜井作為回風斜井使用期間，礦井掘進煤主要是2煤和6煤，煤層相對較厚，掘進煤直接進入主煤流，待二分區進、回風立井移交后，再恢復半煤巖矸石斜井功能，提升半煤巖矸石。

方案二：新掘回風斜井

建井時，礦井回風立井及副立井采用凍結施工，考慮到副立井工業場地增加井筒難度大，本方案在主井工業場地新建一條回風斜井，平行于主斜井和半煤巖矸石斜井布置，井筒采用半圓拱形斷面，斷面凈寬4000mm，凈斷面11.88m2，傾角20°，斜長1573m，作為專用回風井筒。

方案三：提前施工二分區回風立井

根據全井田開拓，在井田北部二分區布置有1對進回風立井。

本方案提前利用二分區回風立井，配合現回風立井，來滿足煤礦安全規程分區式通風的規定。

通過對以上三個方案的敘述，三個方案的優缺點分述如下：

方案一優點：

1.改造成本低，施工工期短。

方案一缺點：

1.掘進煤入主煤流，對煤質有影響。

2.現有巷道11采區半煤巖運輸斜巷（Ⅱ段）回風斷面不足，需要改造。

方案二優點：

1.相對方案一，掘進煤不進入主煤流，對煤質無影響。

2.相對方案一，礦井進風井筒多，礦井通風阻力小。

方案二缺點：

1.新增投資多，新建一條井筒需投資2800萬元。

2.施工時間長（兩頭對掘，約11個月）。

3.現有巷道11采區半煤巖運輸斜巷（Ⅱ段）回風斷面不足，需要改造。

方案三優點：

1.總工程量省，總投資省。

2.相對方案一，掘進煤不進入主煤流，對煤質無影響。

方案三缺點：

工期較長，不能滿足礦井接續需要（該立井為11采區服務必須將11采區北翼集中輔助運輸巷和11采區北翼集中帶式輸送機巷掘進到位與二分區回風立井連通，目前上述大巷還有4220m，施工完成需要38個月，即2023年2月，顯然不能滿足2021年9月形成分區式通風方式要求）。

綜上所述，方案三提前利用二分區風井，總工程量省，但工期不能滿足近期需求，需要調整生產接續降低礦井生產能力。根據麥垛山礦井中長期生產接續，礦井最終將形成“一、二分區搭配開采”的長期生產格局（目前二分區大巷已在施工），據此設計推薦方案一，即將現半煤巖矸石斜井臨時改造為回風斜井。

另外，建議加快二分區井筒及大巷的施工進度，盡早投用二分區風井。

結語：

上述方案已進入項目實施階段，預期能取得良好的效果有效解決礦井通風安全存在的問題，值得同類型礦井通風安全改造進行借鑒。