云崗礦311 主扇停運(yùn)及通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方法

張凱云

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司云崗礦，山西 大同 037017）

1 云崗礦通風(fēng)系統(tǒng)概述

云崗礦采用分區(qū)抽出式通風(fēng)，全礦現(xiàn)有7 個(gè)進(jìn)風(fēng)井(主井、副井、材料斜井、南翼進(jìn)風(fēng)井、主皮斜井、305 立井、311 材料斜井 )、4 個(gè)回風(fēng)井 (311 風(fēng)井、402 風(fēng)井、404 風(fēng)井、408 風(fēng)井)，共有四臺(tái)主扇（311主扇、402 主扇、404 主扇、408 主扇）聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。礦井計(jì)劃風(fēng)量為25 256 m3/min，礦井總進(jìn)風(fēng)量為31 098 m3/min，礦井總排風(fēng)量31 447 m3/min，礦井有效風(fēng)量30 347 m3/min。礦井反風(fēng)主要通過(guò)通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)（404 主扇通過(guò)調(diào)整葉片角度反風(fēng)）。

礦井布局為南北兩翼布置，南翼為404 盤區(qū)、406 盤區(qū)、410 盤區(qū)，由404 主扇、408 主扇、402主扇供風(fēng)；北翼為311 盤區(qū)，由311 主扇供風(fēng)。全礦通風(fēng)主線路約為70 km，通風(fēng)線路長(zhǎng)，系統(tǒng)復(fù)雜。礦井進(jìn)、回風(fēng)井及風(fēng)量情況見(jiàn)表1，主扇運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表2，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖如圖1。

表1 礦井進(jìn)、回風(fēng)井及風(fēng)量情況

2 311 主扇停運(yùn)及通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整原因

（1）311 主扇供風(fēng)區(qū)域不再布置采掘工作面，變電所、壓風(fēng)機(jī)硐室、水倉(cāng)、火藥庫(kù)等配套硐室也即將拆除。若311 主扇仍繼續(xù)運(yùn)行，浪費(fèi)嚴(yán)重。

停運(yùn)311 主扇，預(yù)計(jì)每年僅主扇電費(fèi)可節(jié)約資金393.15 萬(wàn)元，每天至少節(jié)省人工12 人。具體如下：

① 電費(fèi)：408×24×1.1×365=393.15 萬(wàn)元；

② 每天瓦斯檢查人員3 人、排水人員1 人，每天最少節(jié)省人工4 人。

（2）若不停運(yùn)311 主扇，每班仍需要安排排水、瓦斯檢查、機(jī)電檢修等人員，作業(yè)人員少，作業(yè)范圍覆蓋全盤區(qū)，不利于安全管理。

表2 礦井主扇運(yùn)行參數(shù)

圖1 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖

3 311 主扇停運(yùn)及通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案

（1）優(yōu)化盤區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

首先，封閉11-2#、12#層311 盤區(qū)，在11-2#層311 盤區(qū)皮帶巷（311 皮帶頭橫硐以西）、軌道巷（311皮帶頭橫硐以西）、回風(fēng)巷（311 皮帶頭正反風(fēng)門以西）、12#層皮暗斜井交11-2#層311 軌斜巷以西位置各施工永久密閉一座。

然后，封閉7#、8#、11-1#層311 盤區(qū)，分別在7#、8#、11-1#層 311 車場(chǎng)、11-1#層車場(chǎng)繞道、7#、11-1#層511 回風(fēng)巷各施工永久密閉一座，共計(jì)施工永久密閉10 座。

封閉完成后，311 主扇供風(fēng)區(qū)域僅剩余311 區(qū)域所、311 盤區(qū)水倉(cāng)、980 二部皮帶尾三處用風(fēng)地點(diǎn)。調(diào)整此三處調(diào)節(jié)斷面，保證311 主扇負(fù)壓不超限，且盡可能減少通風(fēng)支路，避免出現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)區(qū)域。

（2）311 主扇停運(yùn)試驗(yàn)

云崗礦通風(fēng)支路多，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，利用通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的方法預(yù)測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)改變時(shí)的情況。結(jié)果與實(shí)際情況誤差較大，指導(dǎo)意義不大。而通過(guò)與實(shí)際情況相似度極高的試驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果與實(shí)際情況特別相似，可以提前預(yù)測(cè)系統(tǒng)改變情況，提前發(fā)現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)區(qū)域，從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，可操作性強(qiáng)，指導(dǎo)意義大。

311 主扇停運(yùn)前，利用因311 主扇風(fēng)硐風(fēng)門銹蝕而停運(yùn)311 主扇檢修期間，試驗(yàn)311 主扇停運(yùn)后礦井通風(fēng)系統(tǒng)及風(fēng)量情況。

對(duì)比311 主扇試驗(yàn)期間和實(shí)際停運(yùn)前兩個(gè)時(shí)期的進(jìn)風(fēng)量以及主扇排風(fēng)量可得到以下結(jié)果：礦井總進(jìn)風(fēng)量分別為31 746 m3/min 和31 098 m3/min，總回風(fēng)量分別為31 996 m3/min 和31 447 m3/min。其中311 主扇排風(fēng)量基本沒(méi)有變化，402、404、408 主扇雖然有過(guò)調(diào)角和系統(tǒng)優(yōu)化，但南翼的總回風(fēng)量變化不大。由此可判斷，311 主扇檢修期間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)階段仍然有效。而由于南翼進(jìn)風(fēng)井現(xiàn)階段有控風(fēng)設(shè)施，副井、材料斜井風(fēng)量比試驗(yàn)期間進(jìn)風(fēng)量更大，四個(gè)主要進(jìn)風(fēng)井風(fēng)阻都有所增大，相應(yīng)的311 材料斜井和311 風(fēng)井入風(fēng)量比試驗(yàn)期間更大。因此，根據(jù)表3 的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所有原311 主扇供風(fēng)區(qū)域內(nèi)各過(guò)風(fēng)巷道及用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量滿足需要，不存在無(wú)風(fēng)、微風(fēng)地點(diǎn)，故停運(yùn)311 主扇是可行的。試驗(yàn)期間礦井北翼風(fēng)量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 試驗(yàn)期間礦井北翼風(fēng)量測(cè)定結(jié)果

（3）停運(yùn)311 主扇

停運(yùn)311 主扇（暫不拆除主扇房），打開(kāi)防爆門、行人小風(fēng)門，將311 風(fēng)井變?yōu)檫M(jìn)風(fēng)；311 材料斜井控風(fēng)使過(guò)路風(fēng)不大于700 m3/min，保證311 材料斜井下部反風(fēng)至1030 大巷。

（4）停運(yùn)311 主扇前后通風(fēng)系統(tǒng)

① 311 主扇停運(yùn)前

副井、材料斜井→北1030 大巷、945 皮帶巷→ 980 一部、980 二部→ 11-1#、11-2#、12#、7#、8#層311 盤區(qū)→311 回風(fēng)井→地面；

311 材 料 斜 井 → 11-1#、7#、8#層 311 盤 區(qū)、11-2#層311 盤區(qū)→311 回風(fēng)井→地面。

② 311 主扇停運(yùn)后

311 材料斜井、311 回風(fēng)井→北1030 大巷、980 二部、980 一部、945 皮帶巷→副井底車場(chǎng)→南1030 大巷→南翼用風(fēng)地點(diǎn)→402、404、408 回風(fēng)井→地面。

（5）停運(yùn)311 主扇后通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整效果分析

311 主扇停運(yùn)后，311 回風(fēng)井成為進(jìn)風(fēng)井，全礦通風(fēng)系統(tǒng)由“七進(jìn)四回”變?yōu)椤鞍诉M(jìn)三回”，由402、404、408 三臺(tái)主扇聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)為礦井通風(fēng)，1030 北大巷、980 一部、980 二部、945 皮帶巷等地點(diǎn)風(fēng)流全部反向（北到南），南翼三臺(tái)主扇風(fēng)量基本不變，有效地降低副井、材料斜井、主皮帶斜井進(jìn)風(fēng)量，有利于進(jìn)風(fēng)井口保暖，可以降低主要井口熱風(fēng)機(jī)房的使用率，進(jìn)一步節(jié)省耗能。

此次停運(yùn)311 主扇及通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整結(jié)果與試驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果基本一致，全礦總進(jìn)風(fēng)減少8793 m3/min（主要進(jìn)風(fēng)減少進(jìn)風(fēng)井為311材料斜井、副井、材料斜井、南翼進(jìn)風(fēng)井）。

圖2 311 主扇停運(yùn)前通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

圖3 311 主扇停運(yùn)后通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

其中，311 風(fēng)井：停運(yùn)前回風(fēng)，停運(yùn)后進(jìn)風(fēng)1340 m3/min；311 材料斜井進(jìn)風(fēng)，停運(yùn)前后進(jìn)風(fēng)減少2228 m3/min；副井進(jìn)風(fēng)，停運(yùn)前后進(jìn)風(fēng)減少3700 m3/min；材料斜井進(jìn)風(fēng)，停運(yùn)前后進(jìn)風(fēng)減少2881 m3/min；南翼進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，停運(yùn)前后進(jìn)風(fēng)減少869 m3/min。

北1030 大巷：停運(yùn)前南向北4301 m3/min，停運(yùn)后北向南1130 m3/min；北980 二部皮帶巷：停運(yùn)前南向北2204 m3/min，停運(yùn)后北向南576 m3/min；北980 一部皮帶巷：停運(yùn)前南向北2044 m3/min，停運(yùn)后北向南644 m3/min；945 皮帶巷：停運(yùn)前南向北809 m3/min，停運(yùn)后北向南239 m3/min。停運(yùn)后無(wú)微風(fēng)、無(wú)風(fēng)區(qū)域，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

4 結(jié)論

（1）利用試驗(yàn)提前預(yù)測(cè)311 主扇停運(yùn)后礦井通風(fēng)系統(tǒng)變化及可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提前封閉7#、8#、11-1#、11-2#、12#層311 盤區(qū)，盡可能減少通風(fēng)支路，避免出現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)區(qū)域。

（2）封閉 7#、8#、11-1#、11-2#、12#層311 盤區(qū)，停運(yùn)311 主扇后，每年可節(jié)約資金393.15 萬(wàn)元，每天節(jié)省瓦斯檢查人員、排水人員等人工12 人。

（3）對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜的礦井，使用通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果與實(shí)際情況誤差較大，指導(dǎo)意義不大；而通過(guò)與實(shí)際情況相似度極高的試驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果與實(shí)際情況特別相似，可以提前預(yù)測(cè)系統(tǒng)改變情況，提前發(fā)現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)區(qū)域，從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，可操作性強(qiáng)，指導(dǎo)意義大。