深井通風(fēng)進(jìn)風(fēng)段降阻及系統(tǒng)優(yōu)化

公為梅 徐 超 秦 鵬

（山東省天安礦業(yè)集團(tuán)有限公司，山東 曲阜 273100）

1 概述

星村煤礦采用副井進(jìn)風(fēng)，主井和西風(fēng)井回風(fēng)的混合抽出式通風(fēng)系統(tǒng)。主井地面安裝兩臺(tái)FBCDZ-№20對(duì)旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用；各配備兩臺(tái)YBF2-315L2-8型電動(dòng)機(jī)，電機(jī)功率110 kW，風(fēng)機(jī)葉片角度0°，變頻調(diào)節(jié)；西風(fēng)井地面安裝兩臺(tái)FBCDZ-№26對(duì)旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用；各配備兩臺(tái)YBF450M2-8型電動(dòng)機(jī)，電機(jī)功率為250 kW，風(fēng)機(jī)葉片角度5°，變頻調(diào)節(jié)。

礦井現(xiàn)階段風(fēng)量分配情況如下：礦井總進(jìn)風(fēng)量7934 m3/min，其中東翼軌道大巷585 m3/min，西翼軌道大巷7097 m3/min；西翼進(jìn)風(fēng)下山2042 m3/min，西翼-1196 m軌道巷5853 m3/min，西翼-1196 m進(jìn)風(fēng)巷（二部猴車道）683 m3/min；集中進(jìn)風(fēng)巷下平巷5133 m3/min，集中回風(fēng)巷356 m3/min，3306軌道順槽1079 m3/min，七采區(qū)軌道巷3361 m3/min；西風(fēng)井回風(fēng)5827 m3/min，主井回風(fēng)2223 m3/min；主井總回風(fēng)量2650 m3/min，西風(fēng)井總回風(fēng)量5920 m3/min。

經(jīng)過(guò)測(cè)算星村煤礦主井通風(fēng)阻力1 468.5 Pa，進(jìn)風(fēng)段1 107.2 Pa，占比75.3%；西風(fēng)井通風(fēng)阻力為2 116.7 Pa，進(jìn)風(fēng)段1 107.2 Pa，占比52.3%。

礦井進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力大，大大增加了礦井風(fēng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷，如不降低通風(fēng)阻力極易造成風(fēng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行以及后期通風(fēng)系統(tǒng)紊亂。三采區(qū)三部猴車處于集中回風(fēng)巷，空氣潮濕溫度大，人員和機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期處于回風(fēng)中，設(shè)備故障率高，職業(yè)衛(wèi)生防治難度大。為此，需降低礦井進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力，經(jīng)濟(jì)化運(yùn)行西風(fēng)井和主井主要通風(fēng)機(jī)，提高通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2 降低進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力及系統(tǒng)優(yōu)化

根據(jù)整個(gè)礦井的采掘部署情況，調(diào)整三采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，降低進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力，進(jìn)而進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)。

三采區(qū)現(xiàn)為一進(jìn)兩回的通風(fēng)方式，其中集中軌道巷為進(jìn)風(fēng)巷，集中回風(fēng)巷和集中運(yùn)輸巷為回風(fēng)巷。現(xiàn)三采區(qū)回采3311工作面，經(jīng)過(guò)計(jì)算將集中回風(fēng)巷改為輔助進(jìn)風(fēng)巷形成兩條進(jìn)風(fēng)巷道，能夠有效地降低進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力。系統(tǒng)調(diào)整前、后通風(fēng)示意圖如圖1、圖3。

圖1 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整前通風(fēng)示意圖

圖3 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后通風(fēng)示意圖

2.1 前期準(zhǔn)備工作

三采區(qū)3311工作面回采結(jié)束后完成封閉和采空區(qū)注漿封堵，集中運(yùn)輸巷二、三巷聯(lián)絡(luò)巷構(gòu)筑平衡無(wú)壓風(fēng)門2道（二號(hào)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門已投入使用），集中運(yùn)輸巷和集中回風(fēng)巷之間為3307、3311運(yùn)煤服務(wù)的聯(lián)絡(luò)巷即將完成永久性風(fēng)墻的施工，為集中回風(fēng)巷改造為輔助進(jìn)風(fēng)巷提供了條件。

2.2 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)措施

（1）調(diào)整通風(fēng)期間，停止全礦井下所有地點(diǎn)的采掘作業(yè)活動(dòng)。

（2）通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整前認(rèn)真檢查井下所有設(shè)施，保證風(fēng)門靈敏、可靠，調(diào)節(jié)擋墻、調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量符合設(shè)計(jì)要求，密閉前瓦斯符合規(guī)定。

（3）監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行一次全面檢查，確保報(bào)警、斷電功能靈敏可靠，數(shù)據(jù)顯示準(zhǔn)確。調(diào)整期間，機(jī)臺(tái)值班人員加強(qiáng)全礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的管理，密切觀測(cè)各傳感器顯示變化情況。

（4）各采掘工作面上、下巷及轉(zhuǎn)載點(diǎn)等易產(chǎn)生煤塵的地點(diǎn)，必須提前灑水滅塵，沖刷清掃干凈。

（5）礦總工或通防副總在調(diào)度機(jī)臺(tái)負(fù)責(zé)全面調(diào)度指揮礦井通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整工作；通風(fēng)設(shè)施工負(fù)責(zé)開啟集中回風(fēng)巷下平巷（三部猴車機(jī)尾）處風(fēng)門并將風(fēng)門固定，負(fù)責(zé)開啟集中三號(hào)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門并將風(fēng)門固定，負(fù)責(zé)關(guān)閉集中運(yùn)輸三號(hào)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門并恢復(fù)風(fēng)門閉鎖裝置；測(cè)風(fēng)工負(fù)責(zé)通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后調(diào)整集中二號(hào)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門，根據(jù)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)后輔助進(jìn)風(fēng)巷及集中進(jìn)風(fēng)巷風(fēng)量差值大小確定是否開啟集中二號(hào)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門，負(fù)責(zé)測(cè)量集中進(jìn)風(fēng)巷、-1196 m軌道大巷（車場(chǎng)）、3306軌道順槽、三采區(qū)高壓配電點(diǎn)、3308軌順聯(lián)絡(luò)巷、七采區(qū)軌道巷、西風(fēng)井聯(lián)絡(luò)巷、西翼軌道大巷、東翼軌道大巷的風(fēng)量。如圖2、圖4。

圖2 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整前通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

圖4 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

（6）井下三組測(cè)風(fēng)人員及四組通風(fēng)設(shè)施調(diào)整人員到達(dá)指定地點(diǎn)，向調(diào)度機(jī)臺(tái)和工區(qū)匯報(bào)，做好調(diào)風(fēng)準(zhǔn)備。

（7）通風(fēng)設(shè)施調(diào)整組人員接到調(diào)風(fēng)命令后，開始按各自分工調(diào)整通風(fēng)設(shè)施，集中回風(fēng)巷下平巷（三部猴車機(jī)尾）及集中二號(hào)聯(lián)絡(luò)巷處風(fēng)門先改為手動(dòng)模式后再做調(diào)整。調(diào)整完畢后及時(shí)匯報(bào)調(diào)度機(jī)臺(tái)及通防工區(qū)并在各自電話附近等待命令。

（8）測(cè)風(fēng)員接測(cè)風(fēng)命令后，及時(shí)測(cè)量各主要地點(diǎn)風(fēng)量并匯報(bào)調(diào)度機(jī)臺(tái)及通防工區(qū)，等待命令。

（9）經(jīng)調(diào)整通風(fēng)設(shè)施并檢測(cè)各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)速滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，且確認(rèn)各處通風(fēng)設(shè)施穩(wěn)固后，以上各組負(fù)責(zé)人匯報(bào)調(diào)度機(jī)臺(tái)，根據(jù)機(jī)臺(tái)指令撤離各自的分工地點(diǎn)。

（10）根據(jù)主要通風(fēng)機(jī)安全檢驗(yàn)報(bào)告，西風(fēng)井和主井主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率分別調(diào)整至45 Hz、35 Hz。

（11）進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力優(yōu)化后，拆除集中回風(fēng)巷（三部猴車機(jī)尾）、集中二號(hào)聯(lián)絡(luò)巷、集中三號(hào)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門狀態(tài)傳感器；在集中回風(fēng)巷（集中三號(hào)聯(lián)絡(luò)巷至3311運(yùn)順段）安設(shè)甲烷傳感器與一氧化碳傳感器；撤除集中回風(fēng)巷機(jī)電設(shè)備前甲烷傳感器。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）系統(tǒng)優(yōu)化后通過(guò)計(jì)算，礦井進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力由1 536.38 Pa降為997.4 Pa，降低了538.98 Pa。

（2）減少集中回風(fēng)巷一個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)，礦井需風(fēng)量降為7626 m3/min。

（3）進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力優(yōu)化前西風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率為48 Hz，優(yōu)化后西風(fēng)井主要風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率調(diào)整為45 Hz，有效地實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。

（4）進(jìn)風(fēng)段通風(fēng)阻力優(yōu)化方案實(shí)施前三采區(qū)三部猴車處于集中回風(fēng)巷，空氣潮濕溫度大，人員和機(jī)電設(shè)備長(zhǎng)期處于回風(fēng)中，設(shè)備故障率高，職業(yè)衛(wèi)生防治難度大。方案實(shí)施后三部猴車處于進(jìn)風(fēng)環(huán)境中，提高了職業(yè)衛(wèi)生防治水平，減少了機(jī)電設(shè)備檢修維護(hù)。

（5）對(duì)于具有2個(gè)以上回風(fēng)井的礦井，優(yōu)化調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)使主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行在合理工況區(qū)間，提高通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性。