1 礦井通風(fēng)現(xiàn)狀
小華礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為6萬噸/年,開拓方案為片盤斜井開拓,通風(fēng)方式為中央并列抽出式。近年來實(shí)際產(chǎn)量為7-8萬噸。目前,生產(chǎn)片盤為+615m和+645m二個(gè)片盤,采掘工作面共有10個(gè),主要集中在+615m片盤,+645m片盤處于收作階段只有一個(gè)作業(yè)點(diǎn)。礦井主要通風(fēng)機(jī)額定工作風(fēng)量為1352m3/min,大于礦井需要風(fēng)量880-930m3/min,風(fēng)機(jī)能力完全能滿足生產(chǎn)需要。
目前,礦井回風(fēng)系統(tǒng)為+615m-+645m回風(fēng)眼→+645m主石門(或南石門)→+645m-49回風(fēng)上山→+670m回風(fēng)石門→+670m主石門→+670m集運(yùn)巷→+670m-695m回風(fēng)上山→+695m回風(fēng)石門→副斜井→地面。+670回風(fēng)巷總長為1450m,其中排水巷以內(nèi)區(qū)段約1000m,僅作為回風(fēng)之用;以外區(qū)段450m還兼作+670m水平的排水之用,為避免+670m的涌水排至+580m,以減少抽水費(fèi)用,該段巷道應(yīng)永久保留。
2 目前通風(fēng)系統(tǒng)的存在問題
+670m回風(fēng)巷中排水巷以內(nèi)區(qū)段長度1000m,由于服務(wù)年限已久加上圍巖普遍比較破碎,壓力大,礦壓顯現(xiàn)明顯,巷道變形,支架破壞嚴(yán)重,造成巷道斷面縮小而且不規(guī)整,大大增加了通風(fēng)阻力,致使礦井通風(fēng)條件較差。為了保持礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正常有效運(yùn)行,平均每月需投入資金萬余元對+670m回風(fēng)巷進(jìn)行維修,其中排水巷以內(nèi)區(qū)段的維修費(fèi)用占80%以上,而且隨著時(shí)間的推移,巷修費(fèi)用和難度將隨之增大。此外,通風(fēng)系統(tǒng)還需考慮保護(hù)+670m回風(fēng)巷,排水巷以內(nèi)區(qū)段壓煤(護(hù)巷煤柱)安全。
3 回風(fēng)系統(tǒng)改造方案
由于+645m片盤已處于收作階段,只有一個(gè)采掘作業(yè)點(diǎn),為了克服+670m回風(fēng)巷通風(fēng)阻力大、巷修費(fèi)用高的問題,將總回風(fēng)巷由+670m水平改造為+645m水平,通過開掘回風(fēng)上山,再將回風(fēng)流引到+670m集運(yùn)巷→+695m回風(fēng)巷。+645m~670m回風(fēng)上山的布置可有二個(gè)方案,即:
第一方案:在+645m主石門40#—45#之間開口,掘一回風(fēng)上山,長度約60m,貫通+670m主石門中排水巷口以內(nèi)約15m處(見附圖)。
第二方案:在距+645m集運(yùn)巷W3石門約20m處開口,掘一回風(fēng)上山,長度為70m,貫通+670m集運(yùn)巷距+695m回風(fēng)上山口約10m處(見附圖)。
兩個(gè)方案經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較如下:(1)掘進(jìn)工程量方面:第一方案比第一方案減少回風(fēng)上山開掘10m,減少掘進(jìn)費(fèi)用0.2萬元。(2)通風(fēng)阻力方面:第一方案的回風(fēng)系統(tǒng)為+645m主石門→+645m-+670m回風(fēng)上山→+670m主石門→+670m集運(yùn)巷→+670m-695m回風(fēng)上山;第二方案的回風(fēng)系統(tǒng)為+645m主石門→645m集運(yùn)巷→+645m-+670m回風(fēng)上山→+670m-+695m回風(fēng)上山。第一方案與第二方案相比,通風(fēng)線路長了130m,通風(fēng)巷道凈斷面平均小了0.3m2,一方案的通風(fēng)阻力大于二方案,但相差不大。(3)巷道維修方面:如果實(shí)施第二方案后,+670排水巷以外的主石門僅為排水之用,巷道維護(hù)時(shí)可適當(dāng)縮小巷道凈斷面,而實(shí)施第一方案后,該段巷道仍兼作總回風(fēng)之用,為滿足風(fēng)速的要求,以及通風(fēng)阻不致過大,巷道維護(hù)時(shí),不能再縮小巷道凈斷面,這就增加了一定的巷修工程量和難度。(4)+670主石門中排水巷以外區(qū)段的通風(fēng)問題方面:該段巷道維護(hù)作業(yè)的通風(fēng)問題,一方案自然解決;如果實(shí)施第二方案,只得靠流經(jīng)排水巷以內(nèi)區(qū)段的風(fēng)流來解決,因?yàn)榕潘镆燥L(fēng)區(qū)段不加維護(hù)而將會(huì)垮塌,這違反了《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
由上可知,與第二方案相比,第一方案雖然通風(fēng)阻力較大,巷修難度也較大,但第一方案降低了0.2萬元的掘進(jìn)費(fèi)用,并能保持排水巷以外區(qū)段的正常通風(fēng)。因此,經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上、安全可靠上綜合比較,確定為第一方案。
4 改造方案實(shí)施后取得效果。
按照第一方案實(shí)施,竣工投入運(yùn)行后,取得了預(yù)期的效果。(1)甩掉+670m排水巷以風(fēng)區(qū)段約1000m的巷道維護(hù),即每月減少約1萬元的巷修費(fèi)用,年減少巷修費(fèi)用近12萬元,并避免了相應(yīng)的不安全因素(巷修時(shí)的人身安全問題)。(2)改造后回風(fēng)巷長度縮短了435m,通風(fēng)凈斷面平均增大了0.4m2,較大程度地降低了礦井通風(fēng)阻力,改善礦井通風(fēng)條件,礦井通風(fēng)等積孔可由原來的0.9-1.1提高到1.4~1.6。(3)采出+670m排水巷以內(nèi)區(qū)段的護(hù)巷柱0.33萬噸,增加效益近20萬元。
5 改造后的存在問題及解決辦法
方案實(shí)施后,+645-49#WS工作面與+615西南塊段構(gòu)成串聯(lián)通風(fēng)。為解決這一問題,將+645-49#WS工作面巷道迎頭掘通+615-49#N探眼。為此,應(yīng)加強(qiáng)該探眼的日常維護(hù)。