陳劍波

（山西冀中能源集團(tuán)山西金暉隆泰煤業(yè)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046512）

1 工程概況

山西金暉隆泰煤礦設(shè)計(jì)能力為9.0×105t/a，2011年5月8日批準(zhǔn)開(kāi)工，采用立井、斜井混合開(kāi)拓。主斜井井筒傾角18°，設(shè)計(jì)斷面15.2 m2，斜長(zhǎng)665 m，裝備800 mm寬皮帶，鋪設(shè)單軌，設(shè)人行臺(tái)階，主要用途負(fù)責(zé)提煤、下大件和進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼安全出口；副立井擔(dān)負(fù)進(jìn)風(fēng)、下料、排矸和人員提升任務(wù)兼進(jìn)風(fēng)井，直徑為5.0m，凈斷面19.63m2，裝備雙罐籠；回風(fēng)立井，裝備梯子間，直徑為5.0m，凈斷面19.63 m2，擔(dān)負(fù)先期開(kāi)采地段回風(fēng)任務(wù)兼作安全出口；主斜井通過(guò)9#煤回風(fēng)大巷與回風(fēng)立井相通，目前尚有近500 m的巖巷工程，副井通過(guò)車(chē)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷與回風(fēng)立井相通。目前，副立井和回風(fēng)立井已在車(chē)場(chǎng)位置貫通。

2 副井、回風(fēng)立井貫通前的通風(fēng)系統(tǒng)

副井、回風(fēng)立井貫通前，副井和風(fēng)井區(qū)域各布置兩個(gè)掘進(jìn)工作面，風(fēng)機(jī)安裝在地面井口30 m以外的常年季風(fēng)的上風(fēng)側(cè)，壓入式通風(fēng)，配以FBDNO6.3/2×22 kw的局部通風(fēng)機(jī)，直徑800 mm的風(fēng)筒，工作面風(fēng)量300～450 m3/min。如圖1所示。

圖1 副井、回風(fēng)立井貫通前的通風(fēng)系統(tǒng)

3 副井、回風(fēng)立井貫通后的通風(fēng)系統(tǒng)

3.1 方案一

臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)井地面，關(guān)閉風(fēng)井井口蓋，形成副井進(jìn)風(fēng)、風(fēng)井回風(fēng)的全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 副井、回風(fēng)立井貫通后的通風(fēng)系統(tǒng)方案一

3.2 方案二

利用副井車(chē)場(chǎng)已經(jīng)施工完成的消防材料庫(kù)作為通風(fēng)繞道，安裝臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)，在車(chē)場(chǎng)位置建立兩道正反風(fēng)門(mén)，形成“副井進(jìn)風(fēng)—井下輔助通風(fēng)機(jī)—風(fēng)井—地面”的通風(fēng)系統(tǒng)。如圖3所示。

圖3 副井、回風(fēng)立井貫通后的通風(fēng)系統(tǒng)方案二

4 方案的選擇

臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)井地面，管理方便，不會(huì)產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)，安全性能高；但是由于副井改絞，車(chē)場(chǎng)區(qū)域建設(shè)工程的回料、出渣全部由風(fēng)井提升，井口封閉困難，漏風(fēng)大，回風(fēng)井中多為乏風(fēng)，對(duì)多段平行作業(yè)不利。臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)安裝在井下，井口不用封閉，不影響副井改絞期間風(fēng)井提升，通風(fēng)阻力小，漏風(fēng)少，風(fēng)量相對(duì)有保障，但瓦斯礦井需要控制風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)0.5%。

鑒于礦井提升相對(duì)任務(wù)較重，礦井施工車(chē)場(chǎng)巖巷工程，瓦斯涌出量較小，通過(guò)有效的瓦斯監(jiān)控和閉鎖控制，能夠保證臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)安裝在井下的通風(fēng)安全，所以采用方案二進(jìn)行礦井車(chē)場(chǎng)工程施工期間的通風(fēng)。

4.1 臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)的選型

副井改絞期間，井底車(chē)場(chǎng)區(qū)域共計(jì)劃安排4組掘進(jìn)工作面，期中1組需要串聯(lián)通風(fēng)，礦井的進(jìn)風(fēng)量必須滿(mǎn)足3組掘進(jìn)工作面的風(fēng)量需要，需要臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)來(lái)負(fù)擔(dān)。

式中：Q——礦井進(jìn)風(fēng)量m3/min；

Qi——掘進(jìn)工作面風(fēng)量m3/min；

Km——礦井通風(fēng)系數(shù)取1.5。

通過(guò)每個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)、一次爆破的最大炸藥量、瓦斯和CO2涌出量和局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量等確定工作面風(fēng)量為350 m3/min。風(fēng)機(jī)選型為FBDNO6.3/2*15 kW對(duì)旋風(fēng)機(jī)，風(fēng)量按3個(gè)工作面計(jì)算。

礦井總?cè)腼L(fēng)量為：

4.2 臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)的選型

由于副井、車(chē)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷、風(fēng)井?dāng)嗝嬉?guī)格較大，短路貫通，臨時(shí)通風(fēng)機(jī)吸、回風(fēng)風(fēng)測(cè)距離較短，巷道風(fēng)阻較小，所以臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)只是用來(lái)克服巷道風(fēng)阻。由于巷道斷面較大，網(wǎng)絡(luò)通暢，通風(fēng)阻力很小，一般風(fēng)機(jī)都能滿(mǎn)足。

根據(jù)所需風(fēng)量，可選擇FBDNO10.0/55×2 kW風(fēng)機(jī)（風(fēng)量850～1 800 m3/min）滿(mǎn)足通風(fēng)要求，同時(shí)必須安裝兩臺(tái)，一臺(tái)使用，一臺(tái)備用。

5 安全注意事項(xiàng)及措施

5.1 臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)的安裝

臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)下井以前，機(jī)電科必須認(rèn)真檢修，運(yùn)轉(zhuǎn)性能和防爆標(biāo)準(zhǔn)必須符合規(guī)定，井下臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)安排專(zhuān)人管理，風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)要安裝專(zhuān)用電話(huà)，并建立運(yùn)轉(zhuǎn)日志，定期檢修保養(yǎng)，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)的電控部分必須供給新鮮風(fēng)流（可安裝在副井底進(jìn)風(fēng)側(cè)）。主備風(fēng)機(jī)要設(shè)置防逆風(fēng)裝置，防止倒風(fēng)提高運(yùn)行扇風(fēng)機(jī)的效能。

井下臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)和各掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)必須嚴(yán)格執(zhí)行“雙風(fēng)機(jī)、雙電源”，實(shí)現(xiàn)主風(fēng)機(jī)向備用風(fēng)機(jī)的自動(dòng)切換，備機(jī)向主機(jī)手動(dòng)切換功能，實(shí)現(xiàn)“三專(zhuān)”供電。主風(fēng)機(jī)電源取自522一路，備用風(fēng)機(jī)和生產(chǎn)電源取自523一路，臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)應(yīng)與局部通風(fēng)機(jī)取自不同的開(kāi)關(guān)，保證風(fēng)機(jī)的安全可靠運(yùn)行。

井下臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)期間，各掘進(jìn)工作面作業(yè)人員必須立即停止工作、切斷電源，工作人員先撤到副井底進(jìn)風(fēng)巷道中，要立即打開(kāi)與風(fēng)井隔開(kāi)的風(fēng)門(mén)，充分利用礦井自然風(fēng)來(lái)暫時(shí)緩解一下井下無(wú)風(fēng)的狀況。

每次啟動(dòng)井下臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)時(shí)，都要先檢查風(fēng)機(jī)附近20 m范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛仍?.5%以下，方可啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。

5.2 通風(fēng)設(shè)施的管理

風(fēng)門(mén)至少設(shè)置兩道，門(mén)扇必須向壓力大的方向開(kāi)啟，兩道風(fēng)門(mén)間距應(yīng)大于一列車(chē)的長(zhǎng)度，不妨礙運(yùn)輸，要安裝風(fēng)門(mén)自動(dòng)連鎖裝置，保證兩道風(fēng)門(mén)不同時(shí)開(kāi)啟，防止風(fēng)流短路。

通風(fēng)設(shè)施要明確專(zhuān)人管理，通風(fēng)科當(dāng)班瓦斯員要定期檢查該處的通風(fēng)設(shè)施，每班至少3次，發(fā)現(xiàn)損壞的通風(fēng)設(shè)施要及時(shí)匯報(bào)、進(jìn)行維修。

風(fēng)門(mén)、封閉墻、防火密閉墻等通風(fēng)設(shè)施的施工要統(tǒng)一按照“一通三防”質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，墻體厚度符合有關(guān)規(guī)定，四周必須掏槽，通車(chē)風(fēng)門(mén)要有防撞裝置。

風(fēng)門(mén)的墻體兩側(cè)要預(yù)留足夠數(shù)量的電纜孔和管子孔。

調(diào)節(jié)窗必須預(yù)留在墻體上方，并應(yīng)能根據(jù)需要風(fēng)量的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。

需要過(guò)風(fēng)筒的風(fēng)門(mén)，應(yīng)在墻體上安設(shè)等直徑的鐵質(zhì)風(fēng)筒，并要設(shè)置防漏風(fēng)裝置。

5.3 瓦斯檢查及安全監(jiān)控管理

瓦斯員要嚴(yán)格按規(guī)定的檢查次數(shù)進(jìn)行瓦斯巡回檢查，特別要檢查風(fēng)機(jī)入風(fēng)側(cè)的瓦斯?jié)舛?、通風(fēng)設(shè)施的完好情況、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況、檢測(cè)裝備的完好運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)處理。

井下所有掘進(jìn)工作面，必須裝備瓦斯監(jiān)測(cè)報(bào)警斷電裝置，風(fēng)機(jī)入風(fēng)側(cè)安裝瓦斯監(jiān)控裝置，并且保證設(shè)備運(yùn)行正常。

安全監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)置：①輔扇風(fēng)機(jī)入風(fēng)側(cè)安裝1臺(tái)瓦斯監(jiān)控裝置，其報(bào)警和斷點(diǎn)值≥0.5%。斷電范圍為輔扇和其回風(fēng)側(cè)的所有非本質(zhì)安全性電氣設(shè)備的電源。②掘進(jìn)工作面安設(shè)兩個(gè)傳感器，串入工作面風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)側(cè)加裝一臺(tái)瓦斯傳感器，其中：T串入代表掘進(jìn)工作面進(jìn)風(fēng)流的瓦斯傳感器，瓦斯報(bào)警濃度≥0.5%、斷電濃度≥0.5%，復(fù)電濃度<0.5%；斷電范圍為串入工作面所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)備的電源。T1代表掘進(jìn)工作面風(fēng)流中的瓦斯傳感器，瓦斯報(bào)警濃度≥0.8%、斷電濃度≥0.8%，復(fù)電濃度<0.8%；T2代表掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中的瓦斯傳感器，瓦斯報(bào)警濃度≥0.8%，斷電濃度≥0.8%，復(fù)電濃度<0.8%；斷電范圍為T(mén)1、T2掘進(jìn)巷道內(nèi)及其回風(fēng)側(cè)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。③掘進(jìn)巷道T1探頭、瓦斯便攜儀懸掛在距迎頭3～5 m的范圍內(nèi)，并要避開(kāi)風(fēng)筒出風(fēng)口處。瓦斯傳感器應(yīng)垂直懸掛，距頂不得大于300 mm，距巷道側(cè)壁不少于200 mm，T2探頭應(yīng)設(shè)在距巷道回風(fēng)口10～15m范圍內(nèi)，距頂不得大于300 mm，距巷道側(cè)壁不少于200 mm。

測(cè)風(fēng)員、瓦斯員、安監(jiān)員負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查瓦斯傳感器的安設(shè)、吊掛和風(fēng)電、瓦斯電閉鎖情況，發(fā)現(xiàn)違章現(xiàn)象立即停止工作，并向調(diào)度室和礦領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。

礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理人員每7天對(duì)裝置進(jìn)行一次調(diào)試校核，使調(diào)試各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)定，并認(rèn)真做好調(diào)校記錄。

由于臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)裝在井下，通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性較差，抗災(zāi)能力不強(qiáng)，因此要加強(qiáng)瓦斯的管理、通風(fēng)設(shè)施管理和礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)管理。

隨著巷道的掘進(jìn)和貫通，要根據(jù)不同施工階段，合理設(shè)置控風(fēng)設(shè)施，不斷調(diào)整局扇位置，縮短回風(fēng)路線(xiàn)，滿(mǎn)足施工需要，此方案服務(wù)到風(fēng)井永久主扇投入使用為止。

井下各掘進(jìn)頭局扇要完善“風(fēng)電、瓦斯電”閉鎖裝置，臨時(shí)輔助風(fēng)機(jī)必須裝設(shè)瓦斯監(jiān)控?cái)嚯娧b置。

副井與風(fēng)井通道的風(fēng)門(mén)設(shè)施非常重要，要盡量保持密閉不漏風(fēng)，提高輔助扇風(fēng)機(jī)的有效風(fēng)量。

由于該通風(fēng)系統(tǒng)存在較多薄弱環(huán)節(jié)，要盡快安裝地面永久主要通風(fēng)機(jī)，早日形成礦井正規(guī)通風(fēng)系統(tǒng)，以解決后顧之憂(yōu)。

6 結(jié)論及建議

利用井下臨時(shí)主要通風(fēng)機(jī)，有效地解決了地面局部通風(fēng)機(jī)壓風(fēng)通風(fēng)距離長(zhǎng)，風(fēng)筒過(guò)井筒影響副井改絞等安裝工程，風(fēng)井臨時(shí)提升不能關(guān)閉井口等困難，實(shí)現(xiàn)了井底車(chē)場(chǎng)建設(shè)施工的安全通風(fēng)，保證了施工進(jìn)度，收到了良好的效果，不失為一種解決低瓦斯礦井建設(shè)期間井底車(chē)場(chǎng)通風(fēng)的有效措施。

建議：礦井建設(shè)期間應(yīng)首先完善礦井風(fēng)硐及風(fēng)機(jī)連接和安全出口通路等礦建、土建工程設(shè)施，根據(jù)礦井不同建設(shè)時(shí)期的需要，建立合理的通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)安全。

[1]國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

[2]李遠(yuǎn)昆.煤礦通風(fēng)綜合技術(shù)手冊(cè)[M].北京：煤礦科技出版社，2011.

[3]袁河津.《煤礦安全規(guī)程》專(zhuān)家解讀[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2010.

[4]張國(guó)樞.通風(fēng)安全學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[5]楊大明.煤礦通風(fēng)與安全技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1989.