殷澤宇

(西山煤電(集團(tuán))公司 官地礦，山西 太原 030022)

1 課題的背景及意義

西山煤電(集團(tuán))公司官地礦1960 年建礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90 萬t/年，經(jīng)過4 次改擴(kuò)建，1984 年生產(chǎn)能力為330 萬t/年，2005 年綜合能力核定為500 萬t/年。目前，該礦采用分區(qū)混合通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法，礦井共有進(jìn)風(fēng)井7 個(gè)，分別為:1#平硐、2#平硐、970 皮帶斜井、南華溝進(jìn)風(fēng)斜井、風(fēng)峪溝進(jìn)風(fēng)斜井、北石崖進(jìn)風(fēng)斜井、安家溝進(jìn)風(fēng)立井;回風(fēng)井4 個(gè)，分別為:中谷嘴回風(fēng)斜井、北石崖回風(fēng)斜井、要子莊回風(fēng)斜井、風(fēng)峪溝回風(fēng)斜井。其中，中谷嘴回風(fēng)井負(fù)擔(dān)中四采區(qū)8#、9#煤層的通風(fēng)，總回風(fēng)量5 139 m3/min，負(fù)壓2 200 Pa;風(fēng)峪溝回風(fēng)井負(fù)擔(dān)中六采區(qū)、970 下水平皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的通風(fēng)，總回風(fēng)量8 632 m3/min，負(fù)壓2 450 Pa ，安家溝主扇投運(yùn)前通風(fēng)系統(tǒng)示意圖見圖1 。

圖1 安家溝主扇投運(yùn)前通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

由于中四采區(qū)8#、9#煤層、中六采區(qū)風(fēng)量緊張已無上調(diào)的余地，制約了該礦安全生產(chǎn)的發(fā)展，迫切需要安家溝主扇投入使用和通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整，為此擬定了2 套通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案，經(jīng)過分析比較，最終確定了通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案，從而實(shí)現(xiàn)了安家溝主扇順利投運(yùn)。

2 分析比較通風(fēng)系統(tǒng)方案

1)方案1:安家溝主扇投入運(yùn)行，停止中谷嘴主扇運(yùn)行。安家溝主扇負(fù)擔(dān)中六采區(qū)、970 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的通風(fēng);風(fēng)峪溝主扇負(fù)擔(dān)中四采區(qū)8#、9#煤層(通風(fēng)系統(tǒng)見圖2);要子莊主扇和北石崖主扇系統(tǒng)不做調(diào)整。

資金計(jì)劃:前期準(zhǔn)備加施工7 道永久閉，拆除3道永久閉、1 道調(diào)節(jié)閉，共計(jì)450 萬元。

優(yōu)點(diǎn):通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、風(fēng)量充裕、通風(fēng)阻力小(經(jīng)過模擬通風(fēng)阻力計(jì)算，通風(fēng)阻力為2 000 Pa)。

缺點(diǎn):970 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的沖洗風(fēng)將進(jìn)入中六采區(qū)軌道巷，對(duì)中六采區(qū)軌道的氣候條件影響較大。

2)方案2:安家溝主扇投入運(yùn)行，停止中谷嘴主扇運(yùn)行。安家溝主扇負(fù)擔(dān)中六采區(qū)的通風(fēng);風(fēng)峪溝主扇負(fù)擔(dān)中四采區(qū)8#、9#煤層和970 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的通風(fēng)(通風(fēng)系統(tǒng)示意圖見圖3);要子莊主扇和北石崖主扇系統(tǒng)不做調(diào)整。

資金計(jì)劃:前期準(zhǔn)備加施工1 道永久閉、1 道調(diào)節(jié)閉，拆除3 道永久閉、1 道調(diào)節(jié)閉，共計(jì)320 萬元。

優(yōu)點(diǎn):通風(fēng)系統(tǒng)獨(dú)立、風(fēng)量滿足要求、中六采區(qū)軌道巷的進(jìn)風(fēng)不受970 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的污染，且工程量較小。

缺點(diǎn):通風(fēng)阻力較大(經(jīng)過模擬通風(fēng)阻力計(jì)算，通風(fēng)阻力為2 357 Pa，符合AQ1028 -2006 中礦井通風(fēng)阻力要求5 000 ～10 000 m3/min 通風(fēng)阻力小于2 500 Pa)。

經(jīng)過分析比較，最終確定了采用第二套方案。

圖2 安家溝主扇投運(yùn)后通風(fēng)系統(tǒng)(方案1)示意圖

圖3 官地礦安家溝主扇投運(yùn)后通風(fēng)系統(tǒng)(方案2)示意圖

3 具體通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案

第一步:開啟安家溝主要通風(fēng)機(jī);

第二步:停止中谷咀主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行;

第三步:拆除中四區(qū)8#煤回風(fēng)巷通風(fēng)峪溝總回風(fēng)巷的永久閉;

第四步:中大巷3 300 m 中四區(qū)回風(fēng)反井下部構(gòu)筑永久閉;

第五步:構(gòu)筑中五區(qū)七斜坡底調(diào)節(jié)閉;

第六步:關(guān)閉中六區(qū)軌道巷延伸通中六區(qū)回風(fēng)延伸聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門和中六區(qū)皮帶機(jī)尾通中六區(qū)回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門同時(shí)拆除中六區(qū)回風(fēng)巷內(nèi)的調(diào)節(jié)閉;

第七步:安家溝、風(fēng)峪溝系統(tǒng)風(fēng)量測(cè)定調(diào)節(jié)巡查;

第八步:安家溝、風(fēng)峪溝系統(tǒng)調(diào)整完成。

安家溝、風(fēng)峪溝系統(tǒng)調(diào)整完成改造方案。

3.2 改造后需風(fēng)量計(jì)算情況

1)風(fēng)峪溝系統(tǒng)改造后需風(fēng)量計(jì)算情況。

一個(gè)綜采面需風(fēng)量1 300 m3/min，兩個(gè)掘進(jìn)面需風(fēng)量各689 m3/min，3 個(gè)硐室需風(fēng)量270 m3/min，其它地點(diǎn)需風(fēng)量為2 800 m3/min，以上合計(jì)為5 748 m3/min，再乘以1.5 倍的風(fēng)量富余系數(shù)，風(fēng)峪溝的通風(fēng)系統(tǒng)總需風(fēng)量為8 622 m3/min，通風(fēng)阻力為2 367.59 Pa。

2)安家溝系統(tǒng)改造后需風(fēng)量計(jì)算情況。

一個(gè)綜采面需風(fēng)量1 300 m3/min，兩個(gè)掘進(jìn)面需風(fēng)量為1 500 m3/min，1 個(gè)備用工作面需風(fēng)量為650 m3/min，其它地點(diǎn)需風(fēng)量為1 970 m3/min，以上合計(jì)為5 420 m3/min，再乘以1.5 倍的風(fēng)量富余系數(shù)，風(fēng)峪溝的通風(fēng)系統(tǒng)總需風(fēng)量為8 130 m3/min，通風(fēng)阻力為2 357.07 Pa。

兩個(gè)系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果表明符合煤礦井工開采通風(fēng)技術(shù)條件AQ1028 -2006 規(guī)定。

3.3 改造后通風(fēng)系統(tǒng)

1)方案1。

a)安家溝通風(fēng)系統(tǒng):由安家溝進(jìn)風(fēng)井、風(fēng)峪溝進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至中六區(qū)軌道巷，經(jīng)過22606 工作面后回至中六區(qū)回風(fēng)巷至安家溝回風(fēng)井至地面;由970 皮帶巷進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至1021 皮帶巷至中六區(qū)軌道巷，經(jīng)過22606 工作面后回至中六區(qū)回風(fēng)巷至安家溝回風(fēng)井至地面。

北石崖進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至北大巷至北翼運(yùn)輸機(jī)大巷至1021 皮帶巷至中六區(qū)軌道巷，經(jīng)過22606 工作面后回至中六區(qū)回風(fēng)巷至安家溝回風(fēng)井至地面;由南華溝進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至南大巷至南翼運(yùn)輸機(jī)大巷至1021 皮帶巷至中六區(qū)軌道巷，經(jīng)過22606 工作面后回至中六區(qū)回風(fēng)巷至安家溝回風(fēng)井至地面;安家溝通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域:中六采區(qū)、970 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)。

b)風(fēng)峪溝通風(fēng)系統(tǒng):由二號(hào)平硐、風(fēng)峪溝進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至中四區(qū)8#煤軌道巷，經(jīng)過28412 工作面后回至風(fēng)峪溝回風(fēng)井至地面。風(fēng)峪溝通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域:中四采區(qū)8#煤、9#煤。

2)方案2。

a)安家溝通風(fēng)系統(tǒng):由風(fēng)峪溝進(jìn)風(fēng)井、安家溝進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至中六區(qū)軌道巷，經(jīng)過22606 工作面后回至中六區(qū)回風(fēng)巷至安家溝回風(fēng)井至地面。

安家溝通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域:中六采區(qū)。

b)風(fēng)峪溝通風(fēng)系統(tǒng):由二號(hào)平硐、風(fēng)峪溝進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至中四區(qū)8#煤軌道巷，經(jīng)過28412 工作面后回至風(fēng)峪溝回風(fēng)井至地面;由安家溝進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至中六采區(qū)軌道巷，經(jīng)過1021 皮帶巷后回至1021 回風(fēng)暗斜井至風(fēng)峪溝回風(fēng)井至地面;由北石崖進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至北大巷，經(jīng)過北翼運(yùn)輸機(jī)大巷后回至1021 回風(fēng)暗斜井至風(fēng)峪溝回風(fēng)井至地面;由南華溝進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)至南大巷，經(jīng)過南翼運(yùn)輸機(jī)大巷后回至1021 總回風(fēng)巷至風(fēng)峪溝回風(fēng)井至地面;由970 皮帶巷進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，經(jīng)過南翼輸送機(jī)大巷后回至1021 總回風(fēng)巷至風(fēng)峪溝回風(fēng)井至地面。

風(fēng)峪溝通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域:中四采區(qū)8#煤、9#煤、970 下水平皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)。

4 結(jié) 論

本文通過優(yōu)選法技術(shù)對(duì)官地礦安家溝主扇投運(yùn)后通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案進(jìn)行研究，選擇確定了最佳的通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案，并進(jìn)行了相應(yīng)的通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整，使得安家溝主要通風(fēng)機(jī)順利投運(yùn)，保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行和礦井安全高效生產(chǎn)。