賀建新

（山西長治潞安礦業(yè)集團公司漳村煤礦，山西 長治 046032）

漳村礦二水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

賀建新

（山西長治潞安礦業(yè)集團公司漳村煤礦，山西 長治 046032）

本文結(jié)合漳村煤礦二水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化工程實例，簡要介紹了該礦通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀，通過對比詳細介紹了礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整及通風(fēng)系統(tǒng)改造方案，對今后煤礦企業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計具有一定的借鑒意義。

煤礦；通風(fēng)系統(tǒng)；優(yōu)化

1 現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)

漳村煤礦為高瓦斯礦井，全井田劃分為二個水平，礦井通風(fēng)方式為中央并列分區(qū)式通風(fēng)，現(xiàn)有五個進風(fēng)井，即主斜井、副斜井、行人斜井、西進風(fēng)井、新進風(fēng)井；有兩個回風(fēng)井，即西回風(fēng)井、新回風(fēng)井。

通風(fēng)方法為混合抽出式，西風(fēng)井主扇型號AGF606-2.442-1.2-2，電機額定功率475KW，轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)，主扇運行葉片角度為0°。風(fēng)壓為2200Pa，風(fēng)量為5420m3/min。新風(fēng)井采用FBCDZ-8-No28型對旋軸流式風(fēng)機進行供風(fēng)，電機額定功率2×400KW，轉(zhuǎn)速740轉(zhuǎn)。主扇運行葉片角度為40°/35°，風(fēng)壓為2190Pa，風(fēng)量為12230m3/min。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)緊張情況概述

隨著井田西部3號煤層開采深度的增加和開采力度的加大，礦井瓦斯涌出量有增大的趨勢，而西部擴區(qū)距離新進、回風(fēng)立井井口較遠，原來的并列分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)已難以滿足礦井西部礦區(qū)安全生產(chǎn)的通風(fēng)需要。

結(jié)合漳村礦實際情況，目前新風(fēng)井主扇運行角度為最大角度，而新風(fēng)井主扇最大角度不可用（當主扇調(diào)至最大角度運行時，風(fēng)機曾出現(xiàn)過喘振現(xiàn)象）；根據(jù)漳村礦采掘銜接規(guī)劃，為了漳村礦礦井開拓開采正常接替，西區(qū)需要增加多個用風(fēng)點，礦井二水平新風(fēng)井通風(fēng)系統(tǒng)需風(fēng)量將較目前增大，目前的新風(fēng)井主扇將不能滿足礦井生產(chǎn)規(guī)劃的用風(fēng)需求。所以為了不影響礦井正常生產(chǎn)接替，礦井通風(fēng)系統(tǒng)需盡早進行改造。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整及通風(fēng)系統(tǒng)改造

3.1 方案一

新風(fēng)井現(xiàn)主扇不更換，西區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)形式由原來“一進兩回”調(diào)整為“兩進一回”。改造目標：通過調(diào)整西區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)形式來滿足二五采區(qū)通風(fēng)困難時期的風(fēng)量需求。

3.1.1 方案一通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整內(nèi)容

（1）西區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)形式由“一進兩回”，西下山皮帶進風(fēng)，西下山材料和猴車巷回風(fēng)；調(diào)整為“兩進一回”，西下山皮帶巷和西下山材料巷進風(fēng)，猴車巷回風(fēng)。

（2）拆除四部猴車機尾至西下山材料巷的兩道風(fēng)門，詳見圖一。

（3）在西下山材料巷10#橫貫和11#橫貫之間安設(shè)兩道風(fēng)門，見圖二。

3.1.2 二五采區(qū)通風(fēng)困難時期礦井通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)測分析

對此時的礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行模擬解算，達到各用風(fēng)點配風(fēng)要求時主扇工況需滿足：負壓4700Pa，排風(fēng)量18442m3/min。對比現(xiàn)主扇性能曲線可知，新風(fēng)井現(xiàn)主扇工作能力滿足不了通風(fēng)需求。

3.1.3 結(jié)論

圖三

圖一

圖二

可知：按照方案一進行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力有所降低，但是新風(fēng)井負壓仍然較高，不利于礦井安全生產(chǎn)，所以方案一不可行。

3.2 方案二

新風(fēng)井現(xiàn)主扇不更換，西區(qū)新掘一條進風(fēng)巷形成“兩進兩回”通風(fēng)形式。改造目標：通過增加一條并聯(lián)進風(fēng)巷來滿足二五采區(qū)通風(fēng)困難時期的風(fēng)量需求。

3.2.1 方案二通風(fēng)系統(tǒng)改造內(nèi)容

（1）在服務(wù)西區(qū)的主要進風(fēng)大巷南側(cè)增加一條新西下山皮帶巷（斷面最小為16m2），詳見圖三。

（2）新皮帶巷掘成后，西區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整為“兩進兩回”，新西下山皮帶巷和西下山皮帶巷進風(fēng)，西下山材料巷和猴車巷回風(fēng)。

3.2.2 二五采區(qū)通風(fēng)困難時期礦井通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)測分析

對此時的礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行模擬解算，達到各用風(fēng)點配風(fēng)要求時主扇工況需滿足：負壓3350Pa，排風(fēng)量16239m3/min。對比現(xiàn)主扇性能曲線可知，新風(fēng)井現(xiàn)主扇工作能力滿足不了通風(fēng)需求。

可知：按照方案二進行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，新風(fēng)井主扇需求工況點的負壓明顯降低，但是新風(fēng)井現(xiàn)主扇仍不能滿足25采區(qū)用風(fēng)需求，所以方案二不可行。所以為了不影響礦井正常生產(chǎn)接替，礦井新風(fēng)井必須更換主扇。

3.3 方案三

按照方案二進行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，新風(fēng)井更換主扇。改造目標：通過增加一條并聯(lián)進風(fēng)巷和更換新風(fēng)井主扇來滿足二五采區(qū)通風(fēng)困難時期的風(fēng)量需求。

3.3.1 方案三通風(fēng)系統(tǒng)改造內(nèi)容

（1）通風(fēng)系統(tǒng)改造同上（方案二）；

（2）新風(fēng)井更換新主扇；3.3.2 二五采區(qū)通風(fēng)困難時期礦井通風(fēng)系統(tǒng)預(yù)測分析

由方案三可知，對礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，對此時的礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行模擬解算，達到各用風(fēng)點配風(fēng)要求時主扇工況需滿足：負壓2900Pa，排風(fēng)量15031m3/min。按中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ1028-2006《煤礦井工開采通風(fēng)技術(shù)條件》第5.1.9條，礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力應(yīng)滿足如下要求：

礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量m3/min系統(tǒng)的通風(fēng)阻力Pa＜3000＜1500 3000～5000＜2000 5000～10000＜2500 10000～20000＜2940＞20000＜3920

由上述可知：西區(qū)通風(fēng)形式調(diào)整為“兩進兩回”后，對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行模擬解算，達到各用風(fēng)點配風(fēng)要求時主扇工況需滿足：負壓2900Pa，排風(fēng)量15031m3/min。對比現(xiàn)主扇性能曲線可知，新風(fēng)井現(xiàn)主扇工作能力滿足不了通風(fēng)需求。

綜上所述：新風(fēng)井主扇改造勢在必行，新風(fēng)井更換大主扇后能滿足工作面回采及西區(qū)開拓用風(fēng)需求。

4 新風(fēng)井主扇選型

根據(jù)漳村煤礦采掘銜接規(guī)劃，按方案三進行通風(fēng)系統(tǒng)改造后，將此階段作為未來新風(fēng)井主扇選型通風(fēng)困難時期；并將現(xiàn)況下西區(qū)處在開拓階段的時期作為新風(fēng)井主扇選型的通風(fēng)容易時期。將上述兩個時期的主扇需滿足的工況參數(shù)列表如下：

通風(fēng)時期主扇風(fēng)壓（Pa）主扇風(fēng)量（m3/min）新風(fēng)井主扇通風(fēng)容易時期2190 12230通風(fēng)困難時期西區(qū)減少用風(fēng)點2900 15031西區(qū)不減少用風(fēng)點3350 16239

主扇選型時，風(fēng)機能力應(yīng)留有10%的余量（安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ1028-2006），因此對上表中的工況參數(shù)值修正后作為選型參數(shù)（風(fēng)壓修正系數(shù)1.1，風(fēng)量修正系數(shù)1.1）；另外，根據(jù)漳村礦的實際情況，主扇風(fēng)壓的標況壓力參數(shù)可換算為現(xiàn)場壓力參數(shù)×1.1，修正后的主扇選型工況參數(shù)如下：

通風(fēng)時期主扇風(fēng)壓（Pa）主扇風(fēng)量（m3/min）現(xiàn)場參數(shù)標況參數(shù)新風(fēng)井主扇通風(fēng)容易時期2409 2650 13453通風(fēng)困難時期西區(qū)減少用風(fēng)點3190 3509 16534西區(qū)不減少用風(fēng)點3685 4054 17863

根據(jù)漳村礦上述主扇選型通風(fēng)參數(shù)預(yù)測，按主扇性能曲線與上述選型工況點進行比選，主扇型號初選為FBCDZ-10-№40（輪轂比0.54，轉(zhuǎn)速740轉(zhuǎn)/分鐘，額定功率2×630kW，合理穩(wěn)定工況范圍風(fēng)量195～553m3/s）。

5 結(jié)語

按照方案三對礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，新風(fēng)井更換新主扇并且新施工一條西下山皮帶巷后，能滿足西區(qū)用風(fēng)需求，風(fēng)量、風(fēng)壓、效率等通風(fēng)參數(shù)符合國家安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQ1028-2006《煤礦井工開采通風(fēng)技術(shù)條件》相關(guān)要求，滿足國家規(guī)定要求。