陳文崗

（山西焦煤霍州煤電集團公司，山西霍州031400）

三交河煤礦通風(fēng)系統(tǒng)分析評價及改造

陳文崗

（山西焦煤霍州煤電集團公司，山西霍州031400）

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理、穩(wěn)定、可靠是保證煤礦安全生產(chǎn)的基本要求，針對三交河礦通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀，通過通風(fēng)參數(shù)測試，開展礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析評價，查找通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題，并利用通風(fēng)系統(tǒng)管理軟件對通風(fēng)系統(tǒng)改造方案進行模擬、分析，提出新掘北區(qū)石門配風(fēng)巷，將平硐配風(fēng)巷與六采區(qū)材料聯(lián)巷、北區(qū)石門貫通的方案，降低了礦井通風(fēng)阻力，提高了礦井通風(fēng)能力，為礦井安全生產(chǎn)提供了保證。

通風(fēng)系統(tǒng)；分析；改造

1　礦井概況

霍州煤電集團公司三交河煤礦屬瓦斯礦井，核定生產(chǎn)能力300萬t/a，礦井采用平硐、斜井和豎井的混合開拓方式，井下分3個采區(qū)，現(xiàn)開采2#、10#煤，自燃傾向性等級為II級，煤塵具有爆炸性。

2　礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價分析

2.1通風(fēng)系統(tǒng)分析

礦井通風(fēng)方法為機械抽出式，通風(fēng)方式采用“三進一回”中央并列式，其中，平硐、主斜井、中社進風(fēng)井進風(fēng)，楊坡回風(fēng)立井回風(fēng)。運行主通風(fēng)機型號為FBCDZ10-№36，功率2×800 kW，風(fēng)量范圍10 000～23 000 m3/min。現(xiàn)主扇風(fēng)葉運行角度一級、二級均為35°，主扇排風(fēng)量13 506 m3/min，負壓2 283 Pa，通風(fēng)等積孔5.61 m2，屬容易通風(fēng)。井下分3個采區(qū)，均采用“兩進一回”通風(fēng)系統(tǒng)，采區(qū)皮帶巷、軌道巷進風(fēng)，采區(qū)回風(fēng)巷回風(fēng)。礦井總進風(fēng)量13 127 m3/min，其中：主平硐9 304 m3/min、中社進風(fēng)巷984 m3/min、主斜井2 839 m3/min；楊坡回風(fēng)立井回風(fēng)13 506 m3/min，礦井有效風(fēng)量12 129 m3/min，有效風(fēng)量率92.3%，目前各采區(qū)實現(xiàn)了分區(qū)通風(fēng)，風(fēng)量滿足需要?；夭晒ぷ髅娌捎谩癠”型通風(fēng)，掘進工作面采用高效對旋局部通風(fēng)機通風(fēng)。

表1　進風(fēng)區(qū)、用風(fēng)區(qū)、回風(fēng)區(qū)阻力大小及所占比例表

2.2通風(fēng)阻力分析

根據(jù)最新礦井通風(fēng)阻力測定報告，礦井通風(fēng)總阻力為2 288.30 Pa，進風(fēng)區(qū)段阻力1 330.30 Pa，占總阻力的58.13%，用風(fēng)區(qū)段的阻力57.95 Pa，占總阻力的2.53%，回風(fēng)區(qū)段阻力900.12 Pa，占總阻力的39.34%，從進風(fēng)、用風(fēng)、回風(fēng)3個區(qū)段的阻力及所占比例來看，進風(fēng)區(qū)段與回風(fēng)區(qū)段所占比例偏大，且進風(fēng)段比例＞50%，阻力分布不合理，見表1。

為了直觀地反應(yīng)各區(qū)段巷道的阻力情況及其百米阻力消耗情況，繪制了礦井最大阻力路線巷道阻力及巷道百米阻力圖見圖1，具體數(shù)據(jù)見表2。從圖1可以看出，楊坡回風(fēng)立井最大阻力路線上消耗阻力比較大的巷道為主平硐、五采區(qū)回風(fēng)巷、六采區(qū)回風(fēng)巷、楊坡回風(fēng)立井，百米巷道即同等長度的巷道消耗阻力最大的巷道為主平硐、上組煤總回風(fēng)巷、楊坡回風(fēng)立井。

2.3評價分析結(jié)果

1）通風(fēng)系統(tǒng)中存在著阻力偏大巷道，主要集中在進風(fēng)區(qū)段，且進風(fēng)區(qū)段阻力所占比例不合理，達58.13%。

2）平硐北區(qū)石門風(fēng)速超限，達8 m/s以上。

圖1　楊坡回風(fēng)立井最大阻力路線巷道阻力及巷道百米阻力圖

圖2　新掘北區(qū)石門配風(fēng)巷位置圖

表2　最大阻力線路主要巷道阻力及百米平均阻力表

表3　新掘北區(qū)石門配風(fēng)巷的風(fēng)阻值表

3　通風(fēng)系統(tǒng)改造方案

根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價分析結(jié)果，對通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題提出改造方案，利用通風(fēng)系統(tǒng)管理軟件對改造方案進行仿真模擬、評價分析，最終確定方案。

針對平硐北區(qū)石門進風(fēng)巷斷面偏小、風(fēng)速超限，且通風(fēng)流程較長，造成礦井進風(fēng)區(qū)段通風(fēng)阻力過大等問題，經(jīng)過分析和論證，提出新掘北區(qū)石門配風(fēng)巷，將平硐配風(fēng)巷與六采區(qū)材料聯(lián)巷、北區(qū)石門貫通的方案，可使主要進風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)線路縮短，并解決北區(qū)石門、平硐風(fēng)速超限問題，減小礦井通風(fēng)阻力，新掘北區(qū)石門配風(fēng)巷位置圖見圖2，巷道施工參數(shù)及風(fēng)阻值見表3。

4　改造后通風(fēng)系統(tǒng)分析、評價

北區(qū)石門配風(fēng)巷貫通后，在假定其他情況不變的前提下，利用礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理軟件（MVIS/3D-Net）對改造方案進行模擬。結(jié)算分析：礦井總風(fēng)量由13 536 m3/min增加到14 187 m3/min，風(fēng)量增加了651 m3/min；礦井總阻力由2 326 Pa下降到1 895 Pa，阻力降低了431 Pa；北區(qū)石門風(fēng)量由原來的5 746 m3/min減少到3 462 m3/min，風(fēng)速由原來的9.4 m/s降至3.78 m/s，風(fēng)速不再超限；進風(fēng)段、用風(fēng)段、回風(fēng)段3個區(qū)段的通風(fēng)阻力占總阻力的百分比分別為15.09%、53.00%、31.91%，分布狀況合理，見表4。通過分析可知，該方案能夠徹底解決礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題。

5　結(jié)論

通過對三交河煤礦通風(fēng)系統(tǒng)進行評價分析，提出改造方案，并利用仿真模擬系統(tǒng)對通風(fēng)改造方案進行論證，使通風(fēng)模擬仿真與現(xiàn)場實際有機結(jié)合，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案提供了可靠的依據(jù)。通風(fēng)系統(tǒng)改造后，降低了礦井通風(fēng)阻力，提高了礦井通風(fēng)能力，為礦井安全生產(chǎn)提供了保證。

Evaluation and Transformation of Ventilation System in Sanjiaohe Coal Mine

Chen Wen-gang

Reasonable，stable and reliable Mine ventilation system is a basic requirement to assure coal mine safety production.In view of the present situation of Sanjiaohe coal mine ventilation system，through ventilation parameter testing，carry out the analysis and evaluation of mine ventilation system，find out the problems existing in ventilation system.Uses the ventilation system management software to simulate and analyze the retrofit scheme of ventilation system.Puts forward the scheme of which digging the cross-hole wind lane in north district，connect the footrill wind lane with material lane of sixth mining area and cross-hole in north district coalescence.Reduces the resistance of mine ventilation，improves the ability of mine ventilation，provides guarantee for the mine safety production.

Ventilation system；Analysis；Reformation

表4　通風(fēng)阻力百分比情況表

TD72

B

1672-0652（2014）11-0013-03

2014-10-26

陳文崗（1972—），男，山西襄汾人，1997年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，工程師，主要從事煤礦開采及通風(fēng)安全方面的技術(shù)研究及管理工作（E-mail）chentfc@163.com