王少波

（山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司大陽煤礦分公司，山西晉城 048000）

新豐煤礦通風系統(tǒng)優(yōu)化改造

王少波

（山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司大陽煤礦分公司，山西晉城 048000）

從新豐煤礦的通風實際情況出發(fā)，結(jié)合新豐煤礦后期生產(chǎn)部署，進行網(wǎng)絡(luò)解算，并提出改造方案，對不同方案進行分析比較，得出新豐煤礦通風系統(tǒng)優(yōu)化改造方案。

通風系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)解算；優(yōu)化；改造

1 礦井概況

新豐煤礦目前有4個采煤工作面，2個煤巷掘進工作面和1個巖巷掘進工作面，分別為23012工作面、11111工作面、23022備采工作面、11051工作面、16015上副巷掘進工作面、16015下副巷掘進工作面和26運輸下山巖巷掘進工作面。

新豐煤礦采用分區(qū)對角抽出式通風。主井、副井進風，東風井、回風斜井和一3煤回風井回風；后期為主井、副井進風，東風井和一3煤回風井回風。東風井前期服務(wù)25采區(qū)、后期服務(wù)全礦井二1煤采區(qū)，回風斜井僅服務(wù)井田西翼26采區(qū)，一3煤回風井專用于回采一3煤時回風。掘進工作面采用局扇壓入式通風，全部實現(xiàn)了雙風機雙電源自動倒臺和三專兩閉鎖。

2 新豐煤礦后期通風系統(tǒng)優(yōu)化

新豐煤礦后期主要是西翼26采區(qū)和東翼31采區(qū)、33采區(qū)開采時期。

后期共有3個工作面，8個掘進頭。具體部署情況為：26采區(qū)有1個工作面26041工作面，2個二1煤掘進頭26042下副巷和26042上副巷。31采區(qū)有1個工作面31061工作面，3個掘進頭31062下副巷、31062上副巷和-440抽放巷（東）。33采區(qū)有1個工作面33061工作面，3個掘進頭33062下副巷、33062上副巷和-440抽放巷（西）。

2.1 解算條件

根據(jù)該時期的生產(chǎn)部署，新巷道的風阻值由實際測定中已知的同類型巷道的摩擦阻力系數(shù)或百米風阻值推算得出。3個風井的風機參數(shù)不變，掘進巷道、硐室固定風量，工作面自然分風進行解算[1]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)算結(jié)果及分析

在滿足掘進巷道、硐室需風條件下進行解算，解算結(jié)果，如表1和表2所示。

根據(jù)新豐煤礦后期解算結(jié)果可以看出，回風斜井風機負壓1 635.82 Pa，風量48.53 m3/s；東風井風機負壓1 912.45 Pa，風量67.38 m3/s；一3煤回風井風機負壓782.53 Pa，風量21.38 m3/s。31061工作面通過風量26.51 m3/s，能夠滿足31061工作面的需風量；33061工作面通過風量1.95 m3/s，26041工作面通過風量22.11 m3/s，都不能滿足工作面需風量。主要巷道并無阻力異常段，也沒有風速超限或者接近風速超限段。

2.3 提出優(yōu)化方案

根據(jù)對新豐煤礦后期通風系統(tǒng)的分析，當前條件下的主要通風機不能滿足33061工作面和26041工作面的需風量，并且井下并無阻力過大巷道，通過降阻調(diào)節(jié)來滿足33061和26041工作面的需風量經(jīng)濟上不合理，因此需要改變一3煤回風井和回風斜井的風機葉片安裝角進行調(diào)節(jié)。針對上述問題，提出兩套方案。

方案一：按照新豐煤礦對后期的規(guī)劃，將±0大巷作為回風巷，七井往西翼的進風主要通過+88運輸大巷進風。一3煤回風井風機葉片安裝角由49°～41°上調(diào)到52°～44°，回風斜井風機葉片安裝角由40°～32°上調(diào)到43°～35°。

方案二：將±0大巷東段作為進風巷，七井往西翼進風由+88運輸大巷和±0大巷東段共同進風。

2.4 方案一分析

a.解算條件。一3煤回風井風機葉片安裝角由49°～41°上調(diào)到52°～44°，回風斜井風機葉片安裝角由40°～32°上調(diào)到43°～35°。掘進巷道、硐室固定風量，工作面自然分風進行解算。

b.解算結(jié)果。在滿足掘進巷道、硐室需風條件下，解算的出風機工況、礦井主要用風地點風量結(jié)果如表3和表4所示。

c.結(jié)果分析與結(jié)論。根據(jù)上表解算結(jié)果可以看出，一3煤回風井風機葉片安裝角上調(diào)到52°～44°后，由它所擔負的33061工作面解算風量變?yōu)?.13 m3/s，滿足需風量；回風斜井風機葉片安裝角上調(diào)到43°～35°，它所擔負的26041工作面解算風量變?yōu)?4.90 m3/s，和需風量誤差為0.4%，也能滿足需風量。

因此，改變?nèi)~片安裝角提高風量能夠滿足后期生產(chǎn)部署的用風需求。

2.5 方案二分析

a.解算條件。解算條件和方案一相同。

b.解算結(jié)果。在滿足掘進巷道、硐室需風條件下，解算的出風機工況、礦井主要用風地點風量結(jié)果，如表5和表6所示。

c.結(jié)果分析與結(jié)論。根據(jù)上表解算結(jié)果可以看出，一3煤回風井風機葉片安裝角上調(diào)到52°～44°后，由它所擔負的33061工作面解算風量變?yōu)?.11 m3/s，滿足需風量；回風斜井風機葉片安裝角上調(diào)到43°～35°，它所擔負的26041工作面解算風量變?yōu)?4.98 m3/s，和需風量誤差為0.08%，也能滿足需風量。

但是，東風井風機負壓2 068.72 Pa，風量為63.73 m3/s，不符合AQ1028-2008煤礦井工開采的條件。

2.6 方案二進一步優(yōu)化

方案二中，風量滿足需要，但是東風井風機負壓超過2 000 Pa，主要原因是±0大巷東段改為進風巷后，31061工作面風量增加為29.04 m3/s，工作面進回風巷斷面較小，阻力較大，而其他巷道沒有特別高的阻力段。加之31061工作面風量富裕，不考慮擴修巷道，采用降低東風井風機葉片角度，減小風量的辦法。

a.解算條件。東風井風機葉片安裝角為-9°；其他兩個井的風機參數(shù)不變。

b.解算結(jié)果,如表7和表8所示。

c.結(jié)果分析與結(jié)論。由解算條件和解算結(jié)果可知，通過降低東風井風機葉片安裝角可以滿足各地點用風需求，風機風量大于3 000 m3/s，負壓小于2 000 Pa。

2.7 優(yōu)化方案確定

新豐煤礦的兩種通風系統(tǒng)改造方案均能解決后期供風不足的問題，滿足礦井后期生產(chǎn)部署的用風需要，現(xiàn)從對兩種方案進行比較，選取較優(yōu)方案予以實施。

方案一仍然以±0大巷為回風巷，增大一3煤回風井和回風斜井的風機葉片安裝角后，31061工作面解算風量為26.19 m3/s，33061工作面解算風量為7.13 m3/s，26041工作面解算風量為24.90 m3/s，均能滿足各地點需風量，此時回風斜井風機負壓1 983.64 Pa，風量51.47 m3/s，東風井風機負壓1 926.37 Pa，風量67.05 m3/s，一3煤回風井風機負壓1 279.03 Pa，風量32.77 m3/s。

方案二以±0大巷為進風巷，增大一3煤回風井和回風斜井的風機葉片安裝角后，31061工作面解算風量為29.04 m3/s，33061工作面解算風量為7.11 m3/s，26041工作面解算風量為24.98 m3/s，均能滿足各地點需風量，此時回風斜井風機負壓1 973.53 Pa，風量51.55 m3/s，東風井風機負壓2 068.72 Pa，風量63.73 m3/s，一3煤回風井風機負壓1 199.98 Pa，風量33.80 m3/s。方案二中東風井負壓偏大，是因為±0大巷作為進風巷后，由東風井擔負的31061工作面的風量加大，由于斷面較小，阻力偏大，31061工作面風量富余。對方案二進一步優(yōu)化，減小東風井風機的葉片角度，改為-9°，31061工作面解算風量為26.84 m3/s，能滿足31061工作面的需風量，東風井負壓也符合煤礦井工開采的有關(guān)規(guī)定。

方案一中±0大巷作為回風巷，過風2 m3/s，只是為了清理巷道用。方案二進一步優(yōu)化方案中將其改為進風巷，同時減小東風井風機的葉片角度，既能充分利用這條巷道，也能減小風機負壓，還能為礦上節(jié)約開支。因此，方案二進一步優(yōu)化更合理。

綜合考慮確定方案二進一步優(yōu)化方案為新豐煤礦通風系統(tǒng)后期優(yōu)化改造最終方案。

3 結(jié)束語

針對新豐煤礦通風系統(tǒng)的現(xiàn)狀，提出了優(yōu)化方案，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解算驗證能夠解決新豐煤礦目前存在的安全問題。

根據(jù)新豐煤礦的后期生產(chǎn)部署，提出了兩套優(yōu)化方案；雖然這兩套方案都能滿足礦井各個地方的用風需求，但是方案二的東風井風機負壓偏大；又通過調(diào)小東風井風機的角度進一步對方案二進行優(yōu)化，得到的優(yōu)化方案完全滿足礦井的后期生產(chǎn)要求。

通過技術(shù)上和經(jīng)濟上的比較，最終確定方案二的進一步優(yōu)化方案為新豐煤礦后期的優(yōu)化改造方案。

[1]譚允禎，陳開巖，劉澤功，等.通風安全學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)，2007.

Optimizing and Transforming the Ventilation System in Xinfeng Mine

WANG Shaobo
(Dayang Mine,Shanxi Lanhua Technology Co.,Ltd.,Jincheng 048000,China)

Based on the ventilation situation and the late production deployment in Xinfeng Mine, network solution was conducted and a set of transformation plans were presented.By comparison,the final plan was determined to optimize and transform the ventilation system in Xinfeng mine.

ventilation system;network solution;optimization;transformation

TD724

A

1672-5050（2015）02-0021-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.02.008

（編輯：劉新光）

2015-01-18

王少波（1986-），男，河南焦作人，碩士，助理工程師，從事礦井通風與安全工作。