高 秀, 杜達文
(陽泉煤業(yè)(集團)股份有限公司一礦, 山西 陽泉 045000)
陽泉煤業(yè)(集團)有限責(zé)任公司一礦位于山西省陽泉市西北部和盂縣東南部,井田東西走向長約14.5 km,南北寬約9.8 km,面積約83.6 km2,經(jīng)核定,礦井生產(chǎn)能力為750萬t/a,全礦井剩余服務(wù)年限為40.1a。礦井采用主斜井-副立井-行人斜井-副平硐-暗材料斜井綜合開拓方式。井田劃分南北兩個條帶開采15號煤層。兩個條帶分別布置軌道大巷、專用回風(fēng)大巷及皮帶巷。在兩個條帶內(nèi)劃分為五個分區(qū),即吳家掌分區(qū)、楊坡堰分區(qū)、張華溝分區(qū)、高家溝分區(qū)、南翼分區(qū)。每個分區(qū)分別布置軌道巷、皮帶巷、回風(fēng)巷。工作面采用走向長壁采煤法,后退式開采,綜合機械化放頂煤一次采全高和綜合機械化一次采全高的采煤方式,全部垮落法管理頂板。礦井通風(fēng)方式為混合式,通風(fēng)方法為機械抽出式。
一礦共有13個進風(fēng)井進風(fēng)(1號主斜井、2號主斜井、704皮帶斜井、副立井、猴車斜井、南翼S2進風(fēng)斜井、材料暗斜井、吳家掌進風(fēng)立井、楊坡堰進風(fēng)立井、四尺張華溝進風(fēng)井、七尺張華溝進風(fēng)井、高家溝進風(fēng)井、紅簡溝入風(fēng)井),5個回風(fēng)井回風(fēng)(吳家掌回風(fēng)立井、楊坡堰回風(fēng)立井、張華溝回風(fēng)立井、高家溝回風(fēng)立井、南翼回風(fēng)立井),五個回風(fēng)立井相對獨立,采區(qū)采用兩進一回或兩進兩回通風(fēng)系統(tǒng),工作面采用一條進風(fēng)、一條回風(fēng)的通風(fēng)方式,另布置一條低位抽采巷、一條走向高抽巷。
了解通風(fēng)系統(tǒng)中阻力分布情況,為降低通風(fēng)阻力提供依據(jù);提供實際的井巷摩擦阻力系數(shù)和風(fēng)阻值,使通風(fēng)設(shè)計與計算更切合實際,使風(fēng)量調(diào)節(jié)有可靠的技術(shù)依據(jù);為均壓防火提供必要的基礎(chǔ)資料;為擬定發(fā)生事故時的風(fēng)流控制方法提供必要參數(shù);為礦井實現(xiàn)通風(fēng)管理現(xiàn)代化提供原始數(shù)據(jù)[1-2]。
MT/T 440—2008《礦井通風(fēng)阻力測定方法》《煤礦安全規(guī)程》《煤礦安全質(zhì)量標準化標準及考核評級辦法》2013年。
風(fēng)壓、風(fēng)速、大氣物理參數(shù)、巷道斷面積和周長參數(shù)、測點間距[3-4]。
利用通風(fēng)多參數(shù)測定儀,采用逐點測量法進行風(fēng)壓的測定,將一臺氣壓計放在井上基點處,每隔5 min測取氣壓讀數(shù)并記錄測定時間以監(jiān)測地面大氣壓力的變化,進而對井下測定的氣壓數(shù)據(jù)進行校正;另一臺氣壓計沿最大阻力路線逐點測定氣壓值并記錄測定時間,測點標高參數(shù)由采掘工程平面圖上讀取。
測定路線選擇:根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng),采用分區(qū)域進行通風(fēng)阻力測量,分為高家溝、張華溝、南翼、楊坡堰、吳家掌五個分區(qū)進行測量,在通風(fēng)系統(tǒng)圖上選擇各分區(qū)測定的路線[5-6]。
高家溝:紅簡溝進風(fēng)井底→十四采區(qū)軌道巷口→81401進風(fēng)巷口→81401進風(fēng)落山→81401回風(fēng)落山→81401回風(fēng)巷口→81401回風(fēng)混合→十四采區(qū)西副巷口→十四采區(qū)風(fēng)橋→十四采區(qū)輔助回風(fēng)→十四采區(qū)輔助混合→高家溝回風(fēng)井井底。
張華溝:四尺張華溝入風(fēng)井底→十一采區(qū)軌道巷口→十一采區(qū)輔助軌道巷口→十一配風(fēng)巷以里→81107高抽下料巷以里→81106進風(fēng)口→81106進風(fēng)落山→81106回風(fēng)落山→81106回風(fēng)口→81106混合處→十一采區(qū)輔助回風(fēng)卡處→十一采區(qū)總回風(fēng)口→張華溝回風(fēng)井底。
南翼:猴車巷口→猴車巷底→北翼軌道大巷口→五采區(qū)軌道巷口→8713進風(fēng)口→8713回風(fēng)口→8713輔助回風(fēng)口→五采區(qū)總回風(fēng)口→北翼總回風(fēng)口→南翼回風(fēng)井底。
吳家掌:吳家掌進風(fēng)井底→吳家掌進風(fēng)井以外→丈八二區(qū)軌道巷口→S8206進風(fēng)口→S8206進風(fēng)落山→S8206回風(fēng)落山→S8206回風(fēng)口→S8206混合風(fēng)流處→丈八二區(qū)輔助回風(fēng)→吳家掌以外回風(fēng)→吳家掌回風(fēng)井底。
楊坡堰:楊坡堰進風(fēng)井底→丈八三區(qū)軌道巷口→丈八三區(qū)軌道巷以里→8304進風(fēng)口→8304東部進風(fēng)口→8303進風(fēng)口(東)→8303進風(fēng)落山→8303回風(fēng)落山→8303回風(fēng)口→8303混合處→丈八三區(qū)輔助回風(fēng)巷口→西大巷總回風(fēng)卡外→西大巷總回風(fēng)卡里→楊坡堰以外回風(fēng)口→楊坡堰回風(fēng)井底[7-8]。
表1 通風(fēng)阻力測定數(shù)據(jù)
根據(jù)測定數(shù)據(jù)顯示阻力分布狀況,四臺主要通風(fēng)機區(qū)域阻力都集中在回風(fēng)段,因此要降低主要通風(fēng)機阻力,需在四臺主要通風(fēng)機回風(fēng)段做工作。經(jīng)研究分析各主要通風(fēng)機阻力主要分布地點為:
1)高家溝主要通風(fēng)機區(qū)域為高家溝回風(fēng)井底段。
2)南翼主要通風(fēng)機區(qū)域為五采區(qū)總回風(fēng)至南翼回風(fēng)井底及回風(fēng)井筒段。
3)張華溝主要通風(fēng)機區(qū)域為十一采區(qū)輔助回風(fēng)卡處至十一采區(qū)總回風(fēng)卡段。
4)楊坡堰主要通風(fēng)機區(qū)域為丈八三區(qū)輔助回風(fēng)至楊坡堰井底以外回風(fēng)段。
高家溝主要通風(fēng)機將十三采區(qū)配風(fēng)巷投入使用,并對十三采區(qū)軌道巷進行擴幫、優(yōu)化十二采區(qū)系統(tǒng),實施降阻工程后高家溝主要通風(fēng)機負壓由原來的4 700 Pa降為現(xiàn)在的4 000 Pa。
吳家掌主要通風(fēng)機合理調(diào)節(jié)總回風(fēng)巷道風(fēng)量分配,拆除原總回風(fēng)巷道的風(fēng)卡門垛等,實施后吳家掌主要通風(fēng)機負壓由原來的3 400 Pa降為現(xiàn)在的2 900 Pa。
楊坡堰主要通風(fēng)機丈八四區(qū)軌道巷、東副巷、西副巷擴幫起底,斷面由原來的12m2加大到18m2,楊坡堰主要通風(fēng)機負壓由原來的3400Pa降為3200Pa。
高家溝分區(qū)降阻方案:對紅簡溝進風(fēng)井底、高家溝回風(fēng)井底進行清矸。
張華溝分區(qū)降阻方案:從十一采區(qū)輔助回風(fēng)至北翼總回風(fēng)補打一條回風(fēng)巷(90 m)。預(yù)計施工該巷道后可降低阻力600 Pa(約60 mmH2O)。
南翼分區(qū)降阻方案:對南翼總回風(fēng)道進行清矸,封閉五采區(qū)。預(yù)計施工后可降低阻力600 Pa(約40 mmH2O)。
楊坡堰分區(qū)降阻方案:解放楊坡堰井底風(fēng)卡,預(yù)計楊坡堰主要通風(fēng)機負壓由3 200 Pa降為3 000 Pa;丈八三區(qū)高抽回風(fēng)巷起底擴幫,或施工巷道[9-10]。