尹雪華

(同煤浙能麻家梁煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 朔州市 036000)

0 引 言

麻家梁礦是一座千萬(wàn)噸大型礦井，礦井采用立井開拓，共有3個(gè)立井，分別為主立井、副立井和回風(fēng)立井，其中主立井、副立井為進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)立井為回風(fēng)井，礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式。礦井現(xiàn)有3個(gè)采區(qū)，一、二采區(qū)布置有4條主要巷道，其中輔運(yùn)大巷、膠帶大巷為進(jìn)風(fēng)巷，南回風(fēng)大巷、北回風(fēng)大巷為回風(fēng)巷，形成“兩進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)，一、二采區(qū)延伸段采用輔運(yùn)大巷、膠帶大巷、回風(fēng)巷3條系統(tǒng)大巷，局部實(shí)行“兩進(jìn)一回”通風(fēng)系統(tǒng)；五采區(qū)現(xiàn)處于開拓期，布置有2條主要巷道，其中膠帶大巷為進(jìn)風(fēng)巷，輔運(yùn)大巷為臨時(shí)回風(fēng)巷，臨時(shí)采用“一進(jìn)一回”通風(fēng)系統(tǒng)。目前礦井風(fēng)量分配合理，各用風(fēng)地點(diǎn)全部實(shí)現(xiàn)獨(dú)立通風(fēng)，其中綜采工作面采用“一進(jìn)一回”的“U”型通風(fēng)方式，掘進(jìn)順槽工作面采用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)。

在西部盤區(qū)大巷利用既有巷道布置的前提下形成臨時(shí)巷道尾部回風(fēng)系統(tǒng)后即開始對(duì)14207綜采工作面進(jìn)行回采，造成前期礦井西部尾回通風(fēng)系統(tǒng)只能采用“Y”型通風(fēng)(見圖1)，以避免西部盤區(qū)大巷開拓時(shí)期與14207綜采工作面形成串聯(lián)通風(fēng)。該通風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)不穩(wěn)定，易造成西部巷道尾部通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，直接影響礦井安全生產(chǎn)。因此，為保證西部礦井生產(chǎn)系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠，通過(guò)對(duì)西部局部巷道開拓進(jìn)行部署及對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，對(duì)風(fēng)流方向及風(fēng)量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，改善通風(fēng)條件，以提高通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1原局部通風(fēng)系統(tǒng)

1 原通風(fēng)系統(tǒng)及存在問(wèn)題

1.1 前期通風(fēng)系統(tǒng)

根據(jù)礦井生產(chǎn)銜接，礦井西部在未形成新的尾部回風(fēng)系統(tǒng)前，西膠帶大巷風(fēng)流一部分經(jīng)14207膠帶順槽進(jìn)入14207綜采工作面，一部分風(fēng)流經(jīng)西膠帶措施巷進(jìn)入西臨時(shí)尾回巷；西輔運(yùn)大巷風(fēng)流經(jīng)西膠帶延伸大巷和西輔運(yùn)延伸掘進(jìn)工作面，通過(guò)西膠帶措施巷進(jìn)入西臨時(shí)尾回風(fēng)巷，后流經(jīng)西回風(fēng)西延大巷后最終經(jīng)665回風(fēng)大巷到達(dá)回風(fēng)立井。因此，西膠帶措施巷風(fēng)流形成了“Y”型通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流方向及風(fēng)量大小不易控制，通風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)不穩(wěn)定可靠，風(fēng)流方向和風(fēng)量具體情況見圖1。

1.2 原通風(fēng)系統(tǒng)存在問(wèn)題

由于西膠帶大巷內(nèi)有皮帶，管路等設(shè)備，導(dǎo)致西膠帶通風(fēng)斷面遠(yuǎn)小于西輔運(yùn)大巷，且由于西膠帶大巷內(nèi)的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱等原因，導(dǎo)致西膠帶大巷內(nèi)的溫度、負(fù)壓均高于西輔運(yùn)大巷，因此，西輔運(yùn)大巷的風(fēng)量遠(yuǎn)大于西膠帶大巷的進(jìn)風(fēng)量?？紤]到西膠帶大巷和西輔運(yùn)大巷的延伸掘進(jìn)工作面風(fēng)流也將經(jīng)西膠帶措施巷進(jìn)入回風(fēng)巷，因此，為確保西膠帶措施巷內(nèi)的風(fēng)流穩(wěn)定，只能在西膠帶措施巷內(nèi)施工兩組調(diào)節(jié)風(fēng)門，但調(diào)節(jié)風(fēng)門的設(shè)置一方面增加了礦井風(fēng)阻，另一方面西膠帶延伸掘進(jìn)工作面生產(chǎn)所需的進(jìn)料需要通過(guò)其中一組調(diào)節(jié)風(fēng)門，這無(wú)疑增加了通風(fēng)系統(tǒng)管理的困難，一旦調(diào)節(jié)風(fēng)門出現(xiàn)破損或未及時(shí)關(guān)閉，西部尾部通風(fēng)系統(tǒng)將紊亂，直接影響礦井安全生產(chǎn)。

2 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

2.1 優(yōu)化方案

通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)原則是要保證設(shè)計(jì)方案安全可靠、技術(shù)可行，不影響整體系統(tǒng)的穩(wěn)定，同時(shí)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。本次優(yōu)化設(shè)計(jì)主要遵循有以下幾個(gè)原則：

(1) 提高通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證通風(fēng)量足夠生產(chǎn)所需，同時(shí)風(fēng)流總向不改變。

(2) 善用原有巷道，簡(jiǎn)化通風(fēng)設(shè)施，經(jīng)濟(jì)高效。

(3) 盡量減少開拓工程和基本建設(shè)項(xiàng)目，技術(shù)可行，便于操作。

(4) 結(jié)合礦井采掘銜接，合理調(diào)配生產(chǎn)，保證各系統(tǒng)運(yùn)行正常。

(5) 在保證風(fēng)量的前提下，減少漏風(fēng)、跑風(fēng)，避免風(fēng)流短路。

本次優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)礦井西部巷道開拓進(jìn)行調(diào)整，加快了西膠帶大巷、西輔運(yùn)大巷、西回風(fēng)西延大巷及14208輔運(yùn)聯(lián)巷的延伸，形成了新的尾部回風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)礦井西部通風(fēng)系統(tǒng)及風(fēng)流節(jié)點(diǎn)負(fù)壓的研究，創(chuàng)新性的采取相應(yīng)的措施對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行如下調(diào)整：

在西部尾回風(fēng)系統(tǒng)形成后，在西回風(fēng)大巷尾部施工一組(兩道)調(diào)節(jié)風(fēng)門用于調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，拆除西膠帶措施巷內(nèi)的兩組調(diào)節(jié)風(fēng)門，封閉原西臨時(shí)尾回聯(lián)巷。通過(guò)調(diào)整西回風(fēng)大巷尾部的調(diào)節(jié)風(fēng)門，西輔運(yùn)大巷的風(fēng)流一部分經(jīng)14208輔運(yùn)聯(lián)巷進(jìn)入西回風(fēng)西延大巷，另一部分經(jīng)西膠帶措施巷(由西向東)進(jìn)入14207膠帶順槽。通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后，拆除了原西膠帶措施巷及西臨時(shí)尾回風(fēng)巷內(nèi)分別設(shè)置的兩組調(diào)節(jié)風(fēng)門，于西臨時(shí)尾回風(fēng)巷內(nèi)施工兩道臨時(shí)密閉。

根據(jù)礦井生產(chǎn)銜接安排及巷道掘進(jìn)進(jìn)度情況，在未增加多余巷道工程量的前提下，通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化，充分利用14208輔運(yùn)聯(lián)巷做為西部末端尾部回風(fēng)巷道，將原西臨時(shí)回風(fēng)巷密閉，減少了通風(fēng)設(shè)施的數(shù)量(拆除了原西膠帶措施巷及西臨時(shí)尾回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)置的兩組調(diào)節(jié)風(fēng)門，在西回風(fēng)西延大巷內(nèi)增加一組調(diào)節(jié)風(fēng)門)，降低了礦井的風(fēng)阻，節(jié)省了風(fēng)量，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。風(fēng)流方向和風(fēng)量具體情況見圖2。

2.2 優(yōu)化效果

根據(jù)礦井西部開拓生產(chǎn)銜接計(jì)劃，通過(guò)加快西膠帶大巷、西輔運(yùn)大巷、西回風(fēng)西延大巷及14208輔運(yùn)聯(lián)巷的延伸，形成了新的西部尾回風(fēng)系統(tǒng)，此次對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，在滿足各生產(chǎn)工作面需風(fēng)量的前提下，優(yōu)化效果良好。

(1) 成功解決了西部盤區(qū)大巷延伸開拓與14207綜采工作面之間通風(fēng)系統(tǒng)的不合理性，保證了西部巷道的開拓延伸，為礦井節(jié)省了約400 m3/min的風(fēng)量(即原通風(fēng)系統(tǒng)示意圖中西膠帶措施巷內(nèi)自東向西流經(jīng)的風(fēng)量)，而且保障了綜采工作面的風(fēng)量穩(wěn)定性，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的管理效率。

(2) 優(yōu)化后西膠帶大巷延伸實(shí)現(xiàn)了正常通風(fēng)，不需要局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，將原西膠帶大巷延伸所需的局部通風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒調(diào)整后用于西回風(fēng)西延大巷的開拓所需，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效利用。

(3) 調(diào)整后整體減少一組風(fēng)門數(shù)量，便于風(fēng)門管理維護(hù)，避免了附近生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)西膠帶措施巷內(nèi)風(fēng)門影響所造成的風(fēng)流紊亂，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和礦井的抗災(zāi)能力，確保安全生產(chǎn)。

圖2優(yōu)化后局部通風(fēng)系統(tǒng)

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)礦井西部開拓巷道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)改造，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性，解決了井下現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題，不僅實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)系統(tǒng)的合理性，減少了通風(fēng)設(shè)施的數(shù)量，保障了綜采工作面的風(fēng)量穩(wěn)定性，而且提高了通風(fēng)系統(tǒng)的管理效率，避免了串聯(lián)通風(fēng)，增強(qiáng)了礦井的抗災(zāi)能力，確保安全生產(chǎn)。

通風(fēng)系統(tǒng)作為礦井不可缺少的重要部分，系統(tǒng)整體性強(qiáng)，即使局部變更都要考慮整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造和設(shè)計(jì)要本著科學(xué)合理的前提，長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，根據(jù)礦山生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)礦井抗風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)變能力，確保安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)礦井經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展。