邵良杉，王愛(ài)午，李基隆，賈亭貴

（1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)系統(tǒng)工程研究所，遼寧葫蘆島125105;2.同煤集團(tuán)麻家梁煤礦，山西大同037042）

1 麻家梁礦概況

麻家梁井田位于山西省朔州市南部、朔南礦區(qū)東南部，行政區(qū)劃屬朔州市朔城區(qū)管轄。瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井。井田內(nèi)除9下煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅰ類(lèi)，自燃傾向性為容易自燃，其余各煤層自燃傾向等級(jí)為Ⅱ類(lèi)，自燃傾向性為自燃。因此，防止煤層自燃發(fā)火是礦井安全生產(chǎn)的重點(diǎn)。

麻家梁井田采區(qū)巷道布置以系統(tǒng)簡(jiǎn)單、合理、環(huán)節(jié)少為原則，結(jié)合井田開(kāi)拓部署，初期開(kāi)采的一采區(qū)、二采區(qū)充分利用開(kāi)拓大巷作為采區(qū)準(zhǔn)備巷道，兩者“合二為一”。其中一采區(qū)利用+665 m水平東大巷作為采區(qū)巷道，二采區(qū)利用+665 m水平西大巷作為采區(qū)巷道，+665 m 水平大巷共布置有四條巷道，分別為+665 m 水平東（西）膠帶大巷，沿4號(hào)煤層底板布置；+665 m水平東（西）輔助運(yùn)輸大巷，沿4號(hào)煤層頂板布置，+665 m水平東（西）回風(fēng)大巷，沿4號(hào)煤頂板布置，四條巷道平行布置，巷間距為40 m。

+665 m水平西翼及東翼膠帶運(yùn)輸大巷分別通過(guò)1號(hào)井底煤倉(cāng)、2 號(hào)井底煤倉(cāng)和定量帶式輸送機(jī)巷與主立井相連；+665 m 水平西翼及東翼輔助運(yùn)輸大巷通過(guò)+665 m 水平井底車(chē)場(chǎng)與副立井、主立井相連；西翼及東翼回風(fēng)大巷直接與回風(fēng)立井相連。

回采工作面布置在+665 m 水平東、西翼大巷南側(cè)，傾斜長(zhǎng)壁布置，順槽長(zhǎng)度3 000 m左右。根據(jù)條件類(lèi)似礦區(qū)經(jīng)驗(yàn)及所配掘進(jìn)設(shè)備，結(jié)合麻家梁礦井的開(kāi)采技術(shù)條件及順槽長(zhǎng)度較長(zhǎng)的特點(diǎn)，其工作面設(shè)計(jì)采用單順槽布置，采用“U”型通風(fēng)。即每個(gè)回采工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)布置一條膠帶順槽，用于煤炭運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)；回風(fēng)側(cè)布置一條輔助運(yùn)輸順槽，輔助運(yùn)輸順槽用于回采工作面輔助運(yùn)輸任務(wù)兼回風(fēng)。膠帶順槽與+665 m 水平膠帶大巷膠帶直接搭接，并通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與+665 m水平輔助運(yùn)輸大巷貫通，輔助運(yùn)輸順槽與+665 m水平回風(fēng)大巷直接連接，并通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與+665 m水平輔助運(yùn)輸大巷貫通，中間設(shè)雙道雙向風(fēng)門(mén)。

井田采區(qū)回采方式為采區(qū)前進(jìn)式，工作面回采方式采用后退式。礦井通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式，通風(fēng)方式采用中央分列式。采用立井開(kāi)拓，共有3個(gè)井筒，分別為主立井、副立井、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。主立井擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)兼作輔助進(jìn)風(fēng)井及安全出口。井筒內(nèi)裝備兩對(duì)45 t非標(biāo)立井箕斗及梯子間，四個(gè)箕斗一字排開(kāi)布置，利于地面井架的布置。井筒內(nèi)敷設(shè)一趟消防灑水管路、一趟壓風(fēng)管路和四趟搶險(xiǎn)排水管路。

副立井擔(dān)負(fù)礦井材料、設(shè)備和人員升降、矸石提升等全部輔助提升任務(wù)兼作主要進(jìn)風(fēng)井及安全出口。井筒內(nèi)裝備一套非標(biāo)特大寬罐籠（可裝載5 t 無(wú)軌膠輪車(chē)）+配重罐籠平衡錘和一套非標(biāo)小罐籠（交通罐）+平衡錘、梯子間。井筒內(nèi)敷設(shè)三趟正常排水管路、一趟消防灑水管、一趟清水管?；仫L(fēng)立井擔(dān)負(fù)礦井二、四采區(qū)及一、三采區(qū)東部生產(chǎn)時(shí)回風(fēng)任務(wù)兼安全出口。井筒內(nèi)裝備封閉梯子間，敷設(shè)一趟黃泥灌漿管路。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)普查及阻力測(cè)定

2.1 技術(shù)依據(jù)

本次通風(fēng)系統(tǒng)普查及阻力測(cè)定的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核評(píng)級(jí)辦法》[1]與《MT440-1995礦井通風(fēng)阻力測(cè)定方法》[2]。

2.2 普查及測(cè)定方法

通風(fēng)阻力測(cè)試的基本方法有兩種，氣壓計(jì)法和傾斜壓差計(jì)法[3]。氣壓計(jì)法測(cè)試精度較低，傾斜壓差計(jì)法測(cè)試精度較高，但收、放膠皮管的工作量較大，費(fèi)時(shí)較多，適用于井巷斷面大、風(fēng)量小、對(duì)風(fēng)阻值的測(cè)試精度要求很高的情況。

圖1 壓差計(jì)法測(cè)試布置Fig1 Test layout with differential pressure gauge

本次測(cè)試采用傾斜壓差計(jì)與氣壓計(jì)相結(jié)合的方法。對(duì)于壓差較大的通風(fēng)構(gòu)筑物兩側(cè)或巷道行走不便的地方采用氣壓計(jì)法；對(duì)于常用的通風(fēng)巷道采用壓差計(jì)法[4]，如圖1所示。巷道中①和②兩測(cè)點(diǎn)各安設(shè)一根皮托管（或靜壓管）。皮托管靜壓孔大致位于巷道中心，尖部迎風(fēng)，管軸與風(fēng)向平行；在末點(diǎn)②后至少10 m的地方放置壓差計(jì)，并調(diào)整為水平，將傾斜管固定在弧形板的某一適宜傾斜系數(shù)處，把較大壓力端的膠管與“+”接頭相連，小壓力端的膠管接于“-”接頭，使三通閥處于“校準(zhǔn)”位置，校準(zhǔn)水平和對(duì)零；然后使三通閥處于“測(cè)壓”位置，這時(shí)傾斜管酒精柱上升的長(zhǎng)度即為壓差計(jì)的讀數(shù)。在①和②兩測(cè)點(diǎn)分別用風(fēng)表測(cè)試風(fēng)速、用尺子測(cè)試斷面尺寸或用斷面儀測(cè)試斷面積和周長(zhǎng)，并測(cè)試兩測(cè)點(diǎn)間的長(zhǎng)度和巷道前后兩交叉口之間的長(zhǎng)度，還需同時(shí)用濕度計(jì)和氣壓計(jì)測(cè)試兩測(cè)點(diǎn)風(fēng)流的干、濕球溫度和絕對(duì)靜壓，從而測(cè)算出兩測(cè)點(diǎn)的空氣密度。將以上測(cè)得的數(shù)據(jù)連同測(cè)點(diǎn)號(hào)、井巷名稱(chēng)、形狀、支護(hù)方式等隨時(shí)填入阻力測(cè)試記錄表中，并在測(cè)試路線圖上標(biāo)明測(cè)點(diǎn)位置和測(cè)點(diǎn)號(hào)。此時(shí)壓差計(jì)所測(cè)得的讀數(shù)值是兩測(cè)點(diǎn)之間的靜壓差和位壓之和（勢(shì)能差）[5-6]。用式（1）計(jì)算兩測(cè)點(diǎn)間的壓差hy1-2(Pa)。

其中，hd（mm）表示傾斜壓差計(jì)斜管液面的末讀數(shù)；h0（mm）表示傾斜壓差計(jì)斜管液面的初始讀數(shù)，本次測(cè)定h0=0；K表示標(biāo)于弧形板上的斜管傾斜系數(shù)；C表示壓差計(jì)的精度校正系數(shù)。

式（1）同樣適用于風(fēng)流向下的傾斜巷道和水平巷道。利用式（1）計(jì)算得到hy1-2后，再減去始末兩測(cè)點(diǎn)間的速壓差，求出始末兩點(diǎn)間的摩擦阻力hy1-2，用實(shí)測(cè)的風(fēng)量和巷道的其它特征參數(shù)，計(jì)算出該測(cè)段間的摩擦風(fēng)阻R和摩擦阻力系數(shù)α[7]。

2.3 通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀概述

麻家梁礦井現(xiàn)有4 個(gè)采區(qū)，即一采區(qū)、二采區(qū)、四采區(qū)和五采區(qū)。一、二、四采區(qū)布置有四條主要巷道，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，采區(qū)實(shí)現(xiàn)了“兩進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)（注：一采區(qū)14103 工作面向東為三巷布置，二采區(qū)14207 工作面向西為三巷布置，均為兩進(jìn)一回）；五采區(qū)布置有兩條主要巷道，其中五采區(qū)膠帶大巷為進(jìn)風(fēng)巷兼做皮帶運(yùn)煤巷，五采區(qū)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)。礦井現(xiàn)有采掘工作面具體情況見(jiàn)表1。

表1 礦井現(xiàn)階段采掘工作面分布情況Tab1 Distribution of mining face at present stage of mine

通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式，主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為AGF606-3.8-1.8-1(2)型軸流式對(duì)旋風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，額定功率為2 500 kW，葉片角度-10°，負(fù)壓為2 320 Pa。礦井總進(jìn)風(fēng)量24 138 m3/min（主井10 700 m3/min、副井13 438 m3/min），礦井總回風(fēng)量為24 486 m3/min，有效風(fēng)量為22 559 m3/min，有效風(fēng)量率為93.46%。

2.4 “三區(qū)”阻力與功耗分布分析

礦井的四采區(qū)、五采區(qū)尚未形成工作面，暫不做重點(diǎn)分析；一采區(qū)布置于礦井東翼，三巷布置（東輔運(yùn)巷、東膠帶巷、回風(fēng)巷）形成“兩進(jìn)一回”通風(fēng)格局，工作面為U 型式的“一源一匯”結(jié)構(gòu)。二采區(qū)布置于礦井西翼，呈四巷布置（東輔運(yùn)巷、東膠帶巷、回風(fēng)南巷、回風(fēng)北巷）形成“兩進(jìn)兩回”通風(fēng)格局，工作面為仍U型式的“一源一匯”結(jié)構(gòu)。為了更明晰地分了解各煤層阻力分布情況，以下分析仍以采區(qū)作為分析單元。

把各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入《三維通風(fēng)仿真與優(yōu)化系統(tǒng)-3DSimOpt》，如圖2。計(jì)算結(jié)果看出，一采區(qū)整體是兩進(jìn)一回系統(tǒng)（由東輔運(yùn)巷、東皮帶巷進(jìn)風(fēng)，由回風(fēng)巷回風(fēng)），采區(qū)工作面為一進(jìn)一回式（14105 膠帶巷進(jìn)風(fēng)，14105 輔運(yùn)巷回風(fēng)）。選取一條主要通路進(jìn)行三區(qū)阻力與功耗分析，結(jié)果表明：礦井進(jìn)風(fēng)段、用風(fēng)段、回風(fēng)段通風(fēng)阻力的對(duì)比為18:39:43見(jiàn)圖3，回風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力偏高。

從選擇通路上各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布來(lái)看，見(jiàn)圖5，進(jìn)風(fēng)區(qū)段最阻力主要集中在進(jìn)風(fēng)井上，風(fēng)量大是其主因；用風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力、功耗主要集中在工作面回風(fēng)繞道的調(diào)節(jié)設(shè)施上，由于礦井采用全通路調(diào)節(jié)，因此，工作面回風(fēng)繞道處調(diào)節(jié)設(shè)施的局阻力也較為明顯，這一點(diǎn)可以從圖3中得到確認(rèn)。回風(fēng)區(qū)段的高節(jié)阻力巷除回風(fēng)立井外，回風(fēng)巷【18-20】、回風(fēng)巷【20-21】通風(fēng)阻力也偏大。單一回風(fēng)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)量大是主要原因。

圖2 三維通風(fēng)仿真與優(yōu)化系統(tǒng)-3DSimOptFig2 3D ventilation simulation and optimization

圖3 一采區(qū)（東翼采區(qū)）“三區(qū)”通風(fēng)阻力分布Fig3 Ventilation resistance distribution of"three zones"in No.1 mining area(East Wing mining area)

二采區(qū)（西翼采區(qū)）與一采區(qū)（東翼采區(qū)）相比，二采區(qū)為兩進(jìn)兩回系統(tǒng)（由西輔運(yùn)巷、西膠帶巷進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)南巷、回風(fēng)北巷回風(fēng)）。采區(qū)工作面為一進(jìn)一回式（14205膠帶巷進(jìn)風(fēng)，14205輔運(yùn)巷回風(fēng)）。選取二采區(qū)一條主要通路進(jìn)行三區(qū)阻力與功耗分析，測(cè)試結(jié)果表明，礦井進(jìn)風(fēng)段、用風(fēng)段、回風(fēng)段通風(fēng)阻力的對(duì)比為31:38:31，見(jiàn)圖4，單純從“三區(qū)”阻力分布的比例上來(lái)看[8]，分布比例合理。

圖4 二采區(qū)（西翼采區(qū)）“三區(qū)”通風(fēng)阻力分布Fig4 Ventilation resistance distribution of"three zones"in No.2 mining area(West Wing mining area)

但如果從選擇通路上各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布比對(duì)來(lái)看，如圖6所示，通風(fēng)阻力分布曲線與功耗分布曲線不一致，特別是工作面回風(fēng)繞道【59-49】，阻力大幅高于功耗線是局阻異常的特征體現(xiàn)。這是由于工作面回風(fēng)調(diào)節(jié)設(shè)施造成的，局部阻力高達(dá)410 Pa。同時(shí)，從通路曲線上為看，進(jìn)、回風(fēng)井的阻力也較高，風(fēng)量大是其主因。

圖5 一采區(qū)（東翼采區(qū)）選擇通路各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布Fig5 Ventilation resistance and power consumption distribution of each roadway in the selected passage of one mining area(East Wing mining area)

圖6 二采區(qū)（西翼采區(qū)）選擇通路各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布Fig6 Ventilation resistance and power consumption distribution of each roadway in selective passage of two mining area(West Wing mining area)

2.5 各盤(pán)區(qū)間阻力均衡調(diào)節(jié)分析

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，麻家梁礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)“2源1匯”“4個(gè)采區(qū)”并列開(kāi)采的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)[9]，見(jiàn)圖7。其中，四采區(qū)、五采區(qū)尚未形成工作面，以掘進(jìn)為主。從生產(chǎn)布局上來(lái)看，形成一采區(qū)（東翼采區(qū)）與二采區(qū)（西翼采區(qū)）為兩大重點(diǎn)并聯(lián)采區(qū)結(jié)構(gòu)。從阻力均衡角度來(lái)看，如何保持各盤(pán)區(qū)通風(fēng)阻力的均衡，盤(pán)區(qū)間的調(diào)節(jié)阻力最小是實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)總阻力最小、礦井總功耗最小，同時(shí)實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵所在。

圖7 礦井網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖Fig7 Schematic diagram of mine network structure

從各采區(qū)為了采區(qū)平衡而增設(shè)的調(diào)節(jié)風(fēng)窗效果來(lái)看，礦井通風(fēng)阻力最大的采區(qū)為二采區(qū)，見(jiàn)表2。

表2 各工作面回風(fēng)調(diào)節(jié)內(nèi)窗情況Tab2 Wind return inside windows of each working face

2.6 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題

通過(guò)上述分析，目前麻家梁煤業(yè)公司就礦井通風(fēng)方面存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）從礦井一采區(qū)“三區(qū)”通風(fēng)阻力分布（18:39:43）來(lái)看：進(jìn)風(fēng)區(qū)段最阻力主要集中在進(jìn)風(fēng)井上，風(fēng)量大是其主因；用風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力、功耗主要集中在工作面回風(fēng)繞道的調(diào)節(jié)設(shè)施上，由于礦井采用全通路調(diào)節(jié)，因此，工作面回風(fēng)繞道處調(diào)節(jié)設(shè)施的局阻力也較為明顯，這一點(diǎn)可以從圖3中得到確認(rèn)?；仫L(fēng)區(qū)段的高節(jié)阻力巷除回風(fēng)立井外，回風(fēng)巷【18-20】、回風(fēng)巷【20-21】通風(fēng)阻力也偏大。單一回風(fēng)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)量大是主要原因。

（2）礦井采用全通路調(diào)節(jié)。即礦井的每一條通路均設(shè)有調(diào)節(jié)設(shè)施控風(fēng)。這種調(diào)節(jié)方式一是人為抬升礦井調(diào)節(jié)阻力，增加主通風(fēng)功耗；二是增加系統(tǒng)的靈敏性，增加局部系統(tǒng)微調(diào)難度。從表1中調(diào)節(jié)設(shè)施的調(diào)節(jié)量中可以看出14205工作面回風(fēng)繞巷【59→49】處的調(diào)節(jié)量最小，為410 Pa，即14205工作面是最大阻力路線通路分支。從礦井網(wǎng)絡(luò)全通路阻力分布來(lái)看，每個(gè)分支如果減少一個(gè)固定阻力的話，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)仍然平衡。因此，有必要針對(duì)礦井全通路控制的方法進(jìn)行減阻降耗優(yōu)化。

3 通風(fēng)系統(tǒng)降阻擴(kuò)能優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

通過(guò)1、2節(jié)分析可知，礦井采用全通路回風(fēng)調(diào)節(jié)，造成礦井阻力虛高的問(wèn)題。故本次優(yōu)化方案設(shè)計(jì)擬以14205 工作面回風(fēng)繞巷【59→49】處的調(diào)節(jié)（410 Pa）為基準(zhǔn)對(duì)礦井全通路實(shí)施減阻降耗優(yōu)化。

3.1 方案可行性分析

從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，麻家梁全礦13 處工作面（采煤或掘進(jìn)），其中分為10 處掘進(jìn)工作面，3 處采煤工作面。13個(gè)工作面互為并聯(lián)分支，為了各工作面間壓力平衡，達(dá)到按需通風(fēng)的目的，每一處均設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)窗。從通風(fēng)優(yōu)化角度出發(fā)，要使13個(gè)并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)量達(dá)到配需風(fēng)要求，只需設(shè)置12處調(diào)節(jié)設(shè)施即可實(shí)現(xiàn)。但實(shí)際工程中，礦井在每個(gè)關(guān)聯(lián)通路均增設(shè)調(diào)節(jié)設(shè)施，而且最大阻力通路上最小的調(diào)節(jié)壓差410 Pa 以上，可以大大制約礦井的通風(fēng)能力。

因此，可通過(guò)降低各并聯(lián)分支調(diào)節(jié)風(fēng)阻來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的降阻，拆降1處調(diào)節(jié)設(shè)施，調(diào)整其余12 個(gè)調(diào)節(jié)量。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，選定14205 工作面為過(guò)最大阻力路線工作面，即完全拆除其回風(fēng)繞道處的調(diào)節(jié)設(shè)施，同時(shí)，放寬其它各并聯(lián)分支的調(diào)節(jié)量實(shí)行系統(tǒng)降阻擴(kuò)能。

3.3 方案降阻效果預(yù)估

為了更明晰地分了解各煤層阻力分布情況，以下分析仍以采區(qū)作為分析單元。

選取一采區(qū)同一條主要通路進(jìn)行三區(qū)阻力與功耗分析。結(jié)果表明，礦井進(jìn)風(fēng)段、用風(fēng)段、回風(fēng)段通風(fēng)阻力的對(duì)比由原來(lái)的18:39:43改變?yōu)?1:28:51，用風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力得到大幅下降，鑒于用風(fēng)區(qū)段阻力所占總阻力的比例降低，變相增大進(jìn)、回風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力比例。見(jiàn)圖8。從選擇通路上各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布來(lái)看，見(jiàn)圖5、圖10，原主要集中在工作面回風(fēng)繞道的調(diào)節(jié)設(shè)施上的風(fēng)壓差得到大幅削減。

圖8 一采區(qū)（東翼采區(qū)）“三區(qū)”通風(fēng)阻力分布Fig8 Ventilation resistance distribution of"three zones"in No.1 mining area(East Wing mining area)

選取二采區(qū)同一條主要通路進(jìn)行三區(qū)阻力與功耗分析。結(jié)果表明，礦井進(jìn)風(fēng)段、用風(fēng)段、回風(fēng)段通風(fēng)阻力的對(duì)比由原來(lái)的31:38:31改變?yōu)?7:26:37，用風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力得到大幅下降。同理，鑒于用風(fēng)區(qū)段阻力所占總阻力的比例降低，變相增大進(jìn)、回風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力比例(見(jiàn)圖9)。

圖9 二采區(qū)（西翼采區(qū)）“三區(qū)”通風(fēng)阻力分布Fig9 Ventilation resistance distribution of"three zones"in No.2 mining area(West Wing mining area)

值得注意的是，如果單純從阻力分布的數(shù)字上來(lái)看，降阻前的“三區(qū)”阻力分布更接近于3：4：3 的定律。因此，如果單純拋開(kāi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而僅考慮“三區(qū)”阻力分布是不恰當(dāng)?shù)摹４送?，從選擇通路上各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布比對(duì)來(lái)看，如圖6、圖11 所示，通風(fēng)阻力分布曲線與功耗分布曲線不一致性得到有效緩減，特別是工作面回風(fēng)繞道【59-49】處的調(diào)節(jié)阻力得到大幅降低。

圖10 一采區(qū)（東翼采區(qū)）選擇通路各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布Fig.10 Ventilation resistance and power consumption distribution of each roadway in the selected passage of No.1 mining area (East Wing mining area)

圖11 二采區(qū)（西翼采區(qū)）選擇通路各巷道通風(fēng)阻力、功耗分布Fig11 Ventilation resistance and power consumption distribution of each roadway in selective passage of No.2 mining area(West Wing mining area)

此次降阻調(diào)節(jié)方案主要是解決針對(duì)各工作面回風(fēng)繞道設(shè)置構(gòu)筑物不當(dāng)，而引起的礦井通風(fēng)阻力虛高的問(wèn)題。需要重點(diǎn)說(shuō)明的是，在方案的模擬分析中缺少主通風(fēng)機(jī)實(shí)際工作曲線，因此，最終降阻幅度與風(fēng)量變化是考慮主通風(fēng)機(jī)實(shí)際工作曲線的影響。

4 結(jié)論與建議

（1）麻家梁煤業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)采用的是一個(gè)“2 源1匯”、4 個(gè)采區(qū)并聯(lián)布置的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。其中，最大阻力采區(qū)為礦井的二采區(qū)層。一采區(qū)“三區(qū)”的通風(fēng)阻力分布比例為18:39:43。二采區(qū)“三區(qū)”的通風(fēng)阻力分布比例為31:38:31。但從通風(fēng)阻力、功耗對(duì)比分析來(lái)看：一、二采區(qū)均存用風(fēng)區(qū)段的通風(fēng)阻力偏高，特別是回風(fēng)繞道阻力異常背離功耗的問(wèn)題。建議對(duì)礦井用風(fēng)區(qū)段實(shí)行降阻優(yōu)化。

（2）礦井采用全通路調(diào)節(jié)。即礦井的每一條通路均設(shè)有調(diào)節(jié)設(shè)施控風(fēng)。這種調(diào)節(jié)方式一是人為抬升礦井調(diào)節(jié)阻力，增加主通風(fēng)功耗；二是增加系統(tǒng)的靈敏性，增加局部系統(tǒng)微調(diào)難度。因此，選定14205工作面為過(guò)最大阻力路線工作面，即完全拆除其回風(fēng)繞道處的調(diào)節(jié)設(shè)施，同時(shí)，放寬其它各并聯(lián)分支的調(diào)節(jié)量，實(shí)行系統(tǒng)降阻擴(kuò)能。通過(guò)模擬分析可知，二采區(qū)降阻擴(kuò)能方案可行，能夠達(dá)到礦井降阻擴(kuò)能的效果。

（3）從各個(gè)采區(qū)間的平衡壓差上來(lái)看，二采區(qū)是最大阻力采區(qū)，但與一采區(qū)間平衡壓差不大，說(shuō)明一、二采區(qū)間風(fēng)壓分布相對(duì)均衡，從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看，這與礦井西翼需風(fēng)量大有直接關(guān)系。如果一采區(qū)需風(fēng)量增加，那么東翼回風(fēng)巷的阻力將明顯提升，采區(qū)的阻力分布也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移。必要時(shí)，建議增補(bǔ)回風(fēng)巷，形成“2進(jìn)2回”通風(fēng)格局。