淮南矿业集团谢桥矿103队通风系统优化研究

淮南矿业集团谢桥矿103队通风系统优化研究

钱自亮

钱自亮淮南矿业集团矿业工程分公司谢桥项目部

摘要：矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，其设计合理与否对全矿井的安全生产及经济效益具有重要的影响。从淮南矿业集团谢桥矿103队岩巷掘进特点与通风系统现存问题出发，对工作面通风系统优化的必要性、迫切性进行分析，并在此基础上提出了通风系统的优化改造方案,对实际生产具有指导意义。

关键词：矿井通风系统优化

0掘进头面概况

淮南矿业集团谢桥矿103队施工的21116工作面运输顺槽底部抽采巷（西段），设计长度2233m，锚网支护，5‰上坡施工，累计施工1265米，巷道还剩968m。巷道处于4-2煤底板施工，施工范围内有裂隙发育、岩石破碎等现象。巷道每50m施工一个钻场，为满足矿井产量和生产接替的要求，目前有4支钻机队、2支抽采队与1支掘进队共7支队伍在此巷道内同时施工，巷道堵塞较严重，通风效果差，工作面及巷道内温度高，目前巷道温度可达32℃。

1掘进头面通风现状

巷道掘进时，选用两台FBD－№6.3∕2×30局扇，一台使用，一台备用，配套风筒直径800mm，10m/节。

新风→-720m东翼进风石门→-720m东一B组轨道石门→局扇、风筒→21116运输顺槽底板抽采巷（西）掘进工作面

回风→21116工作面运输顺槽底部抽采巷→回风立眼→东翼-720m~-610m6煤回风斜井-720~-695段→-720m东翼回风石门→-738m东翼回风大巷→中央风井，如图1所示。

2掘进头面通风现状调查与分析

2.1通风现状调查

为了核实工作面实际通风情况,对通风系统风筒与回风巷的风阻分别进行了分配调查、测定与计算。测定采用气压计法中的两测点同时测定法，即：在进风区域或回风区域的两端用两台精密气压计同时读数，从而减少了因气压波动、矿车运行和风门启闭等动态因素的影响，提高了测定数据的可靠性[1][2]。在测定路线的选择上主要依据以下原则：①由于进风与回风相连通，所以回风阻力的存在增大了进风难度，使得局扇的综合效率降低，故对于风筒阻力以计算为主，回风巷道以测定为主；②选择沿主风流方向且便于测定工作顺利进行的线路作为主测定线路[3]；③在不同井巷类型、尺寸、支护形式或巷道内结构物布置形式的回风区域可分别进行测定，以更加清晰地反映风阻分布情况。本次回风段划分为以下三个部分进行测定：

回风段Ⅰ：锚网支护，长685m，巷道内布置有风筒、出矸皮带及风水管路，巷道有效断面较大；

回风段Ⅱ：锚网支护，长580m，内有钻机队、抽采队等7支施工队施工，巷道内布置有二路风筒（一路供岩巷掘进，一路供钻场打钻）、出矸皮带、抽采管路及风水管路等，巷道有效断面小；

回风段Ⅲ：锚网喷支护，由回风上山下口至回风立眼之间部分，长340m，巷道内布置有风筒、出矸皮带及风水管路，巷道有效断面较大。

图1通风系统图

2.2调查结果分析

通过对现有通风系统实测数据的整理分析得：进风风筒、回风段Ⅰ、回风段Ⅱ和回风段Ⅲ的阻力分布如表1所示。系统内阻力沿程分布状况如图2所示。

表1通风阻力分布

图2通风阻力分布图

从阻力分布表1和图2可以看出:

（1）风筒的通风阻力较小，仅占总阻力的7.46%，比例不大，百米阻力值只有7.8Pa；

（2）回风段Ⅰ风量较集中，阻力较大,占系统总阻力的35.23%，百米阻力值可达88.7Pa；

（3）回风段Ⅱ风量集中，阻力大,占系统总阻力的46.03%，百米阻力值高达136.9Pa；

3通风系统改造方案的提出与分析

从目前工作面通风系统存在的问题来看，巷道温度过高主要原因是矿井回风段风量集中，通风线路长，巷道风阻大，形成回风涡流，温热空气不能被及时吹走。因此，该通风系统改造方案将主要考虑以下几个方面：

（1）在矿井回风路线上进行扩巷降阻。由于此方案代价高，故不采用；

（2）通过对局部通风系统改造，增加巷道有效通风面积。主要有以下两个方面：

①可以将二路风筒合并为一路，以增大巷道有效通风空间，在打钻钻场处通过接分支风筒进行通风；

②钻场单独通风时，应将风筒设置在巷道内靠钻场的一侧，减少各钻场分支风筒在巷道内的横跨长度，增大巷道有效回风断面，减小风阻；

（3）更换局扇，提高局扇的供风性能。将现用两台FBD－№6.3∕2×30型局扇，更换为两台FBD-№7.1∕2×45型局扇，配套直径1000mm风筒，以增加供风能力；

4结论

（1）通过将二路风筒合并为一路，以及减少打钻钻场分支风筒在巷道内的横跨长度，有效地增大巷道回风面积达2.63m2，回风阻力减小35%，并很大程度上降低了回风涡流现象，使得回风通畅，降低了工作面及回风巷道温度；

（2）将FBD－№6.3∕2×30型局扇，更换为FBD-№7.1∕2×45型局扇，配套直径1000mm风筒，提高了供风能力，减小了巷道回风交换周期；

（3）通过施工降温设备安装硐室，安装井下空冷降湿器，有效降低巷道空气温度达5~10℃，且灵活性强，大大改善了掘进工作面及回风巷道内的施工环境，具有很好的效益。

（4）通过强化施工管理，加强巷道成型质量，可减小巷道通风摩阻力系数达50%，改善了巷道通风条件。

参考文献：

[1]淮南煤炭学院通风安全教研室.矿井通风技术测定及其应用[M].北京：煤炭工业出版社，1980.

[2]赵复申，黄力波，杨运良，张敬军.新庄煤矿通风系统分析与优化改造[J].焦作工学院学报(自然科学版),2001.

[3]方裕璋,王家棣,杨立兴.矿井通风技术改造[M].北京:煤炭工业出版社,1994.