1、优 化 矿 井 通 风 系 统 ， 实 现 通 风 节 能 降 耗峰峰集团羊渠河矿 张存江摘要：生产矿井的通风系统优化改造，是一个技术难度较高的复杂系统工程问题，而矿井通风系统的优劣不仅制约着矿井的生产能力，也直接影响着矿井的通风电耗。因此，通过优化改造矿井通风系统，不仅可以增加矿井的生产能力，而且能降低通风电耗。我矿结合矿井生产发展和采掘地区安排，拟定方案，对矿井通风系统进行了改造优化，取得了明显的安全、经济效益。 1 改造前矿井通风概况羊渠河矿是一个多风井入风、多风井回风，通风系统较为复杂的煤与瓦斯突出矿井。矿井原有五个入风井和三个回风井，五个入风井分别为：一坑副井、一坑主井、二坑南井、二
2、坑北井、羊二庄入风井。三个回风井分别为：霍庄风井、崔庄风井、佐城风井。矿井通风方式为混合抽出式。2 矿井通风系统优化改造的原因由于我矿多年开采，霍庄风井系统内已无采掘地区，霍庄风井仅担负东南区皮带车房、东南区轨道车房等部分硐室的风量，通风系统不合理，霍庄风井主要通风机也存在大马拉小车的情况，通风电耗较高。我矿生产地区集中到-400 水平，进风路线远，部分进风巷道出现风速超限，进风阻力较大，仅靠扩整巷道难以达到降低进风阻力，急需采取措施解决。霍庄风井主要通风机停运后，能解决现有东南区皮带、皮带车房等硐室的风量，保证系统合理、可靠。3 通风系统改造方案的拟定由于羊渠河矿井下多处贯通，矿井通风系统结
3、成一个不可分割的整体，形成多风井进风、多风井回风复杂的混合式通风系统，各进回风井、进回风大巷之间既相对独立又相互影响，通风系统改造难度较大。此外，由于我矿井下各风井、各巷道相互连通，井下消除和杜绝微风巷道是改造的技术关键。因此，通风系统优化改造必须通盘考虑，否则，不仅难以奏效，而且改造后容易出现微风巷道等安全隐患。2针对我矿霍庄风井通风能力富余，而矿井生产地区通风流程远，进风阻力大的现状，在对矿井通风阻力分布情况、各巷道压能数据全面分析的基础上，通过研究，我们提出了两个方案：方案一：调整霍庄风井主要通风机角度，减少霍庄风井主要通风机风量，降低主要通风机电耗。方案二：停运霍庄风井主要通风机，将霍
4、庄风井改为入风井。方案比较：方案一实施比较容易，井下也不会出现微风巷道，但实施后主要通风机仍存在大马拉小车的情况，产生的经济效益较小，通风系统也未优化。故该方案不可采用。方案二实施后，可将霍庄风井主要回风道改为进风，进一步降低二坑井底等进风巷道风速，而且停运主要通风机后，经济效益明显，缺点是改造后一、二坑进风巷道间存在角联风路，容易出现微风巷道。通过方案比较：方案一由于通风系统未优化，经济效益不明显，而方案二改造后，既可降低二坑进风风速，又能优化矿井通风系统，满足生产所需，节能降耗，可收到一举多得之效，具有良好的经济和社会效益，改造后容易出现微风巷道可通过建筑通风设施解决。故选用方案二。 4
5、通风系统优化改造方案的可行性分析首先，从通风系统的可行性分析，霍庄风井没有担负生产地区，仅担负着东南区轨道车房、东南区皮带车房、-400 东南区配电点的风量，霍庄风井主要通风机停运后，通过建筑少量的通风设施，完全可以满足上述地点的风量需求。其次，从通风系统的稳定性分析，霍庄风井主要通风机停运后，-110 南大巷、-240 东南区大巷、-400 南大巷与二坑主要进风巷相通，可能出现巷道风量小的情况，但建筑少量的通风设施，可确保大巷风速不低于 1 米/秒，解决部分巷道改造后出现微风的问题。第三，从通风系统的安全性分析，霍庄风井主要通风机停运改为进风井后，可明显降低二坑进风井底等进风巷道风速，减少矿
6、井通风阻力，矿井通风系统更为合理。方案确定后，我们在对矿井通风阻力分布情况、各巷道压能数据全面分析3的基础上，对系统优化后对各并联、角联风路及可能产生风量小的地点进行了定性、定量分析，制定了改造后可能出现微风巷道的解决方案和具体办法。5 改造后的效果2007 年 10 月 5 日 16：00，我矿进行了矿井通风系统优化改造，停运了霍庄风井主要通风机，井下系统调整完毕后，风流稳定，井下各地点风量满足了生产需要。改风前后霍庄风井系统各地点风量分配情况见附表。霍庄风井系统改造前后各用风地点风量瓦斯情况表改风前 改风后 备注序号 地 点 风流方向 风量m3/min 风流方向风量m3/min1 北井正前
7、 + 6368 + 56142 羊二主石门 + 275 - 200 风流反向3 -110 北野青大巷 + 1433 + 14004 -110 南野青大巷 + 1120 + 15465 -110 来水道 + 300 + 4006 主付斜 + 1679 + 19667 下翻罐笼重罐道 + 846 + 8708 下翻罐笼空罐道 + 267 + 3609 -240 皮带绕道 + 2639 + 84510 -240 总回 + 2460 - 2456 风流反向11 -240 皮带车房 + 323 - 540 风流反向12 -240 轨道车房 + 60 - 220 风流反向13 -240 南大巷 + 169
8、1 - 1066 风流反向14 -240 翻罐笼重罐道 + 527 - 548 风流反向15 99 中间巷 + 310 - 308 风流反向16 主斜放水道 + 120 - 14717 -240 水仓正前 + 400 - 190 风流反向18 南小青大巷 + 717 - 871 风流反向19 -240 轨道下段 + 362 + 28820 -400 南大巷 + 1100 + 175021 -240 皮带下段 + 1462 + 130022 三车场 + 5986 + 615623 霍庄风井 + 3268 - 1510 风流反向24 -400 皮带大巷 + 1411 + 189225 一坑主井正前
9、 + 1896 + 135326 一坑副井正前 + 1164 + 81127 主井通路 + 1550 + 120128 副井绕道 + 444 + 36729 主井底 + 100 + 7030 主斜皮带 + 750 + 55731 机车库风门 + 120 - 350 风流反向4-240 南霍 庄 风 井-40 南 -10 南0 南霍 庄风 井改 风前 通风 系统 图32 99 石门坡 + 1142 - 366 风流反向33 -400 大巷外段 + 120 - 200 风流反向优化通风系统前后，霍庄风井通风系统图见如下图示：5-240 南霍 庄 入 风 井-40 南 -10 南0 南霍 庄风 井改
10、 风后 通风 系统 图66 经济效益和社会效益分析：6.1 经济效益6.1.1 改造后霍庄风井年节约主要通风机电耗E=330*365*24*0.5=2890800*0.5=144.54 万元6.1.2 改造后年节约的人工费用改造前每班需要主要通风机司机 1 人，电修工 1 人，每天需要 6 人，按每工 50 元计算，每年节省的人工费用为：6*50*365=10.95 万元合计节约费用：155.5 万元6.2 社会及安全效益：通风系统改造完成后，停运了霍庄风井主要通风机，将霍庄风井改为了进风井，节约了通风电耗，消除了主要通风机运转形成的噪音，改善了工农关系，大大降低了矿井进风通风阻力，为矿井通风安全奠定坚实的基础。7 结论：矿井通风系统优化改造工作完成后，每年可节省降低通风费用 155.5 万元，同时，使羊二主石门风流反向，一车场风速明显降低，大大降低了矿井进风阻力，为防治瓦斯提供了有利条件，为安全生产奠定了坚实的基础，具有显著的经济效益和社会效益。作者简介：张存江 1971 年出生，1991 年毕业于徐州煤炭工业学校。现为冀中能源峰峰集团羊渠河矿通风区副区长，通风工程师， 长期从事一通三防技术管理工作，曾 发表论文多篇。
