1、改扩建矿井通风系统优化2008 年第 5 期能源技术与管理 73改扩建矿井通风系统优化宗小平(徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿,江苏徐州 221141)摘要阐述了深部改扩建矿井庞庄煤矿张小楼井优化通风系统的过程,并对其安全效果及经济效益进行了分析.关键词 优化 ;通风系统; 安全;效益中图分类号TD217 文献标识码 B文章编号1672-9943(2008)05-()073-021 矿井概况庞庄煤矿张小楼井主采下二叠系下石盒子组2 煤,下二叠系山西组 7,9 煤,是一个经改扩建逐步延深至千米水平以下的生产矿井.张小楼井实施通风系统改造前,矿井通风方式为中央边界式通风,风机房内安装有 2 台沈阳鼓风
2、机厂生产的 2K604NO 一 24 轴流式风机(一用一备),主扇排风量 6319m3/min,矿井阻力2878Pa,矿井总进风量 5535m3/min,最大通风流程 1l780m,等积孔 2.78m,电流 45A,电压6200V.此时风机角度已调至 37.5.,风量无法进一步增加,张小楼井已采用“剃头开采的方式 “从一600m 水平开采至一 750m 水平,维持 3 个炮采工作面已相当困难,利用该通风系统一 750m 至一1200m 水平的储量难以开采.张小楼井 1990 年开始改扩建,2006 年通过竣 T 验收,设计生产能力 105 万 t/a,2006 年核定能力为 120 万 l/a
3、,开采深度在一 1000m 以下,目前开采深度在一 l025m,属于深部开采矿井.风井机房内安装有 2 台 GAF2512.5 轴流式风机(其中一台备用), 配备电机型号 TD14006,电机功率 1400kw.额定最大排风能力为13400m3/min,现排风量为 10500m3/min;矿井负压 2920Pa.l 风机目前运行角度 0.,2 风机目前运行角度+5o,整个矿井等积孔为 4.03m.2 优化前通风现状改扩建初期的矿井,生产水平由原来的一 750m水平,扩展到一 1025m 水平,矿井规模骤然扩大,矿井四个水平:一 400m 水平,一 600m 水平,一 750m水平,一 1025
4、m 水平,同时布置了 5 个采区生产.5个采区:一 1025nl 小西一上山采区,一 l025m 小西一下山采区,一 1025m 夏西一上山采区,一 1025m夏西一下山采,一 1025m 西二采区,同时生产.部分采区生产集中,如一 1025m 小西一下山采区布置 1 个机采面 4 个掘进头及 6 个峒室.矿井部分总回风道单一,阻力较大,分布不均衡,如一 750m 总回风上山,一 880m 回风道风速已达至极限,一 1025m 西一轨道上山较长距离的巷道风速超限,极大地制约着矿井安全生产.矿井阻力高居不下,风机运行角度已达设计极限.一1025m 机轨大巷即将与矿井西二采区贯通,形成采区系统,为
5、此迫切需要通过通风技术调查,探明通风网络现状,提出矿井优化方案.系统优化前,分析了矿井通风阻力状况,如表1 所示表 1 矿井通风系统阻力分布表通风系统的高阻段主要集中在进回风井筒(1-2,2728),采煤工作面及上下顺槽(13 16,l6l7),一 1025m 轨道下山上段(18l9),九煤回风上山(22 23)和一 400m 回风道(2325). 这七个测段的实测通风阻力达 224.2Pa,占整个通风系统实测总阻力的 73.6%.进风段和用风段通风阻力所占比例不大,回风段通风阻力占 45.7%.由于张小楼井开采深度较大,开采水平多,且为单翼开采,致使通风系统较为复杂,通风设施较多,通风阻力较
6、大,且局部井巷受自然风压的影响较为明显,给通风系统的管理带来的一定的困难.随着一 1025m 水平下山采区开拓开采的全面铺开,开采范围和通风长度将会进一步增大,通风网络74 宗小平改扩建矿井通风系统优化 2008 年第 5 期结构将会变得更加复杂,通风阻力也会进一步增石门变电所拆除,必须于一 880m上平巷建立新的大,因此,对矿井通风系统进行优化和采取措施降变电所.方案的实施得到矿井机电分管领导及部低局部巷道的通风阻力已迫在眉睫.门的大力协助,该方案得以顺利实施.3 通风系统优化方案及实施 3(区 b 力大大3.1880m 回风上山分流方案及实施增强,增加有效风量到 850m3/min.该采区
7、准备施张小楼井一 1025ITI 西一下山采区为矿井主工的一 1025m 胶带石门,74107 皮带机道,74107要生产采区,该采区集中了 3 个工作面(74105 工材料道得以上马施工,确保了矿井接续生产.作面,949 工作面,75206 作面),5 个掘进工作(2)降阻减耗.分流方案实施后,矿井负压下面(一 1025 回风石门,一 1025 回风横管,75207 皮带降 98Pa.机道,75207 材料道,一 1025 胶带石门),4 处峒室(3)整合变电所的设立方位.新建一880m 上(一 1025 炸药库,一 986 变电所,75206 中部变电所,平巷变电所,为优化一 750m 西
8、一水平变电所奠定一1025 充电室),2 处其它地点供风(24302 系统,了基础.一1025 夏轨里段系统),计划供风 4650m3/min.该(4)改善环境,保证安全.实施一880m 回风采区仅利用一 880m 回风上山回风,回风能力偏方案后 ,该采区的通风量增加,风速提高,温度下弱.而该巷上平巷断面小,拐直弯 2 处,局部阻力降 12,环境得到一定程度地改善.同时,为矿较大,风速超限,难以满足采区供风所需,为此提井主风机实施角度调整奠定基础.出采流方案 04 通风系统优化对改扩建矿井的影响方案实施后, 一 1025m 西一下山采区的经由一一一880m 回风上山的回风不再仅依靠一 l025
9、m 西张小楼井自改扩建后,通风系统优化项目的一轨道上山,而改为由一 1025In 西一轨道上山及实施对矿井产生了较大的影响.张小楼井新老系一l025m 夏西一回风上山两条主要回风上山回统优化及改造,优化了采区的布局;一880m 回风风,届时该采区的回风能力将大大增强,能满足计上山分流方案的实施,保证了矿井采区生产能力,划施 T 的一 l025m 胶带石门,74107 皮带机道,同时节能降耗,安全及经济效益显着;一 l025m 西74107 材料道顺利开窝施_T.否则,由于该采区通二采区通风系统优化 ,为矿井长远生产接续奠定风能力受限,上述三个掘进工作面不能施工,矿井了基础.通过矿井改扩建前后主
10、扇风机情况比较,接续将不能保证.可以明显看出矿井通风能力的变化,如表 2 所示.方案实施难度较大,必须将一 1025m 西一二表 2 矿井改扩建前后风井主扇风机情况比较5 结论(1)改扩建矿井必须根据矿井的实际情况,因地制宜地,实时实地制定针对性通风系统优化方案,不断进行系统优化,以满足矿井安全生产的需要.(2)矿井通风系统优化必须根据矿井的阻力分布情况,矿井主要通风机性能曲线,矿井通风网络提出当前阶段矿井通风系统局部调整及优化方案,真正做到有的放矢.(3)矿井通风系统优化是一项安全工程,同时也是一项效益工程.(4)通风系统优化结合矿井的采掘规划,可预测和分析后期的矿井通风能力状况,为以后通风安全技术管理提供科学合理的技术支持.作者简介宗小平(1963 一), 男,江苏徐州人,工程师,现工作于徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿.f 收稿日期:200807091
