峻德煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案確定
峻德煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案確定
李祥榮
（鶴崗分公司峻德煤礦）
摘 要：峻德礦南、中主扇風(fēng)硐阻力測(cè)定及北主扇實(shí)際調(diào)查情況，確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案
關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案、風(fēng)硐阻力、通風(fēng)能力將達(dá)到450萬(wàn)噸
一、前言
1、 自2001年進(jìn)入一、二水平生產(chǎn)以后，礦井瓦斯涌出量急劇增加，2001年礦井被鑒定為高沼氣礦井。2007年礦井瓦斯鑒定：相對(duì)量 7.98m3/t、絕對(duì)量42.04m3/min，采面最大涌出量6.12m3/min。2008年礦井瓦斯鑒定：相對(duì)瓦斯涌出量9.22m3/t、絕對(duì)瓦斯涌出量47.03m3/min，采面最大涌出量7.45m3/min。2009年礦井瓦斯鑒定：相對(duì)瓦斯涌出量8.61m3/t、絕對(duì)瓦斯涌出量53.29m3/min，采面最大涌出量18.20m3/min。2012年三水平投產(chǎn)后預(yù)計(jì)礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為80—100 m3/min。屆時(shí)，礦井瓦斯等級(jí)有可能升級(jí)為突出礦井，目前我礦已按突出煤層管理。礦井需風(fēng)量明顯增加。
2、 按國(guó)家上級(jí)文件要求，將低效率JBT系列局扇更換成高效節(jié)能低噪音對(duì)旋局扇。因此將井下局扇由原有11kW和28kW風(fēng)機(jī)更換為2×15kW和2×30kW對(duì)旋風(fēng)機(jī)，使礦井用風(fēng)量大大增加。
3、現(xiàn)礦井生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸，2012年計(jì)劃生產(chǎn)能力達(dá)到450萬(wàn)噸，生產(chǎn)計(jì)劃400萬(wàn)噸。其中回采煤量380萬(wàn)噸，回掘煤量20萬(wàn)噸?；鼐蜓用?2000米，開(kāi)拓延米11200米。對(duì)礦井重新進(jìn)行了風(fēng)量核定，通風(fēng)能力必須達(dá)到27260m3/min，現(xiàn)有礦井風(fēng)量?jī)H18000m3/min。
4、現(xiàn)今中部主扇平均葉片角度38°，負(fù)壓水柱140mmH2O，風(fēng)量10460 m3/min，南部主扇平均葉片角度35°，風(fēng)量8430 m3/min，負(fù)壓水柱220mmH2O。2009年11月29日將南主扇其中一臺(tái)葉片平均角度調(diào)至40°，空載實(shí)驗(yàn)沒(méi)能起車。因此證明現(xiàn)南、中主扇能力已達(dá)到最大。
針對(duì)以上情況，我礦必須需增加礦井通風(fēng)能力，確保礦井通風(fēng)能力適應(yīng)安全生產(chǎn)的需要。
二、峻德煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案確定前的準(zhǔn)備工作
（一）、峻德礦南、中主扇風(fēng)硐阻力測(cè)定
為了測(cè)定南、中風(fēng)井風(fēng)硐通風(fēng)阻力情況，需安裝測(cè)壓裝置。
1、由通風(fēng)區(qū)事先準(zhǔn)備好4個(gè)測(cè)靜壓裝置、束管等設(shè)施及防寒氈。
2、通風(fēng)區(qū)施工負(fù)責(zé)人在動(dòng)力科負(fù)責(zé)人的協(xié)助下，在南、中風(fēng)井停運(yùn)的備用主扇風(fēng)硐中，分別風(fēng)硐反上處及反上變平點(diǎn)安裝2個(gè)測(cè)靜壓裝置，靜壓裝置與束管連接后，經(jīng)風(fēng)硐、擋風(fēng)閘板引到地面。最后引到主扇房與壓差計(jì)聯(lián)接。
3、南、中部風(fēng)硐內(nèi)束管及測(cè)靜壓裝置必須固定牢固，中部風(fēng)硐用射釘槍射釘做為固定點(diǎn)；南部風(fēng)硐用風(fēng)硐原有拉線及配合用射釘槍射釘做為固定點(diǎn)。
4、施工負(fù)責(zé)人及成員由停運(yùn)的備用主扇落下的擋風(fēng)閘板口進(jìn)入，成員必須聽(tīng)從現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人指揮，不得進(jìn)入非作業(yè)區(qū)域。
5、測(cè)阻力裝置安裝完畢后，由動(dòng)力科提報(bào)倒主扇措施，將主扇倒到安裝了測(cè)阻力裝置的主扇上。
6、主扇倒車完畢30分鐘后，通風(fēng)區(qū)觀測(cè)員首先觀測(cè)各測(cè)阻裝置壓差計(jì)的數(shù)據(jù)并做好記錄。然后檢查擋風(fēng)閘板、風(fēng)硐聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門處及防爆蓋等漏風(fēng)情況，如發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)用事先準(zhǔn)備好的防寒氈堵好。穩(wěn)定30分鐘后，再次觀測(cè)各測(cè)阻裝置壓差計(jì)的數(shù)據(jù)并做好記錄。
7、由通風(fēng)區(qū)觀測(cè)員每天分上、下午連繼觀測(cè)壓差計(jì)變化并做好記錄，至少連繼觀測(cè)三天。
8、風(fēng)硐阻力測(cè)定完畢后，由通風(fēng)區(qū)通知?jiǎng)恿圃俅芜M(jìn)行倒車。倒車完后由通風(fēng)區(qū)撤除所有測(cè)阻力裝置。
峻德礦南、中主扇風(fēng)硐阻力測(cè)定數(shù)據(jù)觀測(cè)表
南 風(fēng) 井 中 風(fēng) 井
觀測(cè)日期 風(fēng)硐mmH2O 風(fēng)硐反上平臺(tái)mmH2O 風(fēng)硐反上mmH2O 觀測(cè)日期 風(fēng)硐mmH2O 風(fēng)硐反上平臺(tái)mmH2O 風(fēng)硐反上mmH2O
09.10.28 195 229 207 09.10.27 125 184 180
195 236 209 125 185 180
09.10.29 194 235 209 09.10.28 125 193 190
195 235 210 125 194 190
09.10.30 196 231 213 09.10.29 125 193 190
196 231 211 126 193 190
09.10.31 195 231 213 09.10.30 126 195 190
196 233 212 126 197 190
09.11.1 196 231 211 09.10.31 126 196 190
197 233 211 125 195 190
09.11.1 125 194 190
125 194 190
結(jié)論:南風(fēng)井風(fēng)硐至風(fēng)硐反上平臺(tái)最大阻力為41mmH2O， 風(fēng)硐反上至風(fēng)硐反上平臺(tái)最大阻力為27mmH2O，風(fēng)硐反上至風(fēng)硐反上平臺(tái)之間阻力過(guò)大， 風(fēng)硐反上至風(fēng)硐反上平臺(tái)最大阻力為7mmH2O，風(fēng)硐至風(fēng)硐反上之間阻力過(guò)大。
南、中風(fēng)井風(fēng)硐測(cè)壓裝置安裝位置如附圖所示。
（二）北風(fēng)井實(shí)際調(diào)查情況
北后組二區(qū)軌道上山-50至+14段部分巷道抽頂;+14段至+82段巷道冒頂，最小斷面只有0.3m2;+82至+140段巷道完好,只有小部分巷道碹皮脫落,軌道上山絞車硐室處冒嚴(yán)。+140回風(fēng)巷至北風(fēng)井之間巷道完好，+140井筒完好。
北后組二區(qū)機(jī)道上山-50以上70米至+82之間巷道冒嚴(yán)。
地面北主扇房被一家私立的機(jī)械制造廠占用，主扇房已被修改；原主扇已沒(méi)有；地面井筒完好，防爆蓋完好。
三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案的確定
（一）礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案選擇
方案一：中南主扇調(diào)角度
現(xiàn)中部主扇平均葉片角度38°，負(fù)壓水柱140mmH2O，風(fēng)量10460 m3/min，南部主扇平均葉片角度35°，風(fēng)量8430 m3/min，負(fù)壓水柱220mmH2O。角度已調(diào)到最大，如主扇調(diào)到45°時(shí)，主扇效率將會(huì)下降，出現(xiàn)不穩(wěn)定工作狀態(tài)，同時(shí)風(fēng)量也不會(huì)增加，因此中部主扇最大風(fēng)量為10460 m3/min; 南部主扇最大風(fēng)量為風(fēng)量8430 m3/min。
主扇能力達(dá)到最大時(shí)礦井實(shí)際風(fēng)量為19460 m3/min。而2012年后礦井應(yīng)配風(fēng)量27260m3/min 。因此方案一不可取。
方案二：南主扇更換為φ3.2m主扇, 中主扇更換為φ3.6m主扇。
1、南主扇風(fēng)硐反上至風(fēng)硐反上平臺(tái)最大阻力為27mmH2O，風(fēng)硐前部斷面小，直徑為4.5米，中風(fēng)井風(fēng)硐至風(fēng)硐反上最大阻力為63mmH2O，風(fēng)硐后部斷面小。因此更換主扇會(huì)造成通風(fēng)阻力增大;
2、中部主扇增風(fēng)后礦井通風(fēng)阻力大，通風(fēng)困難，等積孔小，而我礦為易發(fā)火礦井，對(duì)防火不利。
3、φ3.2m主扇預(yù)計(jì)能力能達(dá)到15000 m3/min，南風(fēng)井井筒斷面為15.9米2，最高允許風(fēng)速15 m/s，則通過(guò)最大風(fēng)量為：
15 m/s×60S×15.9=14310 m3/min ＜15000 m3/min。
因此方案二不可取。
方案三：中南主扇不變，另增加一臺(tái)北主扇。
1、增加一臺(tái)北主扇后，礦井形成三臺(tái)主扇聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。即北部、中部、南部3臺(tái)主扇，位置布置合理，其最大通風(fēng)流程不超9000米。
2、可利用原報(bào)廢的北部回風(fēng)立井，不需重建風(fēng)井，對(duì)井下現(xiàn)有巷道只需進(jìn)行部分恢復(fù)及部分補(bǔ)掘。
3、礦井通風(fēng)阻力減小，礦井等積孔增大，通風(fēng)容易，有利于防火。
4、北部區(qū)通風(fēng)方式為中央邊界式，-50北大巷全部為回風(fēng)系統(tǒng)，北部區(qū)行人及運(yùn)料系統(tǒng)在回風(fēng)系統(tǒng)中，因此北部區(qū)無(wú)專用回風(fēng)巷，增加北主扇后，-50北大巷可以改為入風(fēng)系統(tǒng)，行人及運(yùn)料系統(tǒng)將不在回風(fēng)系統(tǒng)中，北部區(qū)可以有專用回風(fēng)巷。
5、更新FBCDZ-10-No31/2×450KW型號(hào)主扇2臺(tái)，巷道恢復(fù)擴(kuò)斷面800米，補(bǔ)送巷道243米，主扇風(fēng)硐施工1項(xiàng)，高壓配電裝置12臺(tái)，主扇安全監(jiān)控系統(tǒng)1項(xiàng)，高壓供電線路5000米。總計(jì)需投資額825.2 萬(wàn)元。投資少。
針對(duì)以上情況選擇方案三。
結(jié)束語(yǔ)：北風(fēng)井主扇安裝完，礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造完后，我礦通風(fēng)能力將達(dá)到450萬(wàn)噸，可確保我礦2012年原煤生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)400萬(wàn)噸的目標(biāo)。
作者簡(jiǎn)介
李祥榮，男，2008年畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院采礦工程專業(yè)，本科學(xué)歷，現(xiàn)任鶴崗分公司峻德煤礦通風(fēng)區(qū)技術(shù)員
