单翼混合式复杂通风系统降低矿井通风阻力研究

一、矿井通风系统存在问题

随着矿井不断向东翼和深部开拓, 矿井面临着通风线路长、通风阻力超标、39深部回采工作面风量不足等问题。矿井制定了降阻工程改造方案, 这些降阻工程完成以后是否能解决上述问题以及是否需要新凿风井, 这都是需要解决的问题。

二、矿井通风阻力测定

技术方法:用精密气压计测算出井巷前后两测点风流的静压差, 同时, 用风表和干湿温度计等仪器测算各测点处速压差和位压差有关参数, 计算出该测段的通风阻力。

三、矿井通风状况评价

(一) 矿井通风阻力测定精度, 本次西线测定路线阻力测定的误差为3.53%, 东线测定路线阻力测定的误差为3.69%, 均小于5%, 测定结果满足精度要求, 可以用来进行通风系统分析。

(二) 通过矿井通风阻力测定可以看出, 该矿井的通风系统阻力分布基本合理。但是, 由于北风井系统通风线路长, 回风段阻力所占比例偏大。罗庄风井系统虽然阻力分布基本合理, 但是整体的百米巷道阻力偏大。

四、通风系统改造方案比较

方案一:在111采区上部新建东进、回风井, 不留北风井

方案二:将原科研所小煤窑进、回风井改造为东进、回风井, 保留北风井

方案三:在罗庄风井新建回风井, 原两井筒改为进风井, 保留北风井

方案四:对高阻巷道扩修, 111采区上部不建进、回风井

目前已实施的改造方案

2012年以来实施的降阻工程分别是:新掘新东大巷23至27段及相关联络巷道、19辅助回风巷、29辅助回风巷、39辅助回风巷。扩修罗庄进风巷、罗庄进风巷与29轨道联络巷、29皮带下山, 39轨道下山、39皮带下山、29回风下山、39回风下山、27轨道下山、27回风下山、211轨道下山、211皮带下山、211回风下山。

经对比选择方案四:对高阻巷道扩修, 111采区上部不建进、回风井。

五、矿井通风计算

矿井通风困难时期的通风阻力计算

根据矿井2014~2017年需风量情况, 2014年需风量最大, 为矿井的通风困难时期。

(1) 2014年北风井通风阻力计算

针对方案四, 提出通风路线进行通风阻力计算。

北风井风机担负27采区和27采区至主副井底各采区及硐室用风, 计划总风量为5056m3/min, 其中担负27采区的风量为3380m3/min, 北风井系统的阻力为3855Pa。

(2) 2014年罗庄风井通风阻力

罗庄风井风机担负211、29和、39采区风量, 计划担负风量为6971m3/min, 不再担负17采区的风量, 罗庄风井系统的阻力为1879Pa。

通过计算;罗庄风井通风系统在担负39、311地区风量情况下, 风机风量、通风阻力均能满足要求, 北风井通风系统无论是全部担负17采区风量或担负17采区部分风量, 通风阻力均超标状态。因此需对北风井通风系统进行改造。

六、降阻工程结束后通风阻力计算

在以上降阻工程结束后, 并且罗庄通风系统启用19-39辅助回风后, 进行通风阻力计算。

北风井风机担负27采区至主副井底生产地点及硐室用风, 计划总风量为5056m3/min, 北风井系统的阻力为1949.89Pa。罗庄风井风机担负211、29和39采区风量, 计划担负风量为6971m3/min, 罗庄风井系统的阻力为1879Pa。

通过计算:1、扩修东总回风部分巷道后北风井系统满足通风需求。2、罗庄风井通风系统能满足39、311采区通风需要。3、矿井生产通风系统优化后, 北风井、罗庄风井能满足矿井通风两个时期要求, 不需要新建风井。

总结

经过对通风系统分析并计算了矿井总风阻。根据测定结果和矿井的生产部署, 进行解算分析, 制定了通风系统优化改造方案, 并按方案实施降阻工程后, 北风井、罗庄风井能满足矿井通风要求, 不需要新建风井。为矿井节省建筑设施及征地费用近亿元。

摘要：矿井开拓方式为立井单水平上下山开拓。矿井西翼水文地质条件复杂, 断层较多, 至今没有开拓。随着矿井不断向东翼和深部开拓, 矿井面临着通风线路长、通风阻力超标、39深部回采工作面风量不足等问题。矿井制定了降阻工程改造方案, 解决矿井通风问题。

关键词：通风阻力,煤矿,通风能力,核定方法

参考文献

[1] 《防治煤与瓦斯突出规定》国家安全局