摘　要：介紹了毛郢孜煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及經(jīng)過(guò)調(diào)查研究找出了解決通風(fēng)問(wèn)題的辦法，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：通風(fēng)系統(tǒng)；風(fēng)量；風(fēng)壓
中圖分類號(hào)： TD724　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B　　　文章編號(hào)：1008-8725(1999)05-0021-02

LIU Yan-jun, REN Hua-min

(Maoyingzi Coal Mine, Wanbei Coal Mine Bureau,Xiaoxian 235292,China)

Abstract:The state of ventilation system in Maoyingzi coal mine and solving method are introduced.It has made striking benefit.
Key words:ventilation system;　wind quantity;　wind pressure

0　前言
　　皖北礦務(wù)局毛郢孜煤礦原設(shè)計(jì)能力為21萬(wàn)t/年，1978年簡(jiǎn)易投產(chǎn)，經(jīng)過(guò)一、二期技術(shù)改造，生產(chǎn)能力提高到45萬(wàn)t/年，1989年達(dá)產(chǎn)，1993年和1994年生產(chǎn)原煤均超過(guò)54萬(wàn)t。隨著開(kāi)采深度的增加和生產(chǎn)能力的提高，瓦斯涌出量逐漸增大，特別是二水平投產(chǎn)以來(lái)，火成巖侵蝕程度越來(lái)越嚴(yán)重，火成巖區(qū)煤層瓦斯涌出量增大，礦井風(fēng)量已不能滿足生產(chǎn)的需要。生產(chǎn)的日益擴(kuò)大與風(fēng)量不足形成一對(duì)主要矛盾。當(dāng)安全與生產(chǎn)發(fā)生矛盾時(shí)，必須無(wú)條件地服從“安全為天”的生產(chǎn)方針，要發(fā)展生產(chǎn)，就必須首先解決通風(fēng)問(wèn)題。

1　通風(fēng)改造的必要性
　　隨著生產(chǎn)的發(fā)展，開(kāi)采深度的增加以及火成巖侵蝕面積的加大，南風(fēng)井1984年安裝的兩臺(tái)70B2-21N0.18型軸流式155 kW的風(fēng)機(jī)，負(fù)壓133 mm水柱，風(fēng)量2 300 m³/min，效率45%，滿足不了生產(chǎn)的需要，造成礦井通風(fēng)能力嚴(yán)重不足。按45萬(wàn)t/年計(jì)算，欠風(fēng)量達(dá)1200 m³/min，一些采掘工作面瓦斯超限頻繁，造成掘進(jìn)工作面無(wú)法放炮，只能采用風(fēng)鎬掘進(jìn)和采煤工作面時(shí)干時(shí)停的被動(dòng)局面，采煤與掘進(jìn)相互爭(zhēng)風(fēng)，嚴(yán)重威脅著安全生產(chǎn)。1991年4月12日，該礦曾在Ⅱ314掘進(jìn)工作面發(fā)生一起瓦斯爆炸事故，死亡4人，造成直接經(jīng)濟(jì)損失20多萬(wàn)元。在安全第一的前提下，采取的措施只能是“以風(fēng)定產(chǎn)”。因此，進(jìn)行通風(fēng)改造，增加風(fēng)量，已是當(dāng)務(wù)之急。

2　通風(fēng)現(xiàn)狀的調(diào)研分析及解決方法
2.1　通風(fēng)現(xiàn)狀
　　由于該礦原設(shè)計(jì)井型小，南風(fēng)井位于主副井以南800 m，偏離儲(chǔ)量中心，南風(fēng)井及-80 m回風(fēng)巷斷面小，只有4 m²，風(fēng)量增大后，風(fēng)速超限，阻力大。
　　由于受火成巖侵蝕的影響，井田的可采范圍象一個(gè)“三角形”，而南風(fēng)井位于一個(gè)角上。進(jìn)入二水平以后，礦井的可采煤量均位于井田的北翼，而風(fēng)井位于井田的南翼，這樣就形成了“南風(fēng)北調(diào)”的不合理局面，通風(fēng)線路長(zhǎng)，阻力大，漏風(fēng)多。
　　南風(fēng)井使用的兩臺(tái)軸流式風(fēng)機(jī)，屬淘汰產(chǎn)品，效率低，只有50%左右，耗電量大，繼續(xù)使用這樣的風(fēng)機(jī)是一種很大的浪費(fèi)。
2.2　改造方案和改造方法
2.2.1　改造方案
　　通過(guò)調(diào)查研究提出三個(gè)改造方案：方案一：更換南風(fēng)井的風(fēng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是可利用現(xiàn)有的工業(yè)廣場(chǎng)，在南風(fēng)井的另一側(cè)立即就可以破土動(dòng)工，投資少，見(jiàn)效快，工期短；缺點(diǎn)是通風(fēng)線路長(zhǎng)，阻力大，負(fù)壓高，耗電量大；-80 m回風(fēng)巷及南風(fēng)井?dāng)嗝嫘。枰獢U(kuò)大，按風(fēng)量3 500 m³/min計(jì)算，巷道凈斷面不少于7.3 m²。方案二：把老副井改造為中央風(fēng)井。優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)線路較短，阻力小，耗電量較小，可利用現(xiàn)有的工業(yè)廣場(chǎng)和老副井，風(fēng)硐和機(jī)房可以立即破土動(dòng)工，投資少，見(jiàn)效快，工期短；缺點(diǎn)是工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)建筑物多，難以布置或需要拆遷建筑物，風(fēng)機(jī)噪音影響工廣，進(jìn)回風(fēng)之間距離小，一水平?jīng)]有采完之前，老副井有提升任務(wù)。方案三：新打北風(fēng)井，優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)線路最短，阻力最小，耗電量最?。蝗秉c(diǎn)是投資大，工期長(zhǎng)。
　　上述三個(gè)方案均是可行的，從生產(chǎn)需要和實(shí)際情況出發(fā)，新打北風(fēng)井，傾角30°，斜長(zhǎng)90 m，加上征地、鋪路、架線、機(jī)房的施工和安裝，工期長(zhǎng)，需要3年多，投資大，需要300多萬(wàn)元，不能及時(shí)解決風(fēng)量不足的問(wèn)題；該礦的剩余范圍年限不長(zhǎng)，只有10年多，因此新打北風(fēng)井的方案被否定了。
　　方案三被否定之后，又分析了方案一和方案二，地面工程、工期和投資相同，方案一比方案二通風(fēng)線路長(zhǎng)800 m，而且斷面要從4 m²擴(kuò)大到7.5 m²，增加投資50多萬(wàn)元；斷面擴(kuò)大以后，風(fēng)阻增加67 mm水柱，僅此一項(xiàng)每年多耗電55.7萬(wàn)度，可見(jiàn)方案一是不經(jīng)濟(jì)的，只能選擇方案二。
2.2.2　改造方法
　　方案確定后，就必須彌補(bǔ)方案二的缺陷：一是當(dāng)務(wù)之急風(fēng)量不足問(wèn)題。二是老副井改為中央風(fēng)井后一水平的提升問(wèn)題。三是機(jī)房布置和噪音問(wèn)題。圍繞著這三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究解決。
　　(1)要解決當(dāng)前風(fēng)量不足，只能利用現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行改造，見(jiàn)效快。根據(jù)現(xiàn)狀，要提高風(fēng)量，只有一條路可走，即加大風(fēng)葉角度，更換大功率電機(jī)，按風(fēng)量3 500 m³/min計(jì)算，負(fù)壓292 mm水柱，風(fēng)機(jī)的工況為Q_k=60 m³/s，H_k=300 mm水柱，η_k=0.60，β=35°，電機(jī)功率為310 kW。
　　(2)老副井改造為中央風(fēng)井，必須解決一水平的提升問(wèn)題。解決一水平提升問(wèn)題的途徑有兩條：一是中央風(fēng)井兼作提升井之用；二是利用新副井在一水平甩車提升。由于一水平即將采完，提升量小，中央風(fēng)井兼作提升用，漏風(fēng)大，難管理，不能做到一步到位。利用新副井提升，既可以解決運(yùn)輸問(wèn)題，又可以節(jié)約用電，減少漏風(fēng)和服務(wù)人員。經(jīng)計(jì)算新副井提升能力能滿足要求，但是由于新副井是雙鉤提升，在一水平甩車只能是單鉤，另一個(gè)鉤頭始懸吊于井筒中間，必須加強(qiáng)斜井運(yùn)輸管理。因此，新副井同時(shí)服務(wù)于一、二水平的方案是可行的。
　　(3)機(jī)房位置的解決。根據(jù)《設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，進(jìn)回風(fēng)之間距離不小于40 m，機(jī)房位置只能向西移，拆除井口倉(cāng)庫(kù)及修理庫(kù)，有一條公路和高壓線路需要改道，就能滿足要求。
　　(4)為了減輕工廣內(nèi)噪音的影響，提高風(fēng)機(jī)效率，經(jīng)調(diào)查研究，選用了G4-73-11系列風(fēng)機(jī)。根據(jù)計(jì)算風(fēng)量和風(fēng)壓，在風(fēng)機(jī)特性曲線上查到，該風(fēng)機(jī)直徑為2 m，配備電機(jī)功率為240 kW，轉(zhuǎn)速730 r/min。由于風(fēng)機(jī)噪音小，再加上消音處理，對(duì)工廣的影響很小。

3　通風(fēng)改造成果及應(yīng)用
　　(1)為了盡快地解決風(fēng)量不足問(wèn)題，于1992年3月份該礦把南風(fēng)井主扇電機(jī)由155 kW更換為310 kW，風(fēng)葉角度由30°調(diào)到35°，增加風(fēng)量600 m³/min，礦井總排風(fēng)量達(dá)到2 900 m³/min，負(fù)壓為290 mm水柱，在一定程度上緩解了當(dāng)時(shí)礦井風(fēng)量緊張的局面，但是造成電力浪費(fèi)嚴(yán)重。
　　(2)把老副井改造為中央風(fēng)井，新安裝兩臺(tái)G4-73-12N0.20D型風(fēng)機(jī)。1993年12月12日中央風(fēng)井投入運(yùn)轉(zhuǎn)。排風(fēng)量3 380 m³/min，負(fù)壓234 mm水柱，效率82%。
　　(3)加快一水平回采速度，1995年8月30日，把-150 m運(yùn)輸大巷并入回風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了雙巷回風(fēng)，礦井總回風(fēng)量達(dá)到3 780 m³/min，負(fù)壓降到175 mm水柱。

4　結(jié)語(yǔ)
　　毛郢孜礦通風(fēng)改造在實(shí)踐中得到證明是正確的，已取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，隨著影響安全生產(chǎn)的主要矛盾的解決，扭轉(zhuǎn)了安全生產(chǎn)的被動(dòng)局面，有效地控制了瓦斯超限，杜絕了瓦斯事故，創(chuàng)造了好的安全環(huán)境，保證了礦井的安全生產(chǎn)。前后共增加風(fēng)量1 480 m³/min，負(fù)壓降低115 mm水柱。每年節(jié)約用電71.8萬(wàn)度，節(jié)約電費(fèi)22萬(wàn)元。

作者簡(jiǎn)介：劉延俊(1964-)，男，工程師，安徽省肖縣人，1988年畢業(yè)于淮南礦業(yè)學(xué)院采礦系，現(xiàn)從事礦井設(shè)計(jì)，采掘現(xiàn)場(chǎng)管理和技術(shù)管理工作。

作者單位:皖北礦務(wù)局 毛郢孜煤礦，安徽 肖縣 235292