摘要：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，合理的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)降低礦井通風(fēng)費(fèi)用提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益及保障礦井安全生產(chǎn)起著重要作用，本文主要從新興煤礦調(diào)整前后的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)比著手，分析通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化對(duì)保證通風(fēng)系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定以及提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益的重要性。

關(guān)鍵字：通風(fēng)系統(tǒng) 調(diào)整

引言：可靠、穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)有利于防治瓦斯、煤塵和火災(zāi)等礦井各大自然災(zāi)害;有利于提高采區(qū)有效風(fēng)量;有利于增強(qiáng)礦井的防災(zāi)抗災(zāi)能力。

新興煤礦始建于1996年，原為私營煤礦，后于2011年7月由東源煤電股份有限公司收購、由私營向國營轉(zhuǎn)向、過渡。由于先前礦井通風(fēng)系統(tǒng)的不合理、不經(jīng)濟(jì)。因而我礦于2012年3月30日開始規(guī)劃在1967軌道平巷處掘二采區(qū)總回風(fēng)巷，目的在于與一采區(qū)風(fēng)井貫通，同時(shí)將二采區(qū)風(fēng)井關(guān)閉、密閉，構(gòu)建新的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，即將先前分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整為中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。

一、新興煤礦礦井需風(fēng)量計(jì)算

(一)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，需風(fēng)量為384m3/min。

(二)采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算：按采煤工作面瓦斯涌出量計(jì)算需風(fēng)量為493m3/min;按工作面溫度計(jì)算需風(fēng)量為297m3/min;按炸藥使用量計(jì)算需風(fēng)量為175m3/min;按工作人員數(shù)量計(jì)算需風(fēng)量為120m3/min。

上述風(fēng)量，在符合風(fēng)速校驗(yàn)的前提下，回采工作面需風(fēng)量取上面風(fēng)量之最大值，采煤工作面瓦斯涌出量計(jì)算工作面總需風(fēng)量最大，即∑Q采=493m3/min。

(三)掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算：按掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算需風(fēng)量為119.7m3/min;按炸藥使用量計(jì)算需風(fēng)量為125m3/min;按11kw局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算需風(fēng)量為325m3/min;按工作人員數(shù)量計(jì)算需風(fēng)量為40m3/min。

上述風(fēng)量，在符合風(fēng)速校驗(yàn)的前提下，掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取上面計(jì)算之最大值，即∑Q掘=325m3/min。

(四)井下其它地點(diǎn)需風(fēng)量計(jì)算，按礦井采煤、掘進(jìn)、硐室需風(fēng)量總和的3%～5%考慮，設(shè)計(jì)取5%進(jìn)行計(jì)算。即∑Q其他=57m3/min。

(五)經(jīng)上面計(jì)算，礦井實(shí)際需風(fēng)量為1440 m3/min。而新興煤礦調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際供風(fēng)量為：2400 m3/min左右比礦井實(shí)際需風(fēng)量大了1000余方，因而調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)不合理、不經(jīng)濟(jì)。

二、調(diào)整前后通風(fēng)系統(tǒng)噸煤電耗、人員費(fèi)用對(duì)比表

(一)調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)與調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)噸煤通風(fēng)電費(fèi)對(duì)比表

類別 名稱	調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)	調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)
主要通風(fēng)機(jī)年耗電量E（kW•h/a）	2400（kW•h）×365（a）	2160（kW•h）×365（a）
局部、輔助通風(fēng)機(jī)年耗電量EA（kW•h/a）	792（kW•h）×365（a）	528（kW•h）×365（a）
礦井年產(chǎn)量T(t)	5萬	9萬
噸煤通電費(fèi)用Wo(元/t)	23.3	10.9

(二)調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)與調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)人員費(fèi)用對(duì)比表

類別 名稱	調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)	調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)
主扇管理人員月工資（元）	2000（元）×6人合計(jì)：12000元	2000（元）×3人合計(jì)：6000元
主扇管理人員年工資（元）	12000×12（月）合計(jì)：144000元	4000×12（月）合計(jì)：72000元

三、調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)分析

(一)調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)概述

1.新興煤礦調(diào)整前通風(fēng)方式為分區(qū)對(duì)角式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。礦井有3個(gè)進(jìn)風(fēng)井(一采區(qū)主、副斜井及二采區(qū)主斜井)，兩個(gè)回風(fēng)井(一采區(qū)風(fēng)井、二采區(qū)風(fēng)井)。一采區(qū)風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)：FBCDZNo14，電動(dòng)機(jī)功率：2×45kw，額定風(fēng)量為1434-2526m3/min，額定風(fēng)壓為537-2029Pa。二采區(qū)風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)：FBCZNo12.5/55，電動(dòng)機(jī)功率：55kw，額定風(fēng)量為1170-2000m3/min，額定風(fēng)壓為380-2000Pa。其中一采區(qū)主、副斜井采用U型鋼可縮性支架支護(hù)，二采區(qū)主斜井采用礦工鋼支護(hù)，一采區(qū)風(fēng)井采用礦工鋼支護(hù)，二采區(qū)風(fēng)井采用木棚支護(hù)。

2.井下風(fēng)流方向是一采區(qū)：一采區(qū)主斜井、副斜井進(jìn)入的風(fēng)流經(jīng)過1912皮帶巷和1912軌道巷進(jìn)入采區(qū)運(yùn)輸上山→110801運(yùn)輸巷→110801工作面→110801回風(fēng)巷→M8煤總回風(fēng)巷→一采區(qū)風(fēng)井→地面;二采區(qū)：一采區(qū)主斜井、副斜井、二采區(qū)主斜井→1960石門(1977皮帶運(yùn)輸巷、暗斜井)→1970石門→采煤工作面→1967軌道平巷→二采區(qū)風(fēng)井→地面。(附新興煤礦調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)圖)

3.2011年8月后所煤礦通安部對(duì)原有通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)定，并出具了相關(guān)報(bào)告，報(bào)告中測(cè)定礦井等積孔為1.01m2，屬通風(fēng)中等阻力礦井。

(二)新興煤礦調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)存在問題

1.主要問題

(1)礦井實(shí)際需風(fēng)量1440m3/min，而調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)采用分區(qū)通風(fēng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)正常供風(fēng)量卻在2300—2400m3/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于礦井實(shí)際需風(fēng)量，有效風(fēng)量率底。

(2)一采區(qū)的防爆抽出式對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)在開啟一級(jí)(45kw)時(shí)風(fēng)機(jī)的效率較低，但風(fēng)機(jī)電耗沒變，造成了通風(fēng)電耗浪費(fèi)。

2.次要問題

(1)部分巷道斷面小，支護(hù)形式落后，從而導(dǎo)致了原有通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力較大。

(2)兩風(fēng)井井筒占地壓煤，造成不必要的煤柱留設(shè)，丟煤大。

(3)兩風(fēng)井通風(fēng)機(jī)分散，管理復(fù)雜。

(4)礦井反風(fēng)困難，不利于礦井防災(zāi)、抗災(zāi)。

(5)二采區(qū)風(fēng)機(jī)屬于老型風(fēng)機(jī)噪音大。

(6)1960石門處風(fēng)門(M8運(yùn)煤上山與回風(fēng)上山間)安設(shè)位置不合理，造成新鮮風(fēng)由M8煤運(yùn)輸上山直接回到M8煤總回風(fēng)巷，進(jìn)而造成了風(fēng)量浪費(fèi)。

(7)通風(fēng)系統(tǒng)中角聯(lián)巷道多，從而造成了通風(fēng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

(8)主扇管理人員費(fèi)用支出大，增加了通風(fēng)人員管理費(fèi)用。

四、新興煤礦就調(diào)整前通風(fēng)系統(tǒng)存在問題進(jìn)行的調(diào)整

(一)改擴(kuò)巷道斷面及落后支護(hù)形式

1.封閉老系統(tǒng)二采區(qū)風(fēng)井且關(guān)停該風(fēng)機(jī)。減少井筒的占地壓煤，增加礦井的可采煤量;淘汰了先前巷道落后的支護(hù)形式，減少礦井的通風(fēng)阻力;淘汰先前高噪聲風(fēng)機(jī)，減少風(fēng)機(jī)噪聲對(duì)礦山環(huán)境的污染。

2.對(duì)原1967軌道平巷進(jìn)行了刷幫、臥底并使用礦工鋼替換先前的木棚支護(hù)。擴(kuò)大通風(fēng)有效斷面。

3.對(duì)原1976、1977皮帶運(yùn)輸巷、1977聯(lián)絡(luò)斜巷、1960石門、1912北運(yùn)巷、M8煤運(yùn)煤上山、N8煤回風(fēng)上山、1912皮帶巷等主干網(wǎng)路進(jìn)行維修。擴(kuò)大巷道斷面，減少礦井通風(fēng)阻力。

4.對(duì)原一采區(qū)風(fēng)井底段進(jìn)行了臥底。擴(kuò)大巷道斷面滿足規(guī)程要求，進(jìn)而保證通風(fēng)、安全出口暢通。

5.對(duì)M8煤聯(lián)絡(luò)巷、1976皮帶運(yùn)輸巷等角聯(lián)網(wǎng)路進(jìn)行維修處理，擴(kuò)大巷道斷面，減少礦井通風(fēng)阻力，同時(shí)增加通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性。

6.封閉暗斜井。淘汰落后的支護(hù)形式、甩掉先前通風(fēng)線路長的問題，減少礦井的通風(fēng)阻力。

(二)增刪通風(fēng)設(shè)施

1.新安設(shè)1960石門風(fēng)門(M8煤運(yùn)煤上山與主斜井間)。調(diào)控新鮮風(fēng)流行走路線，做到總進(jìn)風(fēng)早分開、總回風(fēng)晚匯合”的風(fēng)量控制原則，進(jìn)而減少風(fēng)量的損失與浪費(fèi)。

2.拆除1960石門風(fēng)門(M8煤運(yùn)煤上山與M8沒運(yùn)煤上山間)。減少礦井通風(fēng)的多余設(shè)施，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)及減少不必要的礦井通風(fēng)阻力。

3.新安設(shè)1977皮帶巷與M7煤回風(fēng)巷間調(diào)節(jié)風(fēng)門。調(diào)控通過M7煤回風(fēng)巷的風(fēng)量，讓其既能滿足M7煤回風(fēng)巷風(fēng)量要求也能滿足121606回采工作面的風(fēng)量要求，減少風(fēng)量的損失、浪費(fèi)。

五、新興煤礦調(diào)整后的通風(fēng)系統(tǒng)

(一)調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)概述

1.調(diào)整后礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。礦井3個(gè)進(jìn)風(fēng)井(一采區(qū)主、副斜井及二采區(qū)主斜井)不變，回風(fēng)井一個(gè)(一采區(qū)風(fēng)井)。

2.井下風(fēng)流方向是一采區(qū)方向不變，二采區(qū)風(fēng)流方向則是先前經(jīng)二采區(qū)風(fēng)井再至地面的風(fēng)流經(jīng)新掘的二采區(qū)總回風(fēng)巷流向一采區(qū)風(fēng)井，進(jìn)而排至地面。(附新興煤礦調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)圖)

3.2012年10月后所煤礦通安部對(duì)調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了通風(fēng)系統(tǒng)阻力測(cè)定，并出具了相關(guān)報(bào)告，報(bào)告中測(cè)定礦井等積孔為2.07m2，屬通風(fēng)小阻力礦井。

(二)調(diào)整后的通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.將兩臺(tái)風(fēng)機(jī)向礦井供風(fēng)調(diào)整為了一臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)，改變了原有通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量浪費(fèi)及通風(fēng)費(fèi)用多的問題，有效地減少了礦井不必要的通風(fēng)費(fèi)用，給礦井帶來了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.減少主扇管理人員費(fèi)用支出，提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益。

3.使得現(xiàn)有礦井通風(fēng)阻力減小，通風(fēng)容易。

4.減少了井筒煤柱留設(shè)，進(jìn)而減少煤量損失。

5.風(fēng)機(jī)及地面建筑集中，便于管理。

6.礦井反風(fēng)容易，利于礦井防災(zāi)、抗災(zāi)。

7.通風(fēng)系統(tǒng)中角聯(lián)巷道相對(duì)減少，增加礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性。

(三)調(diào)整后的通風(fēng)系統(tǒng)存在問題及建議

1.通風(fēng)機(jī)房距工業(yè)廣場(chǎng)近，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪音對(duì)人員有一定影響;建議對(duì)通風(fēng)機(jī)加減振器并在風(fēng)道支線段，設(shè)輕質(zhì)吸聲材料組合的消聲段，通風(fēng)機(jī)房墻采用吸聲結(jié)構(gòu)。

2.進(jìn)、回風(fēng)井距離近，井底漏風(fēng)較大，容易造成風(fēng)流短路;建議加大對(duì)井底1912南北大巷聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門質(zhì)量的檢查力度，確保密閉和風(fēng)門工程質(zhì)量，以減少井底漏風(fēng)。

3.通風(fēng)路線是折返式，風(fēng)路較長，特別是當(dāng)井田走向很長時(shí)，邊遠(yuǎn)采區(qū)與中央采區(qū)風(fēng)阻相差懸殊，邊遠(yuǎn)采區(qū)可能因此風(fēng)量不足;建議當(dāng)?shù)V井采邊遠(yuǎn)采區(qū)時(shí)，應(yīng)盡可能優(yōu)化礦井及采區(qū)支護(hù)形式和質(zhì)量，同時(shí)還應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大回采巷道和回采工作面的斷面積，以減小邊遠(yuǎn)采區(qū)的通風(fēng)阻力，保證采區(qū)有足夠的風(fēng)量來稀釋瓦斯及各種有毒有害氣體。

六、新興煤礦調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)展望

針對(duì)當(dāng)前日益嚴(yán)峻的煤礦整合政策，我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦忻媾R著對(duì)現(xiàn)有礦井進(jìn)行擴(kuò)能工作，以保證礦井正常生產(chǎn)運(yùn)行。礦井?dāng)U能后，隨著開采深度、工作面及掘進(jìn)頭的增加，網(wǎng)絡(luò)阻力逐漸增加。為此，擴(kuò)能后我們可以用下面的措施及方法來解決網(wǎng)絡(luò)阻力大及風(fēng)量不足的問題，進(jìn)而更好地為礦井安全生產(chǎn)服務(wù)。具體如下：

(一)解決網(wǎng)絡(luò)阻力增加的措施

1.降低摩擦阻力的措施

(1)減少摩擦阻力系數(shù)

擴(kuò)能后，應(yīng)盡量選用摩擦阻力系數(shù)小的支護(hù)方式，且施工時(shí)一定要保證施工質(zhì)量，應(yīng)盡量采用光面爆破技術(shù)，盡可能使井巷壁面平整光滑。對(duì)于支架巷道，要注意支護(hù)質(zhì)量，支架不僅要整齊一致，有時(shí)還要刷幫背頂，并注意支護(hù)密度。在不設(shè)支架的巷道，一定注意把頂板、兩幫和底板修整好，以減少摩擦阻力。

(2)保證井巷通風(fēng)斷面

擴(kuò)能后，要經(jīng)常修整巷道，減少巷道堵塞物，使巷道清潔、完整、暢通，以保持巷道足夠斷面，以減少摩擦阻力。

(3)減少巷道長度

擴(kuò)能后，在滿足開拓開采的條件下，要盡量縮短風(fēng)路長度，及時(shí)封閉廢棄的舊巷和甩掉那些經(jīng)過采空區(qū)且通風(fēng)線路很長的巷道，及時(shí)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，以減少摩擦阻力。

2.降低局部阻力的措施

(1)最大限度地減少局部阻力地點(diǎn)的數(shù)量。

擴(kuò)能后，井下應(yīng)減少調(diào)節(jié)風(fēng)窗的數(shù)量，避免井巷斷面的突然擴(kuò)大或突然縮小，以減少礦井的局部阻力。

(2)當(dāng)連接不同斷面的巷道時(shí)，要把連接的邊緣做成斜線或圓弧型，以減少礦井的局部阻力。

(3)巷道拐彎時(shí)，轉(zhuǎn)角越小越好，在拐彎的內(nèi)測(cè)做成斜線型或圓弧型，以減少礦井的局部阻力。

(4)減少局部阻力地點(diǎn)的風(fēng)流速度及巷道的粗糙度，以減少礦井的局部阻力。

(5)在風(fēng)筒或通風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口安裝集風(fēng)器，在出風(fēng)口安裝擴(kuò)散器，以減少礦局部阻力。

(6)減少巷道正面阻力物，及時(shí)清理巷道中的堆積物，采掘工作面所用材料要按需使用，不能集中堆放在井下巷道中。巷道管理要做到無雜物、無淤泥、無片幫，保證有效通風(fēng)斷面。在可能的條件下盡量不使成串的礦車長時(shí)間地停留在巷道內(nèi)，以免阻擋風(fēng)流。

(二)解決風(fēng)量不足的方法

1.改變軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角度以增大風(fēng)機(jī)風(fēng)量

擴(kuò)能后，隨著開采深度、工作面及掘進(jìn)頭的增加，網(wǎng)絡(luò)阻力逐漸增加，從而造成風(fēng)量不足。我們可調(diào)風(fēng)機(jī)葉片安裝角，改變先前風(fēng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)特性曲線，進(jìn)而調(diào)整風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)來增大風(fēng)機(jī)風(fēng)量，滿足礦井?dāng)U能后風(fēng)量需求。

2.改變軸流式風(fēng)機(jī)級(jí)數(shù)和葉片數(shù)目以增大風(fēng)機(jī)風(fēng)量

擴(kuò)能后，我們可調(diào)風(fēng)機(jī)級(jí)數(shù)和葉片數(shù)目以達(dá)到增加風(fēng)量的目的。擴(kuò)能后，風(fēng)量不足也可增加風(fēng)機(jī)葉片數(shù)目，改變先前風(fēng)機(jī)網(wǎng)絡(luò)特性曲線，進(jìn)而調(diào)整風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)來增大風(fēng)機(jī)風(fēng)量，滿足礦井?dāng)U能后風(fēng)量需求。

結(jié)束語：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是否合理，對(duì)整個(gè)礦井通風(fēng)狀況的好壞和能否保障礦井安全生產(chǎn)起著重要的作用，同時(shí)還應(yīng)在保證安全生產(chǎn)的前提下，盡量降低通風(fēng)費(fèi)用，力求經(jīng)濟(jì)合理。通過本次通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化，不僅減小了礦井的通風(fēng)阻力，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性，更為重要的是降低了通風(fēng)費(fèi)用，為我礦創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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