通风系统改造在矿井机械化升级改造中的成功应用(在煤炭科技发表)

1通风系统改造在矿井机械化升级改造中的成功应用XXXXXX摘要：本文介绍了通风系统改造在小煤矿机械化升级改造中的具体应用。通过利用原通风系统设备、巷道条件，结合方案比较，为机械化升级改造确定出最佳通风系统方案。关键词：通风系统改造机械化升级应用山西省寿阳县天泰煤业有限责任公司井田面积13.156平方公里，可采煤层三层，分别为8#、9#、15#，可采储量8000多万吨。2008年以前，矿井年产量一直在15万吨左右徘徊，产能小，通风阻力大。1、原通风系统概况改造前通风系统为中央并列式，主斜井断面7.89m2,作为进风井，副斜井断面为10.07m2，担负全矿井回风。主要通风机为两台BDK65-N0182×132KW对旋轴流式风机，总进风量2256m3/min,总回风量为2370m3/min,负压1250Pa,矿井等积孔为1.32m2。2006年，《天泰煤业有限责任公司45万吨/年机械化升级改造矿井初步设计》确定施工新主斜井井筒，井筒断面10.2m2。井筒全长650米，作为运输兼进风井，重点解决机械化升级改造后，通风能力不足问题。新主斜井施工到130米处时见流砂层，因施工工艺、现场管理不当等因素，导致巷道垮落、严重变形，常规支护工艺难以通过，被迫停工。改造前的通风系统示意图（如图1）所示：2、通风系统改造方案2.1方案论证2.1.1方案提出2通风系统改造方案经比较论证有三个：方案一：利用原有的一对斜井开拓开采，不再增加井筒。两个井筒一个进风一个回风。方案二：将停工的新主斜井整修后继续施工到设计井底位置，增加一个进风井。三个井筒两个进风一个回风。方案三:利用原有的巷道，在合适位置新打立风井，作为专用回风井。三个井筒两进风一回风。2.1.2经济比较方案一：不增加投入，利用原有巷道，经济上最佳。方案二:需重新注浆加固塌落顶板，整修可靠后，继续施工断面10.2m2斜井520米。其中注浆加固费用50万元左右，井巷工程费用460万元左右，总费用510万元左右。方案三：经勘查比较，选择最优位置施工立井，井筒深220米，井筒兼顾90万吨/年的改扩建，选取立井井筒直径5.5米，工程费用550万元左右，施工立井位置见图（如图2）。090101综采工作面BA总进风总回风新主斜井副斜井主斜井煤仓永久风门永久调风窗A—B进风流回风流设计巷道重叠巷道图1改造前的通风系统示意图图例32.1.3技术比较方案一：矿井属中央并列式通风，巷道断面小，矿井通风路线长，通风阻力大，矿井改扩建规模增至90万吨/年时，通风不能满足生产需要。方案二：矿井属中央并列式通风，总进风断面增加，总回风断面不变，矿井改扩建规模增至90万吨/年或再大时，通风量可能制约生产，且处理停工段冒落区须注浆加固，效果优否具有一定风险性，加上新掘520米巷道，总施工工期较长。方案三：矿井属中央分列式通风，总进风断面、总回风断面均增加，通风能力大，抗灾能力强，220米井深较方案二总施工工期短。三个方案不同规模时的矿井风量、通风阻力、通风等积孔比较（见下表）45万吨/年90万吨/年风量m3/min通风阻力Pa等积孔m2风量m3/min通风阻力Pa等积孔m2方案一350027001.33540064801.33方案二350018501.61540043741.62方案三35009502.25540022192.272.2方案确定通过经济比较、技术比较可以看出，方案一虽然经济上优越性比较明矿井规模参数方案090101综采工作面BA主斜井煤仓永久风门调节风窗A—B设计巷道图2新施工立井筒位置图例立井筒设计立井筒位置重叠巷道4显，但从技术角度上考虑，尤其是矿井长远发展，技术上不合理，所以方案一不予考虑。方案二与方案三经济比较优势不明显，但方案三技术优越性明显优于方案二，尤其是从矿井长远发展看，优越性愈加突出。因此，确定采用方案三，矿井采用两进一回中央分列式通风，新打专用回风立井。3、矿井通风系统改造结果矿井通风系统改造分两大步：立井与原有巷道贯通初期的通风系统和启用立井作为专用回风井的通风系统。3.1立井与原有巷道的贯通立井与原有巷道贯通后，初期通风系统不变，立井作为进风井，全矿井总风量增加，各处通风设施基本不做调整。3.2启用立井作为专用回风井3.2.1巷道改造在090101回风巷做联络巷与皮带巷贯通，解决改变通风系统后090101综采工作面的回风。（图3）中的CD段为新施工联络巷位置。AB段为上下垂直重叠巷道。A点上下高差为1米，在A点实施上下巷贯通，贯通后改变原煤运输路线，在A点附近架设高脚架皮带，090101综采工作面原煤从运输巷运出后，经改造后的皮带巷，通过高脚架皮带直接永久风门调节风窗A—B设计巷道重叠巷道图例立井筒位置090101综采工作面BA煤仓C立井筒D皮带巷回风巷进风巷图35进入煤仓，较原运输系统减少两条皮带。3.2.2改变全矿井通风系统3.2.2.1通风设施的施工新施工永久风门或风窗两处4道，永久密闭4座，井下具备全矿井改变通风系统的条件（如图4）。3.2.2.1实施全矿井改变通风系统制定全矿井改变通风系统的安全技术措施，先将副斜井一台主扇迁至立风井，一切准备工作就绪后，在规定的时间全矿井下全部停电，原进、回风巷之间4处8座永久风门或风窗全部打开（通风系统正常后拆除），两处4道永久风门或风窗关闭，立风井主扇启动，改变全矿井通风系统。3.3矿井通风系统改造结果矿井通风系统成功改造后，通风能力大幅度提升，在主要通风机风叶角度不变的情况下，全矿井总风量增加近1000m3/min，负压降低300Pa，矿井通风等积孔增加，具体数据见下表。矿井总进风m3/min矿井总回风m3/min矿井负压Pa矿井等积孔m2改造前2250237012501.32改造后324033309202.17参数前后对比永久风门调节风窗A—B设计巷道重叠巷道图例立井筒位置090101综采工作面副斜井主斜井煤仓图4回风立井进风流回风流永久密闭BA64、结论矿井机械化升级改造中，通风系统的改造是其中关键的内容之一。确定最优的通风系统改造方案，对于提升矿井通风能力，提升灾变期间矿井的抗灾能力具有很重要的意义。作者简介：刘志胜，男，1965年生，1985年毕业于辽源煤矿学校，采煤工程师，现在寿阳县煤炭工业局工作。XXX，男，1967年生，1989年毕业于中国矿业大学通风与安全专业，通风高级工程师，曾在《河北煤炭》发表论文数篇。现为山西寿阳县天泰煤业有限责任公司副总经理。地址：山西寿阳邮政编码：0454007论文论文题目：通风系统改造在矿井机械化升级改造中的成功应用姓名：XXXXXX日期：二〇一〇年八月十四日