陶阳煤矿通防重特大灾害治理和预防方案

1表2.2中一井西翼通风阻力分布情况名称测点距离通风阻力（Pa）占总阻力的百分比（%）备注进风段1—18290111.98.8采区段18—222254856.466.9回风段22—16849311.524.3合计33931279.81000500100015002000250030003500进风段采区段回风段合计图2.2中一井西翼通风阻力分布情况测点距离通风阻力（Pa）占总阻力的百分比（%）备注表2.3中三井-550线通风阻力分布情况名称测点距离通风阻力（Pa）占总阻力的百分比（%）备注进风段26—332664608.320.8采区段33—421390293.410回风段42—4615412029.569.2合计2931.21002050010001500200025003000进风段采区段回风段合计图2.3中三井-550线通风阻力分布情况测点距离通风阻力（Pa）占总阻力的百分比（%）备注表2.4中三井3400采区风阻力分布情况名称测点距离通风阻力（Pa）占总阻力的百分比（%）备注进风段26—50429446.314.9采区段50—638271009.336.3回风段63—462083136048.8合计72042415.61003010002000300040005000600070008000进风段采区段回风段合计图2.4中三井3400采区通风阻力分布情况测点距离通风阻力（Pa）占总阻力的百分比（%）备注据矿井通风系统阻力测定结果和存在问题，近2年来，我矿紧紧围绕优化改造通风网络系统，做了大量工作。从-350m水平向-550m水平新配了一条全长700m的回风暗斜井，该暗斜井布置3Ⅱ层煤中，设计净断面7.8m2，锚网喷支护；从3111轨中向-350东付巷新配了一条全长160m的并联风巷，该巷道净断面积8.0m2，锚网喷支护。对失修严重的3100回风下山的中下段700余米进行了翻碹扩修；对失修严重的3100辅助下山的中段400余米进行了锚网喷支护扩修；对失修的3300、3400、9900、9800皮带下山及-350东付巷等主要回风巷3000余米进行了扩修维护，并优化了通风构筑物的设置，使中三井通风阻力由原2750Pa降低到2000Pa。2004年来，由于主要采场向3200和3400采区集中，中三井的风量向3400和3200采区调配，因3400采区通风路线较长，最大长达12Km，致使通风阻力又有所增大，现已达到2250Pa，是中三井最大通风系统阻力。中三井下组煤7100采区正在开拓准备，通风路线较短，是中三井的最小通风系统阻力。中一井通风阻力偏大的主要原因是原井巷设计断面小，主要进回风巷的净断面积在5m2左右；其次是闲置巷道多，无益配风量多。中一井最大通风系统阻力是9900采区，原因是通风路线长，最大长达7800m；最小通风系统阻力是9800采区，通风线路相对较短。2.1.4、矿井风量矿井风量的计算方法按照肥矿集团通字[2002]380号文《肥城矿业集团矿井风量计算细则》认真执行。矿井总进风量为7094m3/min需要风量为6600m3/min。其中中一井总进风量为22944m3/min，需要风量为2098m3/min；中三井总进风量为4800m3/min为，需要风量为4502m3/min。矿井风量的进风比=矿井总进风量/矿井需要风量=7094/6600=1.07中一井风量的进风比=中一井总进风量/中一井需要风=2294/2098=1.09中三井风量的进风比=中三井总进风量/中三井需要风=4800/4502=1.07矿井总风量的调节主要是采用的改变主扇工作风阻的调节法，但遇调节风量幅度较大时或矿井开采已到后期，需风量逐渐减少，电机功率偏大，出现大马拉小车现象时，也采用过改变扇风机的转数的调节法。改变主扇工作风阻的调节法我们都是采用的调整主扇风机的动轮叶片安装角度。其主要技术方案是根据矿井需要风量的大小，按照主扇风机的特性曲线图，找出该风量对应的风机叶片角度，按照这个确定的角度对扇风机的叶片角度进行调整，然后对矿井的总进、总排风量进行测定校验。该调整方法调节的风量比较准确，在电力消耗上也比较经济。我矿中一井开采已到后期，采场主要集中在中三井田，中一井需要风量逐渐减少，原风机配用电机为380KW，出现了“大马拉小车”现象。为此，我们研究制定了调整方案，于1999年将中一井原380KW电机更换了200KW电机，消除了“大马拉小车”的现象，风机效率由66%提高到79%，年节约用电量42.3万度，效果非常显著。局部风量的调节方法主要是采用增加风阻调节法，但也采用过降低风阻调节法和增加风压调节法。增加风阻调节法都是采用的在采区内或采区之间构筑调节风量窗的方法，根据需风量的大小，适当调节风量窗的大小，通过测定风量来进行校验。该调节方法简单易行，便于操作，效果明显，缺点是增加了系统的通风阻力。在生产采区和边远采区工作面也采用过降低风阻调节法和增加风压调节法。我矿3300和3500采区原生产比较集中，且因3300皮带下山失修严重，扩修套支铁棚后巷道断面减小，通风阻力大，巷道风速超限，为此我们采用了降低风阻调节法，从-350m水平向-550m水平新配了一条全长700m的回风暗斜井，巷道净断面积7.8m2，采区风量由原1915m3/min提高到2493m3/min，增加风量578m3/min，矿井负压由2750Pa降低到2450Pa，降低负压300Pa，效果非常显著。该调节方法优点是使全矿总风阻下降，总风量增加，缺点是工程量大，投资较多，施工时间较长。我矿3400采区地处边远，最大通风流程长达12Km，原采区最大进风量为1250m3/min，5通风比较困难。根据采场接续安排，生产头面增加，需风量为1700~2000m3/min，远远不能满足生产所需。经过技术方案比较，我们优选了可控循环风方案。该方案通过实施，使3400采区风量由原1250m3/min提高到1737m3/min，增加使用风量483m3/min，采区内可以增加一个回采工作面，年生产能力可达30万吨原煤。增加一个掘进迎头，保证矿井生产正常接续。经过近三年的运行实践经验证明，在低瓦斯、煤层不易自燃、通风比较困难的边远采区，应用可控循环风技术是解决采区通风困难的行之有效的方法，效果是明显的。矿井总进风量为7094m3/min，有效风量6501m3/min，内部漏风量593m3/min，矿井内部漏风率为8.4%，有效风量率为85.6%。其中，中一井总进风量为2294m3/min，有效风量2102m3/min，内部漏风量192m3/min，内部漏风率为8.4%，有效风量率为86.5%；中三井总进风量4800m3/min，有效风量4399m3/min，内部漏风量401m3/min，内部漏风率为8.4%，有效风量率为85.2%。2.1.5、矿井通风设施全矿井共有通风设施601道（座）。其中永久风门78道，临时风门92道；永久密闭185道，临时密闭138道；永久调节风量窗27道，临时调节风量窗20道；永久挡风墙34道，临时挡风墙24道；风桥3座。由于陶阳煤矿是一个开采近40年的老矿井，且一矿两井、三个水平、十多个采区，井田范围较大，通风网络较为复杂，通风设施的数量较多，管理难度较大。矿井开采前期由于通风技术管理水平有限，通风质量标准要求不严，部分通风设施的位置设置不尽合理。随着十多年来大搞通风质量标准化活动和持续开展通风系统优化改造工作，对部分不合理的通风设施逐步进行了整改，如原砌筑的个别密闭距全风压通风巷道超过6m等现象全部进行了整改，使通风设施的设置位置日趋合理。由于矿井开采范围较大，风门数量较多，且因中三井压力较大，部分通风设施被压变形严重，虽进行了大量的维修工作，但质量仍不是很高，对通风系统的稳定性有一定影响。我矿自动化风门比较单一，现使用的是本矿自行研制的撞杆式风门。这种自动化风门撞杆（用1吨矿车车轮和轴改造的）强度较大，使用中不易损坏，但开启风门不够灵活。在宽度较小的巷道中不便安装使用。2.1.6、掘进通风掘进面的通风方式全部采用的局扇压入式通风，通风距离一般在500m范围内，特殊情况最大通风距离可达到800m。6掘进面的风量是按照肥矿集团通字[2002]380号文《肥城矿业集团矿井风量计算细则》中“独立通风掘进工作面风量计算”方法进行计算的。根据所计算的需风量，来选定局部通风机型号，最后确定全风压供给掘进工作面的风量，以此为依据对各掘进工作面进行配风。现掘进面使用的局扇功率都在11KW以上，其型号有2BKJ2×5.5、FBD52×5.5、DSFA2×5.5、YBT11、和FBD52×7.5及JBT11KW。使用的风筒是本矿阳光公司机械厂制造的φ400mm和φ500mm的阻燃、抗静电、软胶质风筒。各掘进面局扇全部实行了风电闭锁装备，并做到了采掘供电分开，运转正常。2.1.7、矿井主要通风机及其辅助装置2.1.7.1、中一井主要通风机及其辅助装置中一井1965年投产时安装使用2台BY—16NO.18型主扇风机；1983年和1985年分别将两台主扇风机更换为2K60—6NO.18型，配用电机380KW，1999年分别将两台380KW电机更换为200KW，一直使用至今。其维修情况为2002年7月3日，更换1#风机风叶14片，2003年1月25日，更换1#风机联轴节，2004年3月22日，更换1#风机轴承；2002年7月5日，更换2#风机轴承，2003年5月24日，更换2#风机联轴节。中一井现总排风量2430m3/min，负压1800Pa，根据H=RQ2绘制主扇风机的特性曲线如图2.5。7图2.5陶阳煤矿中一风井通风机特性曲线由主扇风机的特性曲线可以看出，主扇风机的工况点范围之内，运行比较稳定。主扇风机工作效率为43%，偏低的主要原因是2K60—6N018型轴流式风机为老型号01400800160060012004001000200180050403020607020002200静压Hj(Pa)风量Q(m3/s)108的轴流式风机，该型号风机的特点就是低风量、高风压，效率不是很高。主扇风机的最大风压为100250Pa，现主扇风机的风压为1800Pa，小于该风机最大风压的0.9倍，符合安全规定。2.1.7.2、中三井主要通风机及其辅助装置中三井1982年投产时安装使用2台70B2—21NO24型风机，2002年6月更换为2台2K56—2·NO24型。其维修情况为：2003年6月30日，更换2#风机联轴节，2003年10月16日，更换1#风机联轴节。中三井现总排风量5162m3/min，负压2100Pa，根据H=RQ2绘制主扇风机的特性曲线如图2.6由主扇风机的特性曲线可以看出，主扇风机的工况点处在风压特性曲线“驼峰”的右侧，在合理工作范围之内，运行比较稳定。主扇风机的工作效率为71.3%，不低于0.6，在效率较高的工作范围内，运行比较经济。主扇风机的最大风压为3330Pa，现主扇风机的风压为3100Pa，小于该风机最大风压的0.9倍，符合安全规定。其额定最大提风量为8400m3/min。2.1.7.3、多风井联合运转的合理性分风，及反风等情况陶阳煤矿建有中一、中三两个风井，两风井相对独立，但又相互关联，即中一井与中三井共用中一主副立井和东翼井底车场共用风道进风，其共用风道的阻力占中一井通风系统总阻力的8.8%，占中三井通风系统总阻力的3.9%，对各井田的通风系统影响不大。矿井一直正常执行每年10月份进行一次反风演习。中一、中三井都分别设有专用反风道，利用反风道进行反风演习。井上、下反风设施设置齐全，每季度组织进行一次检查。2003年度反风前中一井回风量2300m3/min，反风时进风量2280m3/min，反风率为99.1%；中三井田回风量4722m3/min，反风时进风量4116m3/min，反风率96.4%，都符合《煤矿安全规程》规定的反风时主要通风机的供给风量不应小于正常供风量40%的要求。矿井外部漏风每年测定一次，并计算整理有技术资料。2004年矿井外部漏风测定，中一风井1