矿井通风系统改造的有效尝试

                             (常州机电职业技术学院，江苏 常州 213164)
摘 要：文章介绍了通过对矿井通风系统进行改造和优化，获得了增加矿井有效风量，降低风阻、减少维护费用、提高矿井通风系统的安全、可靠、稳定运行等效果的过程，为矿井通风系统改造与日常管理积累了经验。
关键词：通风系统；阻力分布；系统改造
中图分类号：TD724  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)03—0069—01
1 通风系统简介
      大雁二矿各开采煤层均为褐煤，自燃发火期3～6个月，属容易自燃的煤层。绝对瓦斯涌出量为2.3m³/min，相对瓦斯涌出量为0.48m³/t，属低瓦斯矿井。矿井投入生产以来，经多次技术改造后，现采用多水平开拓。设计采用中央分列式通风方式，主井为主配风，新副井主进风、风井出风、主扇的工作方法为抽出式，井下所有用风地点全部实行了分区通风。
2 问题的提出
      2004年5月由黑龙江科技学院做出的《大雁二矿矿井通风能力测算报告》表明，矿井通风系统的通风总阻力为2 465.76pa，其中进风段阻力为246.081 1pa，占总阻力的9.86%，用风段的阻力为343.142pa，占总阻力的13.74%，而回风段的阻力为1 906.543pa，占总阻力的76.4%。由此得出，第二煤矿通风系统中回风段阻力明显偏高，导致整个矿井通风系统中阻力分布不均，风网不平衡，影响了矿井的有效风量率，无效负荷偏高，通风电耗损失大，避灾能力小，安全风险大等一系列问题。针对这种情况，煤矿决定对矿井通风系统进行改造优化工作。
3 系统的改造
      具体改造方案，需对矿井的实际情况和产生问题的原因论证后提出。技术分析得出通风系统出现问题的主要原因在于：一是由于矿井采用中央式通风方式，随着矿井服务年限和开采深度的增加，回风路线越来越长，回风段阻力越来越大，导致整个矿井阻力分布不均；二是由于矿井属于典型的软岩类型，各类回风道随着时间的增加变形越来越严重，有效过风断面越来越小，导致阻力不断增加，进而影响整个矿井阻力分布；三是矿井开采时间长，各类巷道空间错综复杂，漏风增加，带来风量调节困难，矿井通风系统的稳定性和可靠性差的隐患。矿井通风系统的改造，可通过改变矿井的进回风巷道的空间分布状态、降低漏风、改变通风系统中各条巷道的阻力系数等方法来实现。根据以上产生阻力分布不均的原因分析，本次矿井通风系统的改造决定采用降低通风系统中主要巷道的阻力系数的方法，其优点是见效快、成本低、对正常生产的影响小。根据《大雁二矿矿井通风能力测算报告》测定的结果，选取风速大、变形大的巷道进行改造。
3.1 对415回风石门进行翻修
      415回风石门由于受地质变化的影响，部分巷道处在软岩地段，巷道出现了严重变形，底鼓严重，属风速过高的“瓶颈”地点。采取了拉底扩帮和可缩性半圆拱棚支护方式进行处理。
3.2 对二号暗风井360—415段进行改造
      该段巷道处在煤岩中，受压力影响部分巷道出现片帮、变形等情况。采取了扩帮、挂网、喷砼的施工方法，对该段巷道进行了彻底改造，同时对巷道内堆积的杂物和码放的各种物料进行了清理。
      以上改造，有效地降低了巷道的摩擦阻力和局部通风阻力。以415回风石门为例，实施改造前后巷道的各项参数变化如下表，实际有效过风量提高了27.3%，同时消除了风速超标的隐患。
3.3 加强矿井通风管理
      加强矿井通风管理水平，合理构筑通风设施，加强通风设施的施工质量和维护水平，减少矿井内部漏风。矿井内部漏风也会影响矿井通风系统的稳定性和可靠性，使通风系统复杂化，增加风量调节困难。为此对井下各地点的永久风门进行了改造。由于原有的过车自动风门密封性能差，风门拉杆受车辆撞击容易变形，致使风门闭合不严等缺点，漏风比较严重。因此将过车自动风门改造成密封性能较好的永久风门，采取了用镀锌铁皮包门，安装了风门开关传感器和风门连锁的方法减少风门漏风量，漏风量由300m³/min降低到100m³/min。取得明显的效果，为整个矿井通风系统的改造提供帮助。
4 结束语
      通过本次通风系统改造，矿井的总阻力由2 500pa降到2 250pa，矿井的通风状况有了明显的改善。为今后矿井通风系统的改造优化与日常管理积累了工作经验。

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