郭二庄矿通风系统优化改造

吴月春WU Yue-chun

（邯郸矿业集团有限公司郭二庄煤矿，邯郸 056303）

（Handan MIG Guoerzhuang Coal Mine，Handan 056303，China）

1 矿井概况

邯矿集团郭二庄煤矿位于河北省武安市城北，井田北部与北侧的显德汪井田和东北侧的章村四井相邻，南部与云驾岭井田相隔，西部以9 号煤露头线为界，东至各煤层-450m 标高。走向长9.50～10.50km，倾向宽2.55～4.65km，面积45.2km2。该矿为斜井、立井混合开拓方式，现生产水平为±0m 和-300m 两个水平，均为采区上下山开采。皮带斜井为主提升，辅助提升为立井。矿井现生产水平开采2#煤，最低开采标高为-450m。采用综合机械化采煤法。矿井通风方式为分区对角式，通风方法为抽出式。一水平由东斜井、四号立井进风，五一风井和淮河沟风井回风；二水平主要由马项副井、中央风井和强皮斜井进风，北风井回风。矿井总进风量8002m3/min，矿井总回风量：8267m3/min。回风风井配备轴流対旋式主扇，型号均为BDK65-6-№20，其中五一风井和北风井配备电机功率均为2×220kW，淮河沟风井为2×200kW。矿井为瓦斯矿井，煤层自燃发火倾向为Ⅲ类，不易自燃。煤尘的爆炸指数＜10%，无爆炸危险。

2 矿井通风系统存在的问题

2.1 二水平南翼

2.1.1 进风线路太长，通风阻力较大。一水平七采区，自东斜井至七采副巷，进风线路4875m。五一风井风量2320m3/min，负压3800Pa。通风阻力较大；南翼采区自马项副井——二水平南大巷进风，二水平南大巷巷道长度4165m。淮河沟风井主扇排风能力为2230m3/min，负压2200Pa。五一风井计算矿井等积孔0.746m2，淮河沟风井计算矿井等积孔0.937m2。五一风井、淮河沟风井通风难易程度评价均属困难。

2.1.2 需要风量加大。目前二水平南翼采区尚未投产，而随着南翼采区的投产，需风量进一步加大，如南翼采区仍自马项副井——二水平南大巷进风，淮河沟风井回风，矿井通风会非常困难。如考虑南翼采区建下开采配采，南翼采区按一个综采工作面，一个建下开采工作面，三个掘进工作面布置生产，南翼采区通风困难时期淮河沟风井通风阻力计算达到8616Pa。不仅现有风机不能满足要求，而且风机更换亦难以选型。如南翼采区始终按一个回采工作面，三个掘进工作面布置生产，南翼采区通风困难时期淮河沟风井通风阻力计算也达到5262Pa，现有风机不能满足使用要求，淮河沟风井风机更换为高风压的风机也是不合理的，并且不利于建下开采的配采。

2.1.3 时间紧迫。目前五一风井只担负七下采区的回风，通风阻力已经达到3800Pa，通风阻力偏高，而七下采区逐步进入复采，还有5～7 年才能结束。如南翼通风系统改造新建风井等需要上报审批，再加上工程施工工期等，时间周期可能较长。因此在时间上对南翼采区通风系统进行改造还是比较紧迫的。

2.1.4 其他问题。南翼采区深部煤层瓦斯含量可能较高（已打算瓦斯参数的测定），南翼-300m 以下可能面临着瓦斯抽放问题。南翼采区村庄下压煤开采需要考虑充填系统。

2.2 二水平北翼 ①进回风线路太长，通风阻力较大。随着工作面向下部延伸及四采区巷道的开拓，风量及风井风阻将进一步加大，届时通风机将不能满足要求。②四采掘时回风困难，四采巷道掘进时没有回风巷道，若用北风井回风，则需新掘一条2400m 的回风巷道，费用较高，且通风阻力也较大。若四采生产，用风量将进一步增加，现有的通风系统将不能满足要求。③时间紧迫，三采部分工作面为填充工作面，产量受到限制，尽快开拓四采，时间紧迫。

因此，随着矿井生产地区的过渡，对通风系统进行改造，降低矿井通风阻力，已成为势在必行的选择，郭二庄煤矿进行通风系统改造是非常必要的。

3 通风系统优化改造方案的制定与选取

3.1 二水平南翼通风系统优化方案的制定

3.1.1 新建风井方案：在南翼一采区附近新打进风井或回风井，可达到缩短通风线路，降低矿井通风阻力的目的。将淮河沟风井改为进风，分别从淮河沟风井和马项副井——南大巷进风，新建回风井回风。新建进风井：即自马项副井——二水平南大巷和新建风井分别进风，淮河沟风井仍为回风。显而易见，新建进风井不如新建回风井，新建进风井矿井通风阻力肯定比建回风井要高，特别是回采后期，更为突出。在马项副井东北850m 处新建一回风井，北风井改为进风井，通风线路变更为北风井、马项副井和皮带井进风，新建马项风井回风。北翼采区通风系统改为：分别从马项副井和北风井进风至四采区和三采区，到采区后通过采区回风石门至新建马项风井回风。

3.1.2 改变通风线路方案：由于七下采区逐步进入复采，还有5～7 年才能结束，到时五一风井可不担负七下采区的回风，改为进风井。5～7 年这期间，二水平南翼一采区可回采完毕，二采区也处于回采末期，一采和二采的通风必须利用东斜井和马项副井进风，淮河沟风井回风（简称两进一回），而在三采区通风则可由五一风井、东斜井和马项副井进风，淮河沟风井回风（简称三进一回）。但是在这5～7 年这期间，开采南翼二采区时通风阻力较高，现有风机不能满足使用要求，淮河沟风井风机更换为高风压的风机也是不合理的。北翼采区通风线路单一，从马项副井和强皮斜井进风后经北翼大巷到达三采后由北风井回风。

3.1.3 对巷道进行扩修，加大通风断面方案：现郭二庄煤矿二水平南翼和北翼采区自马项副井——二水平南大巷进风，二水平南大巷巷道长度4km 以上，如采用巷道扩修加大通风断面的方法，工程量太大，施工队伍难以安排，影响矿井正常生产。

扩修完成后还会发生巷道再次失修的问题，巷道断面过大，通风线路过长，不断进行巷道维修，经济上也是不合理的。所以通风系统改造工程只有新建回风井方案可取。

3.2 优化方案的确定 从上述各方案的优缺点及实施后的效果比较中，可以看出新建回风井经济效益明显，且从长远利益看，对通风系统管理和风量需求上都具有较大的优势。

4 优化方案的实施与效果

4.1 优化方案的实施 郭二庄煤矿通风系统改造项目计划于2011 年10 月初施工，2013 年1 月底投入试运行。2013 年2 月17 日进行了矿井通风系统调整工作，在系统调整前矿成立了调风指挥部，指挥部设在矿调度室，矿长任总指挥，下设5 个组：调风组、测风组、瓦斯检查组、通风设施操作组和安全保卫组，共有42 人参加。安全技术措施包括：调风前停电撤人、井下各地区气体浓度和风量测量、通风设施检查与维护、主扇开停操作程序等。这些措施严密到位，最终保证了通风系统调整工作取得了圆满成功。

4.2 优化方案实施的效果 新开拓的北翼四采区形成独立通风系统，消除了四采乏风可能串入二水平生产地区时存在瓦斯和火灾方面的隐患。进风则由强皮斜井和马项副井担负，矿井总进风量增加了4233m3/min。大幅缩短了通风路线长度，降低了矿井通风阻力。郭二庄煤矿通风系统改造后，增强了矿井通风系统的稳定性和抗灾变能力。不仅解决了目前通风系统所存在问题，而且满足了矿井后期生产通风系统的需求，可确保矿井通风及生产的安全。

5 矿井通风系统改造结论与体会

矿井通风系统改造是完全合理的，经过半年多的生产，通风系统稳定可靠，风量足，井下各用风地点均达到了经济配风的要求，解决了北翼四采区开拓无独立通风系统的问题；矿井通风系统优化调整要有充分的准备、严密组织的工作、协调一致的部署指挥、周密完善的安全技术措施不可忽视任一细节，才能保证工作的顺利实施；总之，郭二庄煤矿通风系统优化能够满足安全生产用风需要，降低了矿井通风成本，改善了工人的工作环境。有效地解决了矿井开拓新采区所带来了一系列问题，保证了矿井的安全高效生产。

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[2]高国全.采区通风系统技术改造[J].煤炭技术,2009(03).

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