沙巴台煤矿通风系统改造实践

张 锋 龚选平 丁建勋

(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司西北院；2.中国国电煤业有限公司沙巴台煤矿)

沙巴台煤矿通风系统改造实践

张 锋1龚选平1丁建勋2

(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司西北院；2.中国国电煤业有限公司沙巴台煤矿)

针对沙巴台煤矿由低瓦斯矿井升级为高瓦斯矿井后，通风系统存在的问题，提出了改造方案。应用结果表明，改造后的矿井通风系统满足了矿井安全生产要求，取得了良好效果。

矿井通风系统 改造与优化 通风阻力 风速超限

矿井通风系统的状况反映矿井设计质量的优劣程度，对矿井投产后的经济效益有重要影响[1-3]。沙巴台煤矿由于生产布局的变化，自然条件影响生产能力的提高，有必要对矿井原有的通风系统进行改造。

1 矿井概况

当前，沙巴台煤矿井田开采的五、七、九、十、十四、十七等6层煤均可采用综合机械化一次采全高采煤法，全部垮落法管理顶板，工作面后退式回采,矿井通风方式为分区式。井田采用单水平上、下山开拓方案，水平标高为+1 066 m。设有专用回风斜井，出口处设置通风机。一采区通风方法为机械抽出式，由主斜井、副斜井进风，斜风井回风。一采区通风设备选用BDK-8-№20C型隔爆对旋轴流式通风机2台，1台工作，1台备用，每台通风机选配YBFe355M2-8型隔爆电机2台，功率为160 kW，电压为6 kV，转速为740 r/min。

采用中央并列式斜井多水平开拓方式，采煤方法为急倾斜特厚煤层水平分层综采放顶煤工艺，绝对瓦斯涌出量为19.8 m3/min，相对量为11.4 m3/t，为高瓦斯矿井，共有4个井筒，2个回风井，2个进风井(主井、副井)。采煤工作面通风方式为全风压通风(由运输顺槽进风，回风顺槽将污风回至矿井回风巷)。

2 通风系统改造前存在的问题

(1)目前东回风系统总阻力偏大(3 881 Pa)，漏风严重，不利于防治煤层自燃；系统供风量不足(欠4 298 m3/s，缺风率为28.58%)，如打开局扇后，己二东翼回风下山掘进面供风量仅有6.65 m3/min，风量严重不足使得该掘进面无法正常掘进。

(2)东回风井系统服务于己二采区、己一采区和己一辅助采区，通风路线长、系统复杂、不易管理、大大降低了通风系统的可靠性。采区间容易形成角联巷道，使得部分巷道经常出现微风或无风现象。

(3)己一辅助采区的形成势必增加瓦斯治理工程，供风量不足使得配套巷道开掘缓慢。

(4)根据生产安排，在未来几年内，矿井将逐渐转入单水平下山开采，矿井通风路线随之变长，进而导致通风阻力的增加，现有通风系统将难以满足东翼的供风需求。

(5)通风系统存在局部风速超限问题，如己二总回风巷目前风速为9.14 m/s，东回风井风速为9.13 m/s，远大于《煤矿安全规程》所规定的风速。由己一、己二采区通风阻力分布状况可知，回风段的阻力已接近了40%，该通风系统已趋于不合理状态。

3 改造方案及效果分析

3.1 改造方案

(1)方案1。为了缩短东翼通风路线，降低通风阻力，将-200 m进风井改为-200 m回风井(记为-200 m回风井)，新开拓1条巷道(记为二联巷)，将-200 m进大风巷(记为-200 m回风大巷)与己一辅助总回风巷联通，使得己一辅助采区的污风进入-200 m回风大巷。此后，-200 m回风井作为己一采区和己一辅助采区的主要回风井，原东回风井承担己三采区的回风任务。在此基础上，根据实际生产情况对局部风速超限的巷道进行断面扩修。新开拓二联巷位置见图1。

(2)方案2。-200 m进风井深291.9 m，为了缩短东翼通风路线，将-200 m进风井进行延伸，延伸后的深度为599.9 m，作为己一采区专用回风井。井底新做63 m回风石门(记为己一新回风石门)与己一采区回风上山联通，作为己一采区专用回风石门，新延伸的回风井与新己一回风石门位置见图2。为了解决己一回风上山风速过大的问题，将原-200 m 进风石门改为己一辅助采区回风石门，作为己一辅助采区的专用回风石门。调整后，-200 m回风井承担己一采区和己一辅助采区的回风任务。原东回风井作为己二采区的专用回风井承担己二采区的回风任务。在此基础上，根据实际生产情况对局部风速超限的巷道进行断面扩修。

图1 新开拓二联巷位置

图2 新延伸回风井和新己一回风石门位置

针对东大巷、己三总回风巷风速超限的问题，可按方案1调整局部巷道的技术指标进行处理。己二皮带集中巷作为己二采区未来的主要进风巷，有必要将该巷道风速降至安全风速范围内。通过粗略估算，将己三皮带集中巷断面面积由原来的14.5 m2扩大至21.91 m2，即可满足5 a内的生产需求。方案1改造后的通风网络见图3；方案2改造后的通风网络见图4。

3.2 效果分析

东大巷总进风量由54.73 m3/s增加至129.5 m3/s，扩修后，风速为5.91 m/s；己二皮带集中巷风量由54.49 m3/s增加至154.5 m3/s，风速达到7.05 m/s；东回风井风量由179 m3/s降至154.5 m3/s，风速达到7.88 m/s；己二总回风巷风量为132.32 m3/s，风速达到5.85 m/s；己二并联回风巷风量为78.35 m3/s，风速达到6.07 m/s；二联巷风量为64.48 m3/s，风速达到4.08 m/s，上述风速均未超限。

4 结 语

通过对沙巴台煤矿现有通风系统进行改造，使得己一采区、己一辅助采区和己二采区形成了独立的通风系统。方案中两回风井的主扇均运行于安全高效的区域，通风能力可调性大。方案实施后，矿井

图3 通风系统改造后的通风网络(方案1)

总风量满足各用风点安全配风的需求，彻底改变了东翼通风系统风量不足，通风负压过大的现状。优化改造后的通风系统稳定且风量有富余，为瓦斯治理、热灾害防治和其他工程的开展奠定了坚实基础。

[1] 张国枢.通风安全学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.

[2] 黄元平.矿井通风[M].徐州：中国矿业大学出版社，1986.

[3] 贾廷贵.五龙矿通风系统优化改造研究[D].阜新：辽宁工程技术大学，2005.

2015-01-06)

张 锋(1987—)，男，工程师，硕士,400037 重庆市沙坪坝区上桥三村55号。