海孜煤矿矿井通风系统优化调整技术研究
2016-04-28程浩赵洋洋
程浩+赵洋洋
摘 要 利用现有巷道增加中央风井系统回风道的并联通道,并将32和Ⅱ32采区的回风引向西风井风机,分流中央风井风量,实现中央风井降阻增效。
关键词 通风系统;并联通道;分流风量
中图分类号 TD72 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)160-0141-02
海孜煤矿属淮北煤田临海童矿区,于1977年12月由原煤炭部兖州煤矿设计研究院提出矿井初步设计,采用立井分水平开拓方式。一水平大巷布置在9煤层底板,10煤层顶板;二水平大巷布置在10煤底板中。上煤组回风水平为-265m,中、下煤组回风水平为-275m。
由工业广场内的副井、新副井和主井进风,工业广场内的中央风井和边界的西风井的担任回风,副井、新副井主进风,主井辅助进风。中央风井主要通风机为FBCDZ10№35型对旋式通风机,电机功率2×800kW。西风井主要通风机为BDK-8-№27型对旋式通风机,电机功率为2×450KW。西部井通风方式为中央边界式通风,通风方法为抽出式。
1 问题提出
随着矿井一水平、二水平采场的萎缩,矿井的采场越来越集中,三水平的采掘接替亦越来越紧张,尤其是Ⅲ101采区,在Ⅱ101报废后,Ⅲ101采区的风量将达到7 500m3/min,在困难时期Ⅲ101采区的风量将超过9000m3/min,三水平风量的增加使得中央风井阻力升高,主要通风机必然上升。
根据现状调查,中央风井系统回风量为11 360m3/ min,Ⅲ101采区的总回风量达到5 500m3/min,中央风井系统水柱计示值达到3 800Pa。
根据以上调查可以看出,在现有井巷网络的情况下,Ⅲ101采区需风量的大小对于中央风井系统总阻力有着显著的影响,在增风2 000m3/min的情况下,中央风井系统阻力增加近1 000Pa,若不采取措施,Ⅲ101采区的风量根本无法满足后期安全生产需求。
2 通风系统概况
2.1 概况
矿井采用立井分水平主石门分组大巷开拓方式。井筒均为立井,工业广场内设主井、副井、新副井、中央风井,西风井在矿井西翼浅部露头。矿井由副井和新副井进风、主井配风,中央风井和西风井回风。二水平采用三条暗斜井延深,即主暗斜井、进风行人斜井、副暗斜井。矿井布置-475m、-700m和-1000m 3个水平。上煤组回风水平为-265m,中、下煤组回风水平为-275m。矿井通风系统为混合式方式,采用抽出式通风。
2.2 通风现状
1)中央风井系统回风通道最大通风能力为6100m3/ min;中央风井最大通风能力达到14 300m3/min,此时,中央风井井筒阻力将达到699Pa。
2)Ⅲ101采区风量超过6 000m3/min,Ⅲ101回风上山风速将超过8m/s。
3)西风井系统井巷网络基本可以满足32采区及Ⅱ32采区的回风,但局部断面较小,如Ⅱ102采区四区段轨道巷;另外,通风流程较长,达到11 935m。
4)西风井主要通风机能力较大,但矿井总风阻较高,增风压力大。
2.3 矿井面临的问题
1)矿井维持产量,需风量变化较小。
2)采场少,采掘活动集中,用风地点集中。
Ⅱ101采区封闭后,中央风井系统采场集中在Ⅲ101采区和32采区、Ⅱ32采区;86采区封闭后,西风井系统仅为Ⅱ102采区。
3)回风巷道条件差,通道少,流程长,老巷道维护困难;新掘并联巷道成本高。
4)中央风井系统满负荷;西风井主要通风机能力大,运转效率偏低。
3 通风系统调整
3.1 制定方案
措施1:增加中央风井系统回风道的并联通道(调整示意如图1所示)。
1)利用原Ⅱ101采区的轨道上山,将其改为回风使用。
2)将-700m东大巷里段改为回风。
措施2:将32采区和Ⅱ32的回风引向西风井风机,分流中央风井风量(如图2所示)。
1)贯通Ⅱ32主运石门,并将其作为回风,与Ⅱ102专用回风上山连通。
2)隔断32总回风巷。
3.2 方案实施
1)利用原Ⅱ101采区的轨道上山,将其改为回风使用,巷道断面8m2。中央风井风量211.1m3/s,阻2 941Pa;西风井风量86.1m3/s,通风阻力1 589Pa。
2)措施1的基础上将32采区和Ⅱ32的回风引向西风井风机,分流中央风井风量。中央风井风量175m3/s,阻2 535Pa;西风井风量122.3m3/s,通风阻力3 425Pa.
4 结论
实施降阻效果明显,中央风井系统阻力可下降1 000Pa左右,达到要求。下一步工作建议:对风速超限巷道施工并联巷道或进行扩巷;增加Ⅲ101采区皮带巷道的辅助进风量,缓解轨道的进风压力;全矿合理安排采掘接替,Ⅲ101采区的开采不能过于集中,采掘活动更不能同时集中在采区的下部。