旧街煤业通风阻力测定结果分析及精度检验

荆忠林

（山西煤炭运销集团旧街煤业有限公司， 山西 阳泉 045201）

引言

矿井通风安全是井下安全的重要组成部分，而通风阻力测定是保障井下通风安全的测定方法。煤矿安全规程中详细提到，新投产矿井或生产系统等发生改变的矿井，必须进行井下通风阻力测定。因此，为保障井下安全通风，进行通风阻力测定是必不可少的。目前，山西旧街煤业有限公司9号煤层已采完，在2号煤层正常开采的同时，进行4、5号煤层配采，生产系统发生变化，按照规程需进行通风阻力测定。本文对该矿通风阻力测定结果进行分析及检验。

1 工程背景

山西旧街煤业有限公司位于阳泉市东南约18 km的连福镇樊王沟村、上西埜村、下西埜村一带，为兼并重组整合生产矿井，生产能力90万t/年；批准井田面积7.141 2 km2，开采2～11号煤层，现开采2、4、5号煤层，2号煤单独布置开采，4号、5号煤层采用外错式联合布置分层开采，4、5号煤工作面隔天交替开采，4号煤工作面超前5号煤工作面130推进。顶板管理方式采用全部自然垮落法。

全井田共划分两个采区，F2断层以南2、4、5、9号煤层划分一采区；F2断层以北2、4、5号煤层划分为二采区；开采顺序依据采区编号进行。现在一采区巷道左翼布置有020102综采工作面，巷道右翼布置有040101高档普采工作面和综采050101工作面。现布置有6个掘进工作面，采掘比为2∶6。

2 通风阻力测定结果分析

依据风阻测定原则，结合本矿实际通风情况，本次测定选择2条线路进行通风阻力测定。具体线路如下：

第一条测线线路（一采区综采工作面）：副斜井→集中轨道下山→一采区轨道下山→2102运输顺槽→2102工作面→2102回风顺槽→一采区回风下山→集中回风下山→总回风巷→回风立井。

第二条测线线路（二采区下山联络巷）：主斜井→集中运输下山→二采区运输下山联络巷→二采区回风下山联络巷→集中回风下山→总回风巷→回风立井。

将测定参数进行处理，得出如下结论：

分析第一条测线线路阻力分布情况：进风段、工作面段和回风段阻力分别占通风线路总阻力的33.57%、20.06%和46.39%。进风大阻力段主要分布在副斜井中，占通风线路总阻力的20.09%。工作面大阻力段主要分布在2102综采工作面中，占通风线路总阻力的8.75%。回风大阻力段主要分布在回风立井中，占通风线路总阻力的16.34%。从各段阻力分布情况看，通风阻力线路基本平衡。最终测定路线的通风阻力为1 026.77 Pa。

分析第二条测线线路阻力分布情况：进风段和回风段阻力分别占通风线路总阻力的34.12%、65.88%。进风大阻力段主要分布在主斜井中，占通风线路总阻力的15.77%。回风大阻力段主要分布在集中回风下山中，占通风线路总阻力的24.16%。最终测定路线的通风阻力为1 009.35 Pa。

3 通风阻力测定精度检验

3.1 系统误差

系统阻力误差值可按式（1）计算：

式中：hr′为理论通风阻力，Pa；hr为实测该路线的通风总阻力，Pa；φ为误差限值，%。其中hr计算公式为：

式中：hi—j为 i—j段的实测通风阻力，Pa；

本矿通风方式采用抽出式通风，通风阻力理论数值可按式（3）计算：

式中：hs为U型水柱计的读数，Pa；hv为风硐测压管断面上速压，Pa；hn为矿井自然风压，Pa。

3.2 风阻测定精度要求

全矿井通风系统阻力测定的精度要求如表1所示。

表1 矿井通风系统阻力精度表

3.3 本次阻力测定误差分析

本次测定，实测了两条设定测线，其精度检验公式仍按式（1）（2）（3）计算。

但是其中：hr为主测干线上支路通风阻力之和，Pa；∑hi—j为进风井口至回风井风硐口主测干线上支路通风阻力之和，Pa；hs为主扇相对静压，根据风机房U型水柱计实测相对静压为1 090 Pa；hv为风硐内的动压，依据风硐巷道断面及风量，计算得hv=17.36 Pa。

一采区综采工作面：

二采区下山联络巷：

对于通风阻力低于1 500 Pa的矿井，若φ≤15%，则认为测定是正确的。显然本次通风阻力测定结果正确，测定结果可作为矿井通风系统分析的依据。

4 矿井等积孔与风阻的测算结果

矿井等积孔与风阻计算公式：

式中：A 为等积孔面积，m2；Q 为井下总风量，m3/s；h为通风阻力，Pa；R 为总风阻，N·s2/m8。

实测数据：矿井回风井总回风量Q=124.17 m3/s，矿井通风阻力 h=1 026.77 Pa。则：A=4.611（m2），R=0.067（N·s2/m8）。

从矿井等积孔、矿井风阻值来看，该矿井通风难易程度属容易。

5 结论

1）分析第一条测线线路阻力分布情况，可知通风阻力线路基本平衡，最终测定路线的通风阻力为1 026.77 Pa。分析第二条测线线路阻力分布情况，可知进风段和回风段阻力分别占通风线路总阻力的34.12%、65.88%，最终测定路线的通风阻力为1 009.35 Pa。

2）对各线路本次测定结果进行检验，误差限值分别为0.29%和2.45%，小于15%，认为本次测定结果正确。

3）经计算，该矿井的等积孔为4.611 m2，风阻值为0.067 N·s2/m8，确定该矿井通风难易程度属容易。