麦垛山煤矿通风系统优化方案浅析

（国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，宁夏 银川 750011）

一、概况

根据矿井2019～2024年采掘接续计划，从目前至2021年9月，矿井在13采区布置一个综采工作面生产，矿井生产能力在4.10～4.65Mt/a之间。2021年9月11采区110207综采工作面投产，与13采区130610工作面同采，形成两个采区两个工作面生产的局面。根据《煤矿安全规程》（2016）第147条：新建高瓦斯矿井、突出矿井、煤层容易自燃矿井及有热害的矿井应当采用分区式通风或者对角式通风；初期采用中央并列式通风的只能布置一个采区生产。麦垛山煤矿各煤层为容易自燃煤层，多采区同时生产时应形成分区式或者对角式通风方式。矿井2021年9月之后，11采区与13采区同时生产，矿井目前通风系统为中央并列式，不符合规定，故必须尽快优化通风系统，在2021年9月前形成分区式通风系统。

二、通风系统优化方案

为满足“分区式/对角式”通风要求，设计提出以下三个矿井通风系统优化方案进行比选。

方案一：半煤岩矸石斜井改造为回风斜井

目前矿井开采的2煤和6煤煤层厚度较厚，巷道掘进产生的矸石较少，因此考虑将已有半煤岩矸石斜井改造为回风斜井，满足矿井11采区、13采区及接续的11北采区分区通风要求。

现半煤岩矸石斜井井筒为底板穿层布置于煤系地层的下部，井筒采用半圆拱形断面，断面净宽3600mm，净断面9.77m2，倾角20°，斜长1573m，装备带宽1200mm的钢绳芯带式输送机，担负矿井半煤岩矸石运输任务，兼进风任务。

改造半煤岩矸石斜井，需先拆除井筒内装备的带式输送机、电缆等相关设备。井筒按照专用回风井筒管理。半煤岩矸石斜井作为回风斜井使用期间，矿井掘进煤主要是2煤和6煤，煤层相对较厚，掘进煤直接进入主煤流，待二分区进、回风立井移交后，再恢复半煤岩矸石斜井功能，提升半煤岩矸石。

方案二：新掘回风斜井

建井时，矿井回风立井及副立井采用冻结施工，考虑到副立井工业场地增加井筒难度大，本方案在主井工业场地新建一条回风斜井，平行于主斜井和半煤岩矸石斜井布置，井筒采用半圆拱形断面，断面净宽4000mm，净断面11.88m2，倾角20°，斜长1573m，作为专用回风井筒。

方案三：提前施工二分区回风立井

根据全井田开拓，在井田北部二分区布置有1对进回风立井。

本方案提前利用二分区回风立井，配合现回风立井，来满足煤矿安全规程分区式通风的规定。

通过对以上三个方案的叙述，三个方案的优缺点分述如下：

方案一优点：

1.改造成本低，施工工期短。

方案一缺点：

1.掘进煤入主煤流，对煤质有影响。

2.现有巷道11采区半煤岩运输斜巷（Ⅱ段）回风断面不足，需要改造。

方案二优点：

1.相对方案一，掘进煤不进入主煤流，对煤质无影响。

2.相对方案一，矿井进风井筒多，矿井通风阻力小。

方案二缺点：

1.新增投资多，新建一条井筒需投资2800万元。

2.施工时间长（两头对掘，约11个月）。

3.现有巷道11采区半煤岩运输斜巷（Ⅱ段）回风断面不足，需要改造。

方案三优点：

1.总工程量省，总投资省。

2.相对方案一，掘进煤不进入主煤流，对煤质无影响。

方案三缺点：

工期较长，不能满足矿井接续需要（该立井为11采区服务必须将11采区北翼集中辅助运输巷和11采区北翼集中带式输送机巷掘进到位与二分区回风立井连通，目前上述大巷还有4220m，施工完成需要38个月，即2023年2月，显然不能满足2021年9月形成分区式通风方式要求）。

综上所述，方案三提前利用二分区风井，总工程量省，但工期不能满足近期需求，需要调整生产接续降低矿井生产能力。根据麦垛山矿井中长期生产接续，矿井最终将形成“一、二分区搭配开采”的长期生产格局（目前二分区大巷已在施工），据此设计推荐方案一，即将现半煤岩矸石斜井临时改造为回风斜井。

另外，建议加快二分区井筒及大巷的施工进度，尽早投用二分区风井。

结语：

上述方案已进入项目实施阶段，预期能取得良好的效果有效解决矿井通风安全存在的问题，值得同类型矿井通风安全改造进行借鉴。