神東煤炭公司通風處        王全龍

神東煤炭公司烏蘭木倫煤礦  呂  波

摘  要  針對烏蘭木倫煤礦通風系統(tǒng)存在的主要問題，通過基礎數(shù)據(jù)測定，提出了通風系統(tǒng)的改造優(yōu)化方案，提高了礦井的總風量，滿足了擴大生產規(guī)模后礦井的供風量。

關鍵詞  通風系統(tǒng)  改造  優(yōu)化
 

烏蘭木倫煤礦始建于1988年10月12日，1992年底建成投產。2001 年對礦井進行了技術改造，井型擴大到300萬t/a，服務年限為75年。礦井瓦斯含量極低，據(jù)實測，瓦斯涌出量均小于0.3m³/t，屬低瓦斯礦井。煤層有自燃發(fā)火傾向，最短發(fā)火期為30d，煤塵極易引起爆炸，爆炸指數(shù)為35%。

礦井采用平峒、斜井開拓方式，在工業(yè)廣場布置4個井筒，即主斜井、輔運平峒、副斜井、回風斜井。通風方式為中央并列式，通風方法為抽出式，安裝BDK42-8-№22對旋主要通風機2臺，電機功率為2×75kW，轉速740r/min。輔運平峒、副斜井、主井進風，回風斜井回風�？傔M風量為3160 m³/min，總回風量為3270 m³/min，負壓為1053.68Pa。

1  礦井通風系統(tǒng)改造的必要性

2004年礦井計劃產量350萬t/a，采掘布局為“一綜兩連”，礦井需要風量為4300 m³/min，主扇的實際排風量為3270m³/min。根據(jù)生產的實際情況，礦井通風能力已不能滿足現(xiàn)在的生產規(guī)模和日益擴大的生產能力的需求。由于現(xiàn)有通風系統(tǒng)阻力較大，要想徹底解決風量不足的問題，必須對現(xiàn)有通風系統(tǒng)進行改造優(yōu)化，以滿足礦井所需的風量，確保礦井安全生產。為此，改造通風系統(tǒng)勢在必行。改造前的通風系統(tǒng)如圖1所示。

2  通風系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

2.1  優(yōu)化改造的技術依據(jù)

為了做好通風系統(tǒng)優(yōu)化改造工作，達到科學、經濟、合理的目的，必須對礦井通風系統(tǒng)阻力進行測定并對主要通風機裝置性能進行鑒定，為通風系統(tǒng)的優(yōu)化改造提供技術依據(jù)。

2004年3月18～27日，由黑龍江科技學院對該礦的通風系統(tǒng)阻力和主要通風機裝置性能進行了測定并對通風網絡進行了解算，掌握了礦井通風系統(tǒng)中的阻力分布情況，找出了通風阻力較大的區(qū)段和地點，為通風系統(tǒng)的優(yōu)化改造提供了技術依據(jù)。

圖1  改造前的通風系統(tǒng)

2.2  阻力測定結果分析

    根據(jù)黑龍江科技學院對烏蘭木倫煤礦的阻力測定結果和風網解算結果分析，礦井的通風系統(tǒng)比較簡單，全礦只布置了一個綜采工作面，兩個連采工作面，通風網絡穩(wěn)定性好，可靠性高。但由于回風段通風阻力較大，導致礦井的風量不足，阻力較高。烏蘭木倫煤礦通風阻力分布如表1所示。

表1  通風阻力分布

從上表可以看出，礦井進風段的阻力為144.4Pa，占總阻力的13.7%；用風段的阻力為45.9Pa，占總阻力的4.4%；回風段的阻力為863.3Pa，占總阻力的81.9%；整個礦井的高阻段主要為回風井的風峒。這主要是因為風峒的斷面較小，僅為4.5m²，個別地方斷面更小，僅為3.9m²，且風量比較集中，因而風速較高，風量較大，導致井巷的通風阻力較高。除風峒的阻力較高外，回風段和通風立眼的阻力也偏高，主要是因為回風段巷道斷面較進風段巷道的斷面小，且因冒落等原因造成巷道摩擦阻力系數(shù)增大，致使巷道風阻較大，通風立眼與井巷連接處有多處直角彎，造成井巷通風阻力增高，在現(xiàn)有的條件下，不能滿足礦井的供風量。

2.3  礦井通風系統(tǒng)改造方案及分析

1）方案一：對高阻段風峒及通風立眼進行改造，利用現(xiàn)有主要通風機通風。

將風峒的斷面擴大到9m²，風峒的長度按25m計算，取風峒的摩擦阻力系數(shù)為0.007776NS²/m^-4，則風峒風阻降為0.0032NS²/m⁸;將回風立眼處的多處直角彎取直，則該段的風阻降為0.0064NS²/m⁸。將此數(shù)代入風網解算程序進行解算，得出如下結論：改造后利用現(xiàn)有主要通風機進行通風，風量將增加至3664m³/min，增加了394m³/min，風機負壓下降423Pa，可以節(jié)約大量電費。但改造過程將影響礦井的正常生產，且風量增加的幅度不大，仍不能滿足礦井所需的風量。

2）方案二：將現(xiàn)有副斜井作回風井，回風井變?yōu)檫M風井，并利用原主要通風機通風。

    將現(xiàn)在的副斜井作為回風井，回風井變?yōu)?^-2煤中央變電所的進風。改造后的通風系統(tǒng)如圖2所示。

圖2  改造后的通風系統(tǒng)

如果井下的其它條件都不變，且使風峒的斷面擴大到9m²，保持主要通風機葉片角度不變，通過風網解算，主要通風機在現(xiàn)運轉角時供風量為3667m³/min，風量增加約400m³/min。由于現(xiàn)運轉的風機安裝到副井后，扇風機的功率下降幅度較大，因此，可改變扇風機的葉片安裝角度。將扇風機的葉片安裝角度增加6°時，根據(jù)扇風機的類比曲線編制數(shù)字文件進行網絡解算，結果為：在對該扇風機進行調角改造后，風量可增加1064m³/min總風量增加到4334 m³/min。

通過上述二種方案的比較，在不更換風機的前提下，方案一雖然可使主要通風機的電耗大大降低，但其改造將影響礦井的正常生產，且風量也達不到礦井的需求；方案二將副井作為回風井，原回風井變?yōu)?SPAN lang=EN-US>1^-2煤中央變電所的進風巷，將大大降低礦井的通風阻力。改變主扇的葉片安裝角度后，風量增加1064 m³/min，總風量增加到4334m³/min，能夠滿足礦井生產需要。經過比較，方案二較為合理。

3  結語