资源整合前提下通风系统扩能改造实践

胡文斌

（开滦（集团）蔚州矿业地煤公司，河北 蔚县 075700）

西涧沟煤矿位于河北蔚县境内，始建于1996年，采用一立两斜井单水平开拓方式，设计生产能力4万t/a。该矿井采用中央并列式，通风方法为抽出式，北斜井、南斜井入风，立井回风。立井井筒附近安装两台BK54－4－No12单机轴流式通风机，配套电机功率15 kW，额定风量6.3～15 m3/s，静压100～570 Pa。利用风机电机反转反风。矿井有独立完整的通风系统。可采煤层为5号煤，瓦斯绝对涌出量为0.14 m3/min，瓦斯相对涌出量为2.02 m3/t。本井田范围内煤层经河北省煤田地质研究所2007年7月27日检验报告，煤尘有爆炸危险性，自燃倾向性为Ⅱ类自燃。

1 矿井扩能改造的前提与原因

2009年9月，为适应国家政策，西涧沟煤矿被开滦蔚州地煤公司托管，进行资源整合，根据政策，矿井产能必须达到15万 t/a，实行“三推行”，故必须进行扩能改造，通风系统首当其冲，成为改造的重点。

2 矿井通风系统扩能改造的指导思想

（1）由于西涧沟煤矿历史欠帐严重，巷道断面小、失修率高，通风阻力较大，如果简单地只更换主扇来增加通风能力，势必会大幅增加矿井通风阻力，局部巷道风速超限，对矿井防灭火也会带来负面影响，所以必须先对巷道扩修。

（2）因矿井无正规采掘工作面，使用木支护，根据国家政策，必须实行“三推行”，取消木支护，形成正规的采掘工作面后才能进行系统的改造。

（3）前期准备工作完成后，要利用现有的主通风机做矿井通风阻力测定，然后根据巷道摩擦风阻，进行通风网络解算与通风阻力计算，从而确定矿井提高通风能力后的主通风机型号。

3 矿井通风系统改造的实施

3.1 技术改造前的准备工作

2010年1－4月，该矿扩修巷道1 200 m，所有巷道断面统一为5.5 m2，使用工字钢支护，部分为锚网支护，形成了正规的采掘工作面，通风系统改造的时机基本成熟。

3.2 进行矿井通风阻力测定，确定矿井主干风路的风阻

在地煤公司生产技术部的组织下，由工程技术人员对西涧沟煤矿进行了一次通风阻力测定，井上、下共分为26个测点，使用的仪器有：JFY一1矿井通风参数检测仪、空盒气压计、风表、干湿球温度计、卷尺、秒表等，从而确定了矿井通风阻力分布及技术参数，从而为下一步通风网络解算奠定了基础。

3.3 根据矿井总需风量与各巷道通风参数，进行通风网络解算，模拟各巷道风量

计算机网络解算，见图1。

图1 西涧沟煤矿网络解算

3.4 通风系统改造技术设计

蔚州矿业地煤公司生产技术部相关人员于2010年5月编制了《西涧沟煤矿通风系统改造设计说明书》，其内容简要如下：

3.4.1 采区及工作面布置

5号煤共设51、52两个采区，51采区作为主采区，52采区作为辅助采区。51采区内设一个回采工作面与两个掘进工作面；52采区内设一个回采工作面和一个掘进工作面。因布置一个回采工作面就能满足生产能力要求，故两采面互为备用工作面。

3.4.2 采煤方法

回采工作面采用走向短壁布置，放炮采煤法，悬移支架支护顶板，爆破落煤，自然垮落法管理顶板，刮板运输机运煤。

3.4.3 设计的各项技术参数

（1）矿井总需风量及阻力

初期（困难时期）：风量33 m3/s 通风总阻力733.49 Pa

后期（容易时期）：风量33 m3/s 通风总阻力561.13 Pa

（2）通风机的风量：Q＝35 m3/s

（3）通风机的静压：Hmax＝850.4 Pa Hmin＝632.87 Pa

（4）矿井初期通风等积孔1.45 m2，后期通风等积孔1.71 m2。

3.4.4 矿井主要通风机的选型

根据计算结果，选择湖南湘潭平安电气有限公司生产的型号为FBCDZNo16的对旋通风机能满足需要。

（1）通风机运行工况

（2）电动机的功率

4 通风改造方案的实施效果

西涧沟煤矿通风系统扩能改造已于2010年7月完成。矿井总进风量为1 996 m3/min，矿井总排风量为2 027 m3/min，矿井负压743 Pa，矿井有效风量率为90.7 %，矿井等积孔为1.44 m2。通过几个月的运行，有效风量能够满足矿井年产15万t的需要。

5 结束语

蔚县西涧沟煤矿通过技术改造，通风能力得到大幅提升，系统改造获得了圆满成功，达到了改造通风系统的预期目的。实践证明，通过技术手段来解决小煤矿通风能力不足、通风系统不合理、不完善的问题，使之达到优化目标是切实可行的。尤其是在全国范围内进行的煤炭资源兼并整合重组的形势下，对地方小煤矿如何转到国有大矿的轨道上来，具的一定的借鉴意义。

1 王永安、李永怀.矿井通风［M］.北京：煤炭工业出版社，2004