刘建明,庞贵智
(山西介休鑫峪沟煤业集团 左则沟煤业子公司,山西 介休 032000)
鑫峪沟煤业集团于2010年开始技术改造,因受原矿生产能力、通风能力的限制和不足现象,曾经出现串联通风、循环风、微风等重大安全隐患。如果按照以风量确定工作面的相关规定,会使工作地布置少,影响工程进度以及工期的完成。若按设计中的基建工程和运输系统全部完成后,再进行通风系统改造,会受通风能力影响基建队组的安排数量,工程工期还要拖延数月。经对现场调查研究、制定出先进、合理的技术方案,提前将矿井技术改造后的主要通风机开启,增加矿井通风能力,就会提升安全和经济效益。
改造前使用的主要通风机为FBCDZ—NO16/2×75 kW,因总排风巷道断面小(最小不足3 m2),矿井负压达到1 450 Pa,总排风量1 892 m3/min,有效风量1 725 m3/min,只能满足4个掘进工作面施工,加上主井2个工作面的独立通风,全矿井共有6个工作面同时施工。按照初步设计关子岭立井为排风井(断面15.9 m2),断面大、通风阻力小;但三采区回风巷与主井巷道尚未贯通,至少需要4个月方能完成。为了提高矿井风量,增加施工队组,经过研究制定出以下方案:
1)通风系统设计方案:①提前开启关子岭立风井主要通风机,FBCDZ—NO26/2×280 kW。②同时停止原副井通风机运转。③副井和原回风井作为2个入风井,构成中央分列式通风方式。④副井底掘进回风利用水平风道独立回风。⑤三区掘进回风通过联络巷直接进入回风立井,形成独立系统。⑥三区的入风:副井上车场与原风井的新风流汇合后经皮带道进入三区,形成新鲜风流。
2)调整前的准备工作:①主要通风机试运转,确保正式投用时能稳定可靠运转,各种仪器、仪表、传感器等数据也能准确。②建立和完善通风设施:立风井井底、水平风道、地面立风井通道、立风井井塔封闭。③副井底车场与水平风道之间打开通风设施,扩大巷道断面;地面原风井防爆风门打开。④设通讯联络地点10处:各个工作面、机电硐室、立风井井底、水平风道、地面立风井通道。⑤通风机运转20 min后,分3组测定风量,掌握风量变化,合理分配风量。⑥各个工作面安排专职瓦斯检查员检查瓦斯,安全监察员负责监督。⑦编写调整通风系统的操作程序及安全措施。
3)调整后的通风效果:调整通风系统于2013年5月进行。全矿总入风量2 738 m3/min;总排风量2 940 m3/min;矿井负压 900 Pa;矿井等积孔 2.1 m2;电压10 000 V;电流4.4 A;副井入风量1320m3/min;三采区入风量1512m3/min;全矿井可安排9个工作面,满足了生产的需要。矿井风量可按需要调整,最高可到8 000 m3/min。
德隆煤业现有4个井筒(2个竖井、2个斜井),原主要通风机,FBCDZ—NO20/2×185kW设在斜井。因总排风巷道断面小(普遍在2.5~3m2);通风阻力大,矿井负压达2 520 Pa,矿井面积孔不足1 m2,总排风量只有2 590 m3/min;总入风量2 460 m3/min,满足不了生产需要。初步设计中原主立井作为排风井,因新立井运输系统尚未形成,暂时不能担负提升和运输。经过调查研究确定立风井兼做提升运输,提前调整通风系统,增加矿井总风量,具体方案如下:
1)通风系统设计方案:①3个井筒实行“2入1回”,原回斜风井封闭。主立井和副斜井进风,立风井回风,仍保持中央并列式通风方式,主要通风机为:FBCDZ—NO26/2×280kW。②东开拓4条巷道采用“3入1回”,集中运输巷、轨道巷和原风道入风,新风道回风,便于上组煤3条下山局部通风机的布置。新风道断面16 m2。③5号煤层利用立井底辅助回风巷进风,与北运输下山构成独立通风系统。④4号煤层利用皮带道进风与材料道构成独立通风系统。
2)调整前的准备工作:①主要通风机试运转,风量定为5 000 m3/min,安装各种仪器、仪表、传感器等。②健全入排风之间的通风设施,主要有:封闭井塔、地面通道、立风井底、东开拓回风巷、北采区运输巷、采区变电所等。③安排专职人员测定风量及瓦斯情况。④各地点通讯保持畅通,便于随时联系。⑤编制调整通风系统方案及安全措施并严格执行。
3)调整后的通风效果:调整通风系统于2013年6月进行。经测定达到预期效果:主要入风巷道断面60 m2,其中主井50 m2;副井10 m2。主要回风巷道断面12 m2,东开拓采区回风道断面为16 m2,入、回风巷道断面积,均比调整前增加3倍以上。巷道断面增加降低了全矿井通风阻力,主要通风机由20型增到26型,电机由185 kW增到280 kW,实测数据:总入风量4 711 m3/min;总排风量4 899 m3/min;矿井负压1800Pa;矿井等级孔 2.32m2;电压 10075V;电流 20.3A;全矿井可安排10个以上工作面,满足生产需要。且矿井风量可按需要调整,最高可到8 000 m3/min以上。
矿井通风系统改造后提高了通风能力,风量可按工作面个数做到按需分配;增加了施工地点,工程进度加快,缩短了矿井技术改造工期。矿井通风阻力和电流下降,减少了电力消耗,达到节支降成目的,实现了增加风量、降低阻力、节省电耗、更加安全、更加可靠。德隆与南窑头煤业分别利用回风井兼做提升井,解决了通风与运输间的矛盾。通过建立合理的通风系统为矿井带来很大的安全和经济效益。