平禹四矿通风系统优化研究与应用

张俊府

(中国平煤神马集团平禹煤电公司四矿,河南 禹州 461670)

平禹四矿通风系统优化研究与应用

张俊府

(中国平煤神马集团平禹煤电公司四矿,河南 禹州 461670)

中国平煤神马集团平禹煤电公司四矿由于通风路线长、部分巷道支架变形断面小、通风阻力大、内部漏风较大等原因,直接影响矿井总进风量,严重制约矿井的安全生产,为此,该矿通过通风系统优化研究与应用,使问题得到了有效解决。

通风;风量;阻力;系统

1 通风系统概况

该矿通风方式、方法：矿井通风方式为中央边界式,通风方法为抽出式。主井、副井、行人斜井进风,北风井回风“三进一回”通风系统。在回风井井口安装两台BDK618一8一No25型同能力轴流式通风机作为矿井地面主通风机,配套电动机型号YBF450M1一8、功率为2× 250kW,额定转速为740r/min,一台使用,一台备用。

随着矿井开采的水平延伸,以及生产区域部署及瓦斯涌出量的变化,导致通风路线增长、通风阻力大等问题,该矿2009年10月份通风阻力测定情况：进风段阻力1 217pa,用风段阻力703pa,回风段阻力990pa。矿井总进风量：2010年1月10日实际测定,总进风量为4 550m3/ min；总回风量4 650m3/min,矿井负压2 910pa［1］。

2 通风系统优化方案设计

经实地勘察,该矿设计从地面施工,新风井与原风井平行,保持30m间距,落底位置设计与原专用回风上山(管子道)上口以下25m处贯通；斜井井筒斜长494m,设计巷道坡度为31。02′,上段联络巷26m,下段联络巷14m,避身铜室每间隔40m一个,深、宽、高规格尺寸为4m× 2.5m×2.5m,共12个,总工程量582m。新风井在穿黄土地段和流沙层地段采用料石砌暄支护,其余岩石地段采用锚杆支护,新风井与老风井在井底通过联络巷贯通,在地面风铜连为一体,调整主扇风叶角度增加风量,风井采用双巷通风,满足矿井通风需要。

2.1 黄土层段：黄土层段预计为81m,巷道断面形状设计为半圆拱形,支护形式为混凝土浇筑,壁厚300mm,设计巷道毛宽3.8m,毛高3.3m,墙高1.4m,掘进断面11.0m2,净宽3.2m,净高3.0m,净断面积8.5m2。黄土层上段由于原来使用浮研充填洼地,造成巷道围岩破碎,不易支护,因此采用明槽开挖,先对明槽正前及两帮进行喷浆密闭,喷浆厚度为100mm,喷浆后打设注浆锚杆,锚杆间排距1 000mm,通过注浆锚杆对巷道两帮注浆,待凝固后分别在两帮及底板进行浇灌,然后按照原设计施工。

2.2 流沙层段：设计断面形状为半圆拱形,巷道毛宽3.8m,毛高3.3m,墙高1.4m,掘进断面11.0m2,巷道净宽3.2m,净高3.0m,净断面积8.5m2。流沙层段15m,采用特殊工艺施工,先采用注浆的方法把流沙凝固。施工过程中用钎椽、前探梁护顶,保证巷道不冒顶。黄土层段和流沙层段在浇筑前,顶、两帮板使用直径为16mm的圆钢铺筋,浇筑段要超过流沙层段30m,施工总长度126m。

2.3 岩层段：下部岩层段预计为368m,巷道断面形状设计为半圆拱形,支护形式为锚喷支护,设计巷道毛宽3.4m,毛高3.1m,墙高1.4m,掘进断面9.3m2,净宽3.2m,净高3.0m,净断面积8.5m2；喷浆厚度100mm,净断面8.5m2,掘进断面9.3m2［2］。

3 安全技术措施

3.1 通风、防尘。局部通风机设专人管理。每天派人检查供电线路、漏电保护装置及风机运转情况,专人维护风筒,保证通风系统稳定可靠。定期进行测风、测尘,采取综合防尘措施,包括湿式凿岩、放炮喷雾、水幕捕尘、冲洗巷道洗尘及个体防尘措施。井下作业人员佩戴防尘口罩,并每天一次对整个井筒进行洒水灭尘［3］。

3.2 防火。该巷道为黄土层、流沙层及岩巷,无煤巷,井下动火作业时必须有经项目负责人批准的措施。井下配备一定数量的防灭火器材、灭火砂箱(0.5m3箱)。专职检查工每天对所管辖的工作面进行彻底、全面、细致的检查。

3.3 打眼。打眼前,首先找净顶板及岩墙的活研,以免在打钻时震动掉落伤人,发现被打钻震动的活研石,必须停钻处理后方可继续打钻。开钻打眼前要检查风水管路、接头,确定无问题后方可开钻,严禁打干眼。钻工应严格按“一条线”、“中心转”、“一边站”的要求打眼,打眼过程中发现出水征兆或异常现象,应立即停止打眼,有关部门检查处理,确定无问题后方可继续作业。

3.4 架棚、立模。架棚前先上前探梁,前探梁长3.6m,每根前探梁至少由3道锚链固定。

3.5 装碴。装碴必须由后向前装,确保后路畅通无阻,装碴前和装碴中要不断检查帮顶情况,设专人观山,专人找帮,发现活碴、危岩要及时放掉和加固。

3.6 装药、放炮。在表土段暗槽施工过程中,原则上采用风镐、手镐掘进,如遇岩石较硬、很难通过地段可采用放震动炮(且巷道周边眼不许装药放炮,用风镐刷大),控制好爆破参数,配合风镐、手镐掘进,最大限度地减小对围岩的扰动,保持整体性。

3.7 机电。矿井设立专职防爆检查员,每天对所管辖的巷道设备、接线盒等彻底检查一遍。检修及处理机电设备故障时,必须闭锁控制开关,并挂好“有人工作,不准送电”牌,只有执行此工作人员才有权取下此牌送电。

3.8 斜井提升、运输。提升、运输系统的各种安全保护装置,必须经常定期检查、维护,确保其性能优良,动作灵敏,安全可靠。

3.9 防水。挖好排水沟,清理井筒水沟内浮研,确保水路畅通,并清理好巷道,保证人员避灾线路畅通无阻；设专用电话,一旦发生透水时,要立即通知受威胁地点的人员撤离(撤退路线应事先拟定好)；掘进过程中,必须遵循“有疑必探,先探后掘”的防治水原则,做到边探边掘,不探不掘。

3.10 火工品。火工品管理必须安排责任心强、有相关知识的固定人员负责。炸药、雷管的运送必须坚持分装分运,且使用不导电的木箱或其他材质箱子。火工品井上下装卸运输过程中严禁出现扔、砸、碰、撞现象。加强火工品的领退制度管理。当班剩余炸药、雷管清点经施工单位负责人签字后退库。

4 通风系统优化效果分析

通风系统优化研究方案实施后,矿井通风系统更为畅通,有效提高矿井防灾、抗灾能力,为矿井安全生产提供有力保障。

［1］曹淑良.破碎顶板超前锚杆支护技术［J］.矿山压力与顶板管理,2001(4):22一23.

［2］陶龙光.超前锚杆预支护机理的力学模型研究［J］.岩力学与工程学报,1996.15(3):242一249.

［3］陆家梁.软岩巷道支护技术［M］.长春:吉林科学技术出版社,1995.

OPtimiZation Study and APPlication of Ventilation Systemin Pingyu No.4 Mine

Zhang Junfu
(No.4 Mine of Pingyu Coal and Electricity Company,China Pingmei Shenma Group,Yuzhou Henan 461670)

Because of long ventilationroute,small cross一section in part of support deformation,large ventilation resistance and great internal leakage and other reasons inNo.4 Mine of Pingyu Coal and Electricity Company,China Pingmei Shenma Group,the whole amount of air intaking in the mine is directly affected,seriously restricting the safe production of mine.Therefore,this mine carried out an optimization study and application of ventilation system to solve the problem efficiently.

ventilation;air intake;resistance;system

TD724

A

1003一5168(2015)07一0081一2

2015一6一26

张俊府(1967.12一),男,大专,研究方向:煤矿掘进管理。