新丰煤矿通风系统优化改造

王少波

（山西兰花科技创业股份有限公司大阳煤矿分公司，山西晋城 048000）

新丰煤矿通风系统优化改造

王少波

（山西兰花科技创业股份有限公司大阳煤矿分公司，山西晋城 048000）

从新丰煤矿的通风实际情况出发，结合新丰煤矿后期生产部署，进行网络解算，并提出改造方案，对不同方案进行分析比较，得出新丰煤矿通风系统优化改造方案。

通风系统；网络解算；优化；改造

1 矿井概况

新丰煤矿目前有4个采煤工作面，2个煤巷掘进工作面和1个岩巷掘进工作面，分别为23012工作面、11111工作面、23022备采工作面、11051工作面、16015上副巷掘进工作面、16015下副巷掘进工作面和26运输下山岩巷掘进工作面。

新丰煤矿采用分区对角抽出式通风。主井、副井进风，东风井、回风斜井和一3煤回风井回风；后期为主井、副井进风，东风井和一3煤回风井回风。东风井前期服务25采区、后期服务全矿井二1煤采区，回风斜井仅服务井田西翼26采区，一3煤回风井专用于回采一3煤时回风。掘进工作面采用局扇压入式通风，全部实现了双风机双电源自动倒台和三专两闭锁。

2 新丰煤矿后期通风系统优化

新丰煤矿后期主要是西翼26采区和东翼31采区、33采区开采时期。

后期共有3个工作面，8个掘进头。具体部署情况为：26采区有1个工作面26041工作面，2个二1煤掘进头26042下副巷和26042上副巷。31采区有1个工作面31061工作面，3个掘进头31062下副巷、31062上副巷和-440抽放巷（东）。33采区有1个工作面33061工作面，3个掘进头33062下副巷、33062上副巷和-440抽放巷（西）。

2.1 解算条件

根据该时期的生产部署，新巷道的风阻值由实际测定中已知的同类型巷道的摩擦阻力系数或百米风阻值推算得出。3个风井的风机参数不变，掘进巷道、硐室固定风量，工作面自然分风进行解算[1]。

2.2 网络结算结果及分析

在满足掘进巷道、硐室需风条件下进行解算，解算结果，如表1和表2所示。

根据新丰煤矿后期解算结果可以看出，回风斜井风机负压1 635.82 Pa，风量48.53 m3/s；东风井风机负压1 912.45 Pa，风量67.38 m3/s；一3煤回风井风机负压782.53 Pa，风量21.38 m3/s。31061工作面通过风量26.51 m3/s，能够满足31061工作面的需风量；33061工作面通过风量1.95 m3/s，26041工作面通过风量22.11 m3/s，都不能满足工作面需风量。主要巷道并无阻力异常段，也没有风速超限或者接近风速超限段。

2.3 提出优化方案

根据对新丰煤矿后期通风系统的分析，当前条件下的主要通风机不能满足33061工作面和26041工作面的需风量，并且井下并无阻力过大巷道，通过降阻调节来满足33061和26041工作面的需风量经济上不合理，因此需要改变一3煤回风井和回风斜井的风机叶片安装角进行调节。针对上述问题，提出两套方案。

方案一：按照新丰煤矿对后期的规划，将±0大巷作为回风巷，七井往西翼的进风主要通过+88运输大巷进风。一3煤回风井风机叶片安装角由49°～41°上调到52°～44°，回风斜井风机叶片安装角由40°～32°上调到43°～35°。

方案二：将±0大巷东段作为进风巷，七井往西翼进风由+88运输大巷和±0大巷东段共同进风。

2.4 方案一分析

a.解算条件。一3煤回风井风机叶片安装角由49°～41°上调到52°～44°，回风斜井风机叶片安装角由40°～32°上调到43°～35°。掘进巷道、硐室固定风量，工作面自然分风进行解算。

b.解算结果。在满足掘进巷道、硐室需风条件下，解算的出风机工况、矿井主要用风地点风量结果如表3和表4所示。

c.结果分析与结论。根据上表解算结果可以看出，一3煤回风井风机叶片安装角上调到52°～44°后，由它所担负的33061工作面解算风量变为7.13 m3/s，满足需风量；回风斜井风机叶片安装角上调到43°～35°，它所担负的26041工作面解算风量变为24.90 m3/s，和需风量误差为0.4%，也能满足需风量。

因此，改变叶片安装角提高风量能够满足后期生产部署的用风需求。

2.5 方案二分析

a.解算条件。解算条件和方案一相同。

b.解算结果。在满足掘进巷道、硐室需风条件下，解算的出风机工况、矿井主要用风地点风量结果，如表5和表6所示。

c.结果分析与结论。根据上表解算结果可以看出，一3煤回风井风机叶片安装角上调到52°～44°后，由它所担负的33061工作面解算风量变为7.11 m3/s，满足需风量；回风斜井风机叶片安装角上调到43°～35°，它所担负的26041工作面解算风量变为24.98 m3/s，和需风量误差为0.08%，也能满足需风量。

但是，东风井风机负压2 068.72 Pa，风量为63.73 m3/s，不符合AQ1028-2008煤矿井工开采的条件。

2.6 方案二进一步优化

方案二中，风量满足需要，但是东风井风机负压超过2 000 Pa，主要原因是±0大巷东段改为进风巷后，31061工作面风量增加为29.04 m3/s，工作面进回风巷断面较小，阻力较大，而其他巷道没有特别高的阻力段。加之31061工作面风量富裕，不考虑扩修巷道，采用降低东风井风机叶片角度，减小风量的办法。

a.解算条件。东风井风机叶片安装角为-9°；其他两个井的风机参数不变。

b.解算结果,如表7和表8所示。

c.结果分析与结论。由解算条件和解算结果可知，通过降低东风井风机叶片安装角可以满足各地点用风需求，风机风量大于3 000 m3/s，负压小于2 000 Pa。

2.7 优化方案确定

新丰煤矿的两种通风系统改造方案均能解决后期供风不足的问题，满足矿井后期生产部署的用风需要，现从对两种方案进行比较，选取较优方案予以实施。

方案一仍然以±0大巷为回风巷，增大一3煤回风井和回风斜井的风机叶片安装角后，31061工作面解算风量为26.19 m3/s，33061工作面解算风量为7.13 m3/s，26041工作面解算风量为24.90 m3/s，均能满足各地点需风量，此时回风斜井风机负压1 983.64 Pa，风量51.47 m3/s，东风井风机负压1 926.37 Pa，风量67.05 m3/s，一3煤回风井风机负压1 279.03 Pa，风量32.77 m3/s。

方案二以±0大巷为进风巷，增大一3煤回风井和回风斜井的风机叶片安装角后，31061工作面解算风量为29.04 m3/s，33061工作面解算风量为7.11 m3/s，26041工作面解算风量为24.98 m3/s，均能满足各地点需风量，此时回风斜井风机负压1 973.53 Pa，风量51.55 m3/s，东风井风机负压2 068.72 Pa，风量63.73 m3/s，一3煤回风井风机负压1 199.98 Pa，风量33.80 m3/s。方案二中东风井负压偏大，是因为±0大巷作为进风巷后，由东风井担负的31061工作面的风量加大，由于断面较小，阻力偏大，31061工作面风量富余。对方案二进一步优化，减小东风井风机的叶片角度，改为-9°，31061工作面解算风量为26.84 m3/s，能满足31061工作面的需风量，东风井负压也符合煤矿井工开采的有关规定。

方案一中±0大巷作为回风巷，过风2 m3/s，只是为了清理巷道用。方案二进一步优化方案中将其改为进风巷，同时减小东风井风机的叶片角度，既能充分利用这条巷道，也能减小风机负压，还能为矿上节约开支。因此，方案二进一步优化更合理。

综合考虑确定方案二进一步优化方案为新丰煤矿通风系统后期优化改造最终方案。

3 结束语

针对新丰煤矿通风系统的现状，提出了优化方案，经网络解算验证能够解决新丰煤矿目前存在的安全问题。

根据新丰煤矿的后期生产部署，提出了两套优化方案；虽然这两套方案都能满足矿井各个地方的用风需求，但是方案二的东风井风机负压偏大；又通过调小东风井风机的角度进一步对方案二进行优化，得到的优化方案完全满足矿井的后期生产要求。

通过技术上和经济上的比较，最终确定方案二的进一步优化方案为新丰煤矿后期的优化改造方案。

[1]谭允祯，陈开岩，刘泽功，等.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学，2007.

Optimizing and Transforming the Ventilation System in Xinfeng Mine

WANG Shaobo
(Dayang Mine,Shanxi Lanhua Technology Co.,Ltd.,Jincheng 048000,China)

Based on the ventilation situation and the late production deployment in Xinfeng Mine, network solution was conducted and a set of transformation plans were presented.By comparison,the final plan was determined to optimize and transform the ventilation system in Xinfeng mine.

ventilation system;network solution;optimization;transformation

TD724

A

1672-5050（2015）02-0021-03

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.02.008

（编辑：刘新光）

2015-01-18

王少波（1986-），男，河南焦作人，硕士，助理工程师，从事矿井通风与安全工作。