煤矿通风系统优化研究及应用

李琎

摘要：由于XX煤矿的矿井属于老矿井而且通风线路过长，为了能够适应当前矿井布局的与生产，必须要对矿井内的通风系统进行调整、优化。想要确保优化之后的通风系统能够稳定、可靠地运行，就必须要将矿井内的整个通风网络进行全面改造。通风网络调节的主要内容就是将既定的矿井风网结构、分支风阻、以及有用风地点与风量需求为基础，将通风设备的风压、风量以及风流调节装置的参数以及安装位置进行确定，在降低矿井所使用的通风功率、主通风设备的运行效率以及通风费用的同时，实现矿井高产高效的目标。文中对于煤矿通风系统中存在的问题进行了分析与探讨，并给出了一些行之有效的解决办法，以供相关从业人员进行参考、借鉴。

关键词：煤矿通风系统；；优化；；研究与应用

中图分类号：TD724文献标识码：A文章编号：2095-3178（2018）19-0376-01

引言：

为了优化XX煤矿矿井的通风系统，首先要把XX矿井位于东翼

回风立井的风机停运之后，将主立井以及东回风立井井口与风道封闭，由主、副斜井、以及行人斜巷进风，北回风立井回风。将整个通风系统进行优化不但能够有效地解决了矿井东翼通风阻力过大的问题，还能够提提高通风系统的稳定性与安全性，使得整个通风布局变得更加完善化、合理化，在节省大量的通风成本的同时还可以保障矿井负压与风量大小与煤矿技术标准相一致，为煤矿矿井的安全生产打下坚实的基础。

1矿井通风概况

XX州的XX煤矿位于XX井田的西面，根据XX省的某炭地质勘

测研究所在2017年7月中旬所提交的《XX省XX州市XX能源公司XX煤矿资源储量核报告》中显示，XX煤矿井田的煤层厚度在0～11.25m，可采点平均厚度为5.03m，煤层厚度的变化曲间较大。当前该矿井所使用的通风形式是常见的中央并列以及中央分列式，所使用的通风方法为抽出法。

矿井西翼

矿井西翼所使用的通风形式是中央分列式，采用抽出式通风

法。由副斜井以及行人斜巷等进风并经南回风立井回风，在南回风立井出口位置安装有FDSA-N0.30轴流式通风机，一台使用另一台作为备用，这两台设备的功率为2X320/KW，矿井西翼处的进风量约为3806m3/min，通风负压595pa。

2矿井东翼

矿井西翼所使用的通风形式也是中央分列式，仍然采用抽出

式通风法。由主立井处进风，并在西回风立井进风口位置设有两台型号为FASD-N0.08的流式通风机，通风机总功率为2X100KW，总进风量为2203m3/min，回风总量为3200m3/min，通风负压为1100pa。

当前通风系统内存在的问题

2.1矿井西翼通风负压过大导致通风异常；（2）矿井西翼南回

风立井处的通风设备功率偏大，矿井西翼处的风量变小；（3）矿井西翼回风立井处的设备能耗过大；（4）矿井使用的方式是分区通风，给管理工作的进行与抗灾能力造成严重影响。

3优化方案的选择

在进行煤矿通风系统的优化过程当中，必须要确保通风系统

的改进方案能满足国家以及地方政府的法律法规，将矿井内的所有通风巷道进行合理利用，在没有提高施工成本预算与增加设备的前提下，对整个矿井的通风系统进行优化，以满足矿井的生产用风需求。

经过矿井技术部门反复地分析与论证之后，结合相关资料与通风系统的具体情况，给出了两种可行性好的优化措施：（1）在停运矿井东翼回风立井处的设备的同时，将东回风立井口与风道进行封闭，将主立井设为进风口，以主立井、行人斜井和皮带斜井进风（也就是“回进一回”）的通风模式。（2）把矿井东翼处的立井风机停运并将东回风立井与风道封闭，以主、副斜井、以及行人斜井进风，南回风立井回风（三进一回）的通风模式。将这两种方案进行分析与解算之后，得出：使用方案（1），矿井东、西翼的通风系统优化的工程量小而且需要完善的通風设备数量也相对较少，但是需要90m集中运输巷东段的回风立眼位置设为33150顺槽改造巷与33150运输顺槽车的回风巷；如果使用方案（2），通风系统优化完成之后可一直使用到矿井报废为止，而且整个通风系统并不需要进行大规模改造，整个优化过程量少但是在构筑通风设施方面需要投入大量的人力与物力。将上述这两种方案比较之后可以看出，通过方案（2）

来对通风系统进行优化能够有效地提高矿井通风系统的安全性与稳定性，管理便捷而且可靠性好。

方案施行步骤

4调整通风设施

调整矿井通风系统之前，必须要对以下设施进行改造以保障矿井通风系统的稳定性与效果：4.1将矿井东翼处的东风立井与风道封闭；（2）矿井东翼主立井封闭；（3）安装一道防突风门于皮带暗斜井处；（4）在-95m变电所打设密闭一道；（5）将一道密闭设置于34192运输顺槽回风联络巷处。

4.2安排好测风人员并选择好测风地点；（2）在通风系统调整之前必须要做最少三次的风量测量，记录并上报通风调度；当通风系统调整完成后对所有的测风点做最少三次的测量并上报通风调度，然后在事先指定的位置等待通风调度通知。值得注意的是，必须要在风机调频完成之后才能够进行风量测定。

5通风系统调整后矿井通风阻力解算

按照2017年5月分出示的矿井通风阻力测定报告内容，对矿井内的采掘工作与各通风巷道进行通风阻力解算，如图1所示。图1：调整后矿井通风阻力解算表如图1所示，调整之后的矿井总风量通风阻力约有1740pa，所以必须要严格按照通风机的性能选择最为科学、合理且节能的优化方案，此外还应当要将矿井通风机风叶角度调整到-10。，风机运行的步率为40hz。

结语：

综上所述，（1）将矿井通系统进行优化后，平均每个月给矿井

通风成本节约了有12万元左右，加上通风机以及其辅助设备的成本节约为150万元左右。（2）矿井东翼回风立井通风设备停止运转之后每个月节约电量约有12万度，按照节省一度电等于减少0.986/kg的二氧化碳与节省1kg煤的方法来计算，每个月可以节省煤约48吨，

一年节约煤的数量为560吨。

参考文献

[1]汪光鑫，汪惊奇，王海宁.矿井通风仿真系统在大同煤矿集团公司的研究应用[J].全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会，2016（12）：124-137.

[2]朱宏，李中华，李继平.基于粗集神经网络的矿井通风系统方案优选方法研究与应用[J].安徽省煤炭学会通风安全专业委员会六届三次学术交流会，2015（03）：155-168.