钱家营矿西翼通风系统优化研究

徐百龙+范本龙

摘 要：通风系统的可靠运行是煤矿安全生产的根本保障。随着钱家营矿井九采区及十四采区相继投产，需风量及矿井阻力明显增大，采区需风量不足。通过对矿井通风阻力特性分析、通风巷道风阻值计算、矿井通风系统现状风网模拟解算、矿井通风系统优化方案的制定及优选，为矿井通风管理提供必要的技术决策依据，通过实施有针对性的治理方案，保证矿井安全生产和正常衔接。

关键词：通风系统；系统优化；通风管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.253

1 矿井通风概况

开滦（集团）有限责任公司钱家营矿业分公司（简称钱家营矿），1978年开工建设，1988年12月建成投产。

矿井通风方式为两翼对角式，通风方法为抽出式。主井、副井进风，东、西两个回风井回风。东风井装备2台型号为K4-73-01NO32F型离心式主要通风机，配套电机为1600kW，转速500r/min。西风井装备2台GAF26.5/15.8-1型轴流式主要通风机，叶片角度8°，配套电机1600kW，转速750r/min。

2 通风系统改造必要性

2.1 矿井西翼风量不足

2018年矿井西翼九采区及十四采区投入生产后，矿井西翼最大阻力路线达到17000米 ，通过网络解算，进风阻力占22.01%；用风阻力占15.56%；回风阻力占62.98%，矿井回风阻力大。矿井西翼需风量为197.00m3/s，目前矿井西翼供风量为160.04m3/s，远远不能满足2018年生产要求。

2.2 矿井热害日益严重

根据矿井衔接规划，采掘活动向矿井西翼倾斜，矿井西翼地温高，采煤、掘进、运输机械设备运转放热，风流向下流动的自压缩热，煤矸运输过程放热等因素的影响，致使西翼气候条件随之不断恶化。因此矿井西翼各工作面将面临严重的热害问题。

3 矿井通风阻力特性分析

目前，钱家营矿井的进风系统基本上分为三个水平，即-450水平、-600水平和-850水平。-850水平应为主要进风源，风流由矿井深部进风，经过下部和中部的用风地点流入浅部的回风大巷，通风路线最短，通风阻力最小。

通过对井下工作面的通风路线进行阻力测定，以西翼2881W工作面为例。将测定线路分为进风段、用风段和回风段三段進行阻力分布分析，进风段测点1—22的阻力为1099Pa，用风段测点22—27的阻力为662Pa，而回风段测点27—303的阻力为1346Pa。则进风段的阻力占总阻力35.4%，用风段的阻力占总阻力21.3%，回风段的阻力占总阻力43.3%。

4 矿井西翼通风系统改造方案及效果分析

（1）方案一，巷道工程包括：-370回风山、六采回风山，通风网络解算结果见 表1。

由表1可以看出，方案一基本可以满足矿井需风量，但采区之间生产安排需要进一步进行调整。其中进风阻力占29.35%；用风阻力占21.12%；回风阻力占49.54%。

（2）方案二，矿井-370回风山、六采回风山、-450水平回风巷各增加一条岩石回风巷，通风网络解算结果见表2。

（3）方案三、巷道工程包括：-370回风山、六采回风山、-600回风巷。

通过网络解算得出，九采区风量达到51.2 m3/s，八采区风量可达76.5 m3/s，三水平延伸和六采区分别可达到47.4 m3/s和24.9 m3/s，西风井工况风量208.1m3/s，负压3276Pa。

方案三可以满足矿井生产需要。其中进风阻力占32.23%；用风阻力占23.38%；回风阻力占44.49%。

5 结论

推荐方案为方案一。该方案巷道工程量较少，工程所需时间短，造价成本，满足2018年生产需求。但九采区内部风量需严格控制，矿井西风井主要通风机排风量为201.8m3/s，负压为3385Pa，风阻R值为0.0831。目前方案一降阻工程已施工完毕，矿井西风井风排风量为183.34 m3/s，负压为2780 Pa，其风阻R值为0.0827，与网络解算结果完全相符。在对风机进行改造后或调整风机叶片角度及频率后，西翼风量能够满足九采区及十四区投入需要。