阳煤一矿通风系统优化改造浅谈

葛晓波

（阳泉煤业（集团）有限责任公司 一矿，山西 阳泉 045008）

阳泉一矿由于生产队组多，采区集约化生产度低，矿井分区风量配置不合理等原因，导致矿井系统风量浪费严重、主扇工作负荷不均，给矿井生产与通风之间带来严重矛盾。考虑到一矿主扇扩能改造，周期长，工程量大，且改造效果非常有限，无法满足目前生产要求，决定通过对矿井通风系统进行优化，实现矿井风量最大效率利用，解决矿井生产用风困难的问题。

1 目前矿井生产中存在的问题

一矿是老矿井，由于矿井产量大，生产准备采区面广，采掘头数多，因此存在工作面系统风量浪费严重、采区生产集约度差、分区通风系统不合理三方面的问题，造成矿井通风效率低，需风量大，矿井通风严重制约着生产。

1.1 采区巷道封闭滞后，非生产系统用风量大

一矿采区布置方式一般为双翼采区，每翼各布置一个回采工作面。每个工作面布置四条巷道：一条进风巷，一条回风巷，一条低位抽采巷，一条高位抽采巷。工作面回采结束后，虽然按规定在45天内对工作面进行了密闭，但考虑煤层自然发火可能造成有害气体溢出处理，需要在工作面四条巷道内均留置系统，保证密闭闭墙处在正压区内。按照巷道内通风最低0.25 m/s的风速计算，每条巷道内需配置系统风量150 m3/min，每个工作面合计需配置系统风量600 m3/min。一矿采区开采方式采用后退式开采，由于通风密闭工程量大，作业人员短缺，一般待两翼工作面均回采结束后，方对采区系统进行封闭，若按此方式施工，双翼工作面则需配置系统风量1200 m3/min，采区最大用风量约6500 m3/min，系统用风量约占采区总风量18%，由此可见工作面系统中非生产巷道风量占用大。

1.2 生产集约化程度低，采区硐室占风量大

一矿现有回采队组3个，开掘队组10个，由于采区地质条件复杂，生产任务重，当遇较大地质构造是，需准备备用工作面搬家倒面，致使一矿目前共计有生产采区、准备采区共计8个，采区集约生产程度低。同时采区内现均布置有梭车硐室、乳化液配液站硐室、瓦斯抽放站硐室、一、二号配电室至少5个采区硐室，按照每个采区硐室配风200 m3/min计算，则硐室系统配风需1000 m3/min，8个生产准备采区，仅硐室配风就高达8000 m3/min，导致矿井硐室占风量大。

1.3 分区通风方式不合理，主扇负荷不均衡，造成分区通风系统不合理

由于矿井开采不断延伸，主生产采区不断向矿井深部接替，矿井深部用风量大，矿井井底周边采区资源枯竭，只进行三角煤回收，用风量小。而矿井分区通风方式仍以新、旧采区均衡生产设计均匀配风，通风系统未随采区延伸进行优化调整，致使老旧采区配风量小，主扇功效未得到有效利用，新采区用风量大，主扇超负荷运行。

2 矿井通风优化

针对矿井通风中存在的上述问题，决定从以下几个方面着手，提高矿井通风效率。

2.1 采区巷道做到随采随闭，及时有效的减少已采工作面系统配置风量

由于采区一翼工作面回采结束后，不仅在规定时间内对工作面进行永久密闭，隔绝空气，降低采空区发火事故，同时对工作面所在采区一翼回风巷进行密闭，并将采区系统第一横贯位置外移至下一个工作面，见图1。不仅避免了工作面系统风量配置，提高了生产用风效率，同时将所有密闭闭墙处在通风负压区23外，降低了通风负压抽带闭墙引起采空区着火事故的发生。

图1 工作面、采区单翼系统密闭

2.2 加快资源枯竭采区回收力度，封闭旧采区，实现矿井集约化生产

矿井北条带五采区、十一采区，南条带一采区、二采区，均已开采多年，采区内仅剩一些三角煤和煤柱，资源枯竭，见图2。可通过加大一采区三角煤及采区煤柱回收力度，缩短采区生产时间，提前对采区进行封闭，其他老采区以此类推。这样，不仅可以减少矿井开采、准备采区数量，实现矿机集约化生产，而且可以减少采区内大量硐室及系统风量配置，降低矿井生产分区内系统风浪费，提高生产用风风量，实现矿井分区生产高效用风。

2.3 优化分区通风系统，保持主扇平稳运行

一矿每个分区内开拓一对进、回风井筒，安装一台主扇，负担本区内生产通风，分区内布置2～3个区，分区间通过回风大巷隔绝卡相互独立。生产系统根据开拓延伸和生产队组衔接的变化，导致各分区生产能力和用风需求不断变化，可在分区生产能力和主扇负担能力匹配的条件下，通过调整隔绝卡位置，对分区内采区重新划分，将通风困难的分区内的部分采区合理划归到生产能力小、通风容易的分区内，从而优化分区通风系统，最终实现用风量小的老旧采区增加产能，使主扇保持正常负荷运行，见图3。

图2 工作面、采区单翼系统密闭

3 结语

通过上述一系列行之有效的优化改造，矿井系统非生产用风大大减少，生产用风风量得到补充，解决生产风量不足的难题，同时生产采区相对减少，实现了集约化生产，通风系统进一步得到了优化，矿井通风效率大大提高，进而实现了矿井通风的稳定性和高效性。阳泉矿区作为生产老区，矿井通风系统普遍存在上述问题。因此，一矿通风系统优化改造对阳泉矿区老旧矿井通风系统建设具有积极的指导和借鉴意义。

图3 工作面、采区单翼系统密闭