4-(-2)403掘进工作面长距离局部通风技术研究_杨超社.pdf
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1、1202023 年第 5 期4-2403 掘进工作面长距离局部通风技术研究杨超社1 张兴文2 杨 冰3(1.陕西煤业集团黄陵建庄矿业有限公司,陕西 延安 727300;2.陕西陕煤蒲白矿业有限公司,陕西 渭南 715500;3.徐州吉安矿业科技有限公司,江苏 徐州 221000)摘 要 为了解决 403 工作面长距离通风安全问题,提出了单巷单风机长距离通风技术和智能通风技术相结合的方式对通风系统进行优化,采用大功率对旋式矿用局部通风机和大直径柔性风筒布置,并对污风在巷道内的运移规律进行模拟研究。结果表明:通风系统优化后,近 4000 m 巷道通风系统各项指标均能符合要求。关键词 长距离掘进;局
2、部通风;通风系统;运移规律中图分类号 TD724 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.05.039Research on Long Distance Local Ventilation Technology for the 4-2403 Driving Working FaceYang Chaoshe1 Zhang Xingwen2 Yang Bing3(1.Shaanxi Coal Industry Group Huangling Jianzhuang Mining Industry Co.,Ltd.,Shaanxi Yanan 727300;
3、2.Shaanxi Coal Pubai Mining Co.,Ltd.,Shaanxi Weinan 715500;3.Xuzhou Jian Mining Industry Technology Co.,Ltd.,Jiangsu Xuzhou 221000)Abstract:In order to solve the safety problem of long distance ventilation in the 403 working face,a combination of single roadway single fan long distance ventilation t
4、echnology and intelligent ventilation technology is proposed to optimize the ventilation system.High power counter-rotating type mining local ventilation fans and large diameter flexible air duct are used for layout,and the migration law of foul wind in the roadway is simulated and studied.The resul
5、ts show that after the optimization of the ventilation system,all targets of the ventilation system in the nearly 4000 m roadway can meet the requirements.Key words:long distance driving;local ventilation;ventilation system;migration law收稿日期 2023-01-16作者简介 杨超社(1988),男,陕西富平人,2021 年毕业于西安科技大学采矿工程专业,本科,
6、助理工程师,现从事矿井防灭火治理、矿井瓦斯治理以及重大灾害治理工作。杨超社等:4 403 掘进工作面长距离局部通风技术研究杨超社等:4 403 掘进工作面长距离局部通风技术研究建庄煤矿为高瓦斯矿井,4-2403 掘进巷道长距离通风根据实地测量最长可达 3800 m 左右,通风安全难以得到保障。根据矿井实际情况,采用多种技术进行通风系统优化对保证掘进工作面通风安全具有十分重要的意义1-2。1 工作面概况4-2403 运输巷开口至 3435 m 区段为下山掘进,煤层平均倾角 3,最大倾角 9左右,34353725 m 区段为小角度上山,平均 1左右;4-2403 回风巷煤层倾角 0 9,平均倾角
7、3,煤层厚度39.7 m,平均煤厚7.7 m,煤层由东向西逐渐变薄。4-2403 运输巷 31353725 m 区段呈向斜构造,4-2403回风巷距四盘区辅运巷 21903015 m 为向斜构造轴部,向斜轴部煤岩层应力集中,煤层较松软,节理发育。巷道断面特征见表 1。表 1 巷道断面特征表序号名称工程量/m断面形状掘宽/mm掘高/mm掘进断面积/m214-2403 运输巷3773矩形5800360020.8824-2403 回风巷3818矩形5400360019.442 通风系统及布置2.1 通风系统单巷单风机长距离通风技术是目前矿井应用比较普遍的一种局部通风技术,该技术选用两台通风12120
8、23 年第 5 期杨超社等:4 403 掘进工作面长距离局部通风技术研究杨超社等:4 403 掘进工作面长距离局部通风技术研究机,一台通风机为主通风机,另一台为备用通风机3。当主风机出现运行故障时,备用通风机能及时保证用风量的提供,通风方式采用压入式通风。4-2403巷长距离掘进通风根据实地测量最长可达 3800 m左右,根据现场实际情况,提出使用 75 kW 大功率风机,配合直径为 1200 mm 和 1000 mm 的大直径风筒,通风方式采用单风机单风筒压入式通风。根据单巷单风机长距离通风的方案,依据工作面巷道实际情况,自行设计局部智能通风调节系统,基本结构如图 1。矿井智能通风系统的结构
9、主要由局部通风机、矿用流道式变频器、智能控制开关、分风器、风筒几个部分组成4。该调节系统可依据现场情况设置成自动方式和人工方式,当采用自动调节方式,系统由智能控制器进行主控制实现对风量的调节;当采用人工方式时,工作人员可依据巷道现场情况调节风量。图 1 智能局部通风系统在巷道中放置多个传感器(图 2),传感器能对巷道中风速和瓦斯等进行监测,依据监测的风速和瓦斯等数据,自动调节方式能智能地对巷道风量进行调节,最大程度减少瓦斯、有毒有害气体在巷道内的积聚,保证良好的井下工作环境。在一定程度上,该调节系统减少了风机的通风成本,能对井下有毒有害气体的积聚起到预警作用,保证井下人员的安全。T1.掘进面瓦
10、斯监测;T2.巷道瓦斯监测;T3.回风巷瓦斯监测;T4.进风巷风机瓦斯监测;F1.风机风速监测;F2.工作面风速监测图 2 瓦斯、风速传感器分布图2.2 通风系统布置4-2403 运输巷和回风巷均采用单风机单风筒压入式通风方式,掘进工作面瓦斯涌出量 2.4 m3/min,403 运输巷需风量 720 m3/min,403 回风巷需风量 725 m3/min。4-2403运输巷的局部通风机放置在新鲜风流中,根据掘进方案,可安设在四盘区的运输巷口,采用1000 mm 柔性风筒至工作面供风,回风外段使用调节风门控制风流。风筒吊挂在掘进方向巷道左帮,每 50 m 使用一根锚杆铺设钢绞线吊挂,风筒吊挂在
11、钢绞线上,做到逢环必挂。进回风路线如图3所示。四盘区辅运巷 4-2403 运输巷局部通风机风筒工作面 4-2403 运输巷 4-2403 反风道四盘区回风巷回风大巷回风立井地面。4-2403 回风巷掘进工作面最长供风距离为 4000 m,局部通风机安设在四盘区辅运联巷 160 m 处的新鲜风流中,采用 1200 mm 柔性风筒至工作面供风,风筒吊挂在掘进方向巷道采煤侧,回风外段使用调节风门控制风流。每 50 m 使用一根锚杆铺设钢绞线吊挂,风筒吊挂在钢绞线上,做到逢环必挂。进回风路线如图 3 所示。四盘区辅运联巷局部通风机 4-2403 回风联巷 4-2403 回风巷工作面 4-2403 回风
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