二、四、五号井矿井通风系统研究与应用.doc

王家山煤矿二、四、五号井
通风系统合并运行实施与研究
2013年5月1日
矿井通风系统是矿井生产系统重要组成部分，它的优劣好坏，直接影响矿井安全生产、灾害防治和经济效益,靖远煤电公司王家山煤矿二、四、五号井为开采多年的老矿井，随着矿井生产水平延伸及产能提升的需要，矿井通风系统老化而不合理，不能适应矿井生产需求,矿井主要通风机处于高耗能、低工效运行状态.王家山煤矿根据自身特点及生产需求对矿井通风系统进行改造，使得矿井通风系统更加合理、稳定，使主要通风机工况点更为经济合理，为矿井安全生产提供了可靠保障。具有一定借鉴意义。
一、矿井通风系统概况
王家山煤矿二号井为片盘斜井开拓，矿井采用中央并列、边界混合压入通风方式,即副井进风，主井、风井回风,核定通风能力为62。3万T/a.矿井主要通风机型号为4—72—11NO20B型，配套电机型号JS125—8，额定功率95kw,通风机额定风量：2082 m3/min，全压：1882Pa。等积孔为:1.41 m2，矿井负压:687Pa，矿井总进风量：1921 m3/min，矿井总回风量：1927 m3/min，全矿井共安排2个采煤工作面，3个掘进工作面正常生产;矿井瓦斯等级为低瓦斯，可采煤层两层，属易自燃煤层，自燃发火期为3～5个月。
矿井的生产水平为1537水平和1550水平（附图1）,随着矿井生产水平的下延及二、四、五号井生产系统的集中合并，且1550生产水平即将回采结束变成回风水平，矿井的通风系统急需调整改造.
二、矿井通风系统存在问题：
随着矿井产能提升的需要及生产水平的下延，矿井通风系统老化而不合理，不能适应矿井生产需求更加显著,二号井现使用的4—72—11NO20B型主扇无法满足矿井通风安全生产需要,存在的主要问题为:
1）由于24202—3工作面尚未回采结束，矿井进风水平为1550及1537水平，矿井通风设施繁多,且风流稳定差。
2）矿井主要回风系统1580阶段石门、1600石门、1750东大巷及西风井通风线路长、通风阻力大，特别是1580阶段石门、1600石门局部巷道失修变形严重，通风断面小，严重影响矿井安全生产。
3）目前副井口运行的离心式主要通风机的通风能力无法满足矿井产能提升的生产需求,处于高耗能、低工效运行状态。
4）副井口主要通风机（压入式）安设在副井，副井(进风井)兼提升井使用，矿井漏风率高，通风机有效风量低,矿井通风稳定性差。
5）矿井无备用主要通风机，为单主扇运行，使用年限长，矿井正常通风无可靠的安全保障。
6）矿井采用正压通风,工作面回采期间，将大量有毒、有害气体压入采空区.当主扇因故停止运转或井下通风设施遭到破坏出现风流短路时,易造成井下风压大幅度降低，有可能使采空区及小窑破坏区内CO气体大量涌出，严重威胁井下安全生产。
7)二、四号井生产巷道在1360水平贯通后,矿井内部控制风流的通风设施多，管理难度大，通风稳定性差,给防灭火、防瓦斯、综合防尘造成的安全隐患大.
因此实施矿井通风系统合并改造工作已势在必行。
三、矿井通风系统合并运行实施方案
针对以上问题，待二号井1550水平回采结束，二号井运煤系统经1360东大巷由四号井提升，二号井主井筒不再承担矿井运煤任务后。特提出二、四、五号井通风系统合并运行实施方案.
在二号井主井口施工风硐、风道、人行通道,拆除主井栈桥，安装防爆门和FBCDZNO18型对旋轴流式主要通风机两套，在1550文化长廊构筑两道隔断风门,停止其副井口的主扇运行，开启主井口的主扇,撤除副井口的2组自动风门,关闭主井口的防爆门和人行通道风门,拆除1600主井通路2组4道隔断风门、1360底弯道2组2道无压风门,封闭报废1550东一采区回风石门以里1550石门及西中巷、1550轨上至东风井共计2910米的系统巷道，即形成中央并列抽出式通风系统（附图2）。
报废巷道名称及参数
附表1
巷道名称
形状
支护形式
断面（㎡)
长度（m）
E11201—1前期回风上山
拱形
锚 网 喷
12。9
62
1550石门
拱形
锚 喷
9.4
195
1550西中巷
拱形
锚 喷
9。4
480
1580阶段石门
拱形
锚 喷
8。6
180
1550轨道上山
拱形
锚 网 喷
7。5
142
1600石门
拱形
锚 喷
9。1
361
1600Ι轨上山
拱形
锚 网 喷
7。8
142
1650东大巷
拱形
锚 网 喷
9.1
398
1650轨道上山
拱形
锚 网 喷
5.7
470
1750回风大巷
拱形
锚 网 喷
7。0
155
风井
拱形
砌碹
7.0
325
合计

2910
四、矿井通风系统合并运行效果评估
通过以上二、四、五号井通风系统实施方案，完全解决矿井通风系统存在问题。
1、简化矿井通风系统，报废二号井1580阶段石门、1600石门、1750回风上山、东风井等2910米失修巷道,减小矿井通风阻力，使二、四、五号井形成比较合理的两翼对角抽出式通风。
2、减少矿井通风设施，撤除二号井1600主井通路、1550轨上底弯道、1550东一采区回风石门、24201-2机道口、1360轨上底弯道、1360皮斜上山上、下平巷共计13组24道风门，矿井通风稳定性增强，通风安全保障能力提高。
3、在二号井主井口安设的两套FBCDNO18型对旋轴流式主要通风机通风，具备工作效能高，耗能低、风机在合理工况区内运行、通风富裕系数大、通风能力增强等优点,且主扇与备用主扇能够实现自动切换，提高了矿井的通风安全保障能力。
4、采用负压通风,可以减小矿井的内、外部漏风率,提高矿井的有效风量率，提升主要通风机运行的经济效益。
5、矿井采用负压通风，主要通风机异常停止及备用主要通风机未能自动切换时，井下各采掘工作面不会发生气体涌出现象.为矿井防灭火、防瓦斯和综合防尘工作可以创建安全稳定的通风基础环境。
6、矿井采用抽出式通风方法，能够及时有效排除矿井生产中的有毒、有害气体,消除采空区和小窑破坏区有害气体积聚。
7、解决四号井1360中央变电所、东一采区变电所和东大巷的微风作业现象.
六、总结
二、四、五号井通风系统合并运行后,矿井达到了通风系统改造实施方案预期效果，矿井通风系统得到简化，通风能力得到提升，通风系统安全保障性增强，井下各采掘工作面及用风地点风量合理、可靠，二、四、五号井形成了比较合理的两翼对角抽出式通风,矿井安全通风系统达到了安全、可靠、稳定、高效节能的目的。但由于矿井投入使用的三套主要通风机型号不匹配，矿井内部流体动力负压不均衡，导致矿井局部巷道风量不便于调节。

附图一
附图二