周思友

[摘要]為了解決金剛礦井通風(fēng)較為困難的難題，利用現(xiàn)有工業(yè)場地和井巷，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了在同一工業(yè)場地安裝兩套通風(fēng)設(shè)備，達到分區(qū)回風(fēng)的目的。

[關(guān)鍵詞]礦井 通風(fēng)系統(tǒng) 優(yōu)化設(shè)計

[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-396-1

1礦井通風(fēng)系統(tǒng)慨況

礦井通風(fēng)系統(tǒng)類型屬中央分列式，主通風(fēng)機工作方式為抽出式。主平硐、主斜井、主暗斜井、副斜井四個井口進風(fēng)，進風(fēng)井在主井工業(yè)場地，進風(fēng)水平標(biāo)高為+330m；中風(fēng)井是目前礦井回風(fēng)井，回風(fēng)水平標(biāo)高為+500m；安裝有兩臺BDKⅡ-8-№.22型對旋軸流式通風(fēng)機，額定風(fēng)量5240-5460 m3/min，額定工作壓力1470-2568Pa。目前，通風(fēng)機供風(fēng)量已達到極限，不利于安全生產(chǎn)。

2礦井分區(qū)回風(fēng)的必要性

（1）礦井現(xiàn)開采采區(qū)為+120水平。逐步開拓-100水平-311采區(qū)，通風(fēng)路程增長，-311采區(qū)最大通風(fēng)流程達12000m，同時隨著開采深度增加，瓦斯涌出量相應(yīng)增加及地溫升高等因素，需風(fēng)量也相應(yīng)增大。

（2）隨著機械化水平提高，綜采綜掘要求巷道斷面增大；采煤工作面機尾巷必須實行全風(fēng)壓通風(fēng)等，從而增加了礦井所需風(fēng)量。

（3）根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》（GB50215-2005）及煤礦建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計審查和竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)（AQ1055-2008）中的相關(guān)規(guī)定，及-100m延深工程審查報告要求，按高瓦斯礦井設(shè)計采取分區(qū)通風(fēng)至-100m水平東翼投產(chǎn)時，礦井將過度到分區(qū)通風(fēng)。

3礦井分區(qū)回風(fēng)的可行性

金剛礦井為東西兩翼開采，井田面積大，通風(fēng)距離長，按照分區(qū)回風(fēng)要求，需要重新選擇場地布置工業(yè)廣場和施工回風(fēng)井筒。通過分析，利用現(xiàn)有工業(yè)場地，重新作風(fēng)井與礦井回風(fēng)平硐貫通，將礦井回風(fēng)平硐與回風(fēng)斜井分開，就能實現(xiàn)東西翼分區(qū)通風(fēng)，回風(fēng)斜井作西翼回風(fēng)巷回風(fēng)，礦井回風(fēng)平硐作東翼回風(fēng)巷回風(fēng)。施工期間對井下安全生產(chǎn)無影響，因此，礦井通風(fēng)系統(tǒng)改為分區(qū)回風(fēng)是完全可行的。

4礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案

+500m水平中風(fēng)井原機房處新建東翼回風(fēng)井，新安裝2臺主要通風(fēng)機，見圖1。

（1）井巷工程，+500m東翼回風(fēng)井布置在現(xiàn)有中風(fēng)井工業(yè)場地內(nèi)，距離+500中風(fēng)井井硐36m的位置開口掘進巷道，長度150m。

（2）地面工程，由于該工業(yè)場地內(nèi)已有一套風(fēng)機系統(tǒng)，已設(shè)置有電控室和值班室，本次設(shè)計為減少管理人員，利用原有值班室，本次設(shè)計不增設(shè)值班室。

5礦井主要通風(fēng)機選型

主要風(fēng)機選型為東翼回風(fēng)井，西翼回風(fēng)井由現(xiàn)有通風(fēng)機繼續(xù)服務(wù)，不再選型。

5.1主通風(fēng)機設(shè)備選型計算

礦井通風(fēng)方式由原中央分列式通風(fēng)改為東、西翼分區(qū)式通風(fēng)。根據(jù)計算礦井東翼近期通風(fēng)阻力為910.26Pa，所需風(fēng)量為3887m3/min；礦井東翼遠期通風(fēng)阻力1537.28Pa，所需風(fēng)量為4347m3/min。

經(jīng)計算：東翼近期Q 1=65m3/s ，H1=910Pa；東翼遠期Q 2=73m3/s， H2=1537Pa；通風(fēng)機產(chǎn)生的負(fù)壓，東翼近期H1=92.8mmH2O，東翼遠期 H2=156.7mmH2O；通風(fēng)機工作點，東翼近期R1=0.022（N·S2）/m ，東翼遠期R2=0.029（N·S2）/m ；通風(fēng)機工況點，東翼近期H1=92.8mmH2O，η=0.73風(fēng)機葉片角為43°/35°，東翼遠期H2=156.7mmH2O，η=0.75風(fēng)機葉片角為52°/44°。

5.2選擇通風(fēng)機型號及臺數(shù)

根據(jù)主扇性能曲線，選擇通風(fēng)機型號為BD-Ⅱ-8-№.20型軸流通風(fēng)機2臺，1臺工作，1臺備用。轉(zhuǎn)速為740r/min，生產(chǎn)廠家為湘潭平安電氣集團有限公司。

6結(jié)論

（1）通過優(yōu)化設(shè)計，在同一工業(yè)廣場實現(xiàn)了礦井分區(qū)通風(fēng)，沒有重新選址新建，節(jié)約了土地，減少了井巷工程量，節(jié)省了投資。

（2）通過優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了集中控制，減少了人員，減少了管理成本。