張利宙

（晉能控股集團有限公司潘家窯礦，山西大同 037000）

在煤礦生產中，最主要的分系統(tǒng)就是通風系統(tǒng)，通風系統(tǒng)可以確保綜采工作面中的粉塵、瓦斯等濃度符合《煤炭安全規(guī)程》中的有關規(guī)定。由于逐漸推進了工作面與破壞了現(xiàn)場的生產環(huán)境，在最開始對通風系統(tǒng)的設計中難免會有一些問題存在，這樣就會使通風能力無法符合現(xiàn)在生產的要求[1-4]。以下就是其具體表現(xiàn)：沒有匹配的工作面狀況和通風方式就降低了通風效率、減小了其通風斷面的面積就增大了通風阻力等。在本文中，把實際生產當作案例，來優(yōu)化通風系統(tǒng)，主要是對上面幾項問題進行解決，確保綜采工作面生產的更加安全。

1 簡述礦井的通風系統(tǒng)

在晉能控股煤業(yè)集團某礦中，其生產能力設計成500×104t/a，將綜合開采使用到該礦井中，與之配套的還有立井與斜井。副斜井與主斜井構成了斜井，將帶式輸送機配備給主斜井，可以完成的任務是運輸煤炭，可以將輔助運輸完成的是副斜井；立井的任務就是運輸綜采工作面的所有矸石?，F(xiàn)在，使用到該礦通風的通風系統(tǒng)是“四進兩回”且“四進兩回”是中央的抽出式、并列式。以下就是所布置的通風：

在該礦井中，3 號副立井、2 號副斜井、1 號副斜井與主斜井構成了其進風井。1 號回風立井與2 號回風立井構成了回風井。將全部垮落法使用到該礦井中，并用其管理頂板，將綜合機械化一次采全高采煤法使用到采煤中。通過探測得知，現(xiàn)在此種生產情況下，礦井整個的瓦斯相對、絕對的涌出量分別是14.21m3/t、190.4m3/min?？傮w來說，高瓦斯礦井是該礦井所具有的性質，所以，一定要將通風系統(tǒng)所具有的通風效率提高，進而確保綜采工作面生產的更加安全，防止發(fā)生瓦斯爆炸?，F(xiàn)在，將通風機配備給了礦井，且通風機數(shù)量是2臺，通風機的位置分別是2號回風立井與1號回風立井上，表1就是礦井配套通風機的參數(shù)。

表1 礦井配套通風機參數(shù)

與礦井實際狀況相結合，以各個類型、備用、掘進工作面與別的巷道的需風量為依據，得知，該礦井實際的需風量與供風量分別是25437m3/mim、21363m3/min，最顯著的表現(xiàn)就是需風量比供風量小，這樣就降低了其生產效率。此因素就是此次優(yōu)化通風系統(tǒng)主要解決的一個問題。

除此之外，經過測試布置到回風立井的通風機所具有的性能發(fā)現(xiàn)，在這2個回風立井中，配置到回風立井上的通風機真實工況點和其測試性能的結果來說，1號回風立井是吻合的，2號回風立井是不吻合的。

根據以上所述，來改造與優(yōu)化其通風系統(tǒng)。

2 優(yōu)化礦井通風系統(tǒng)的方案

和礦井實際的通風網格相結合，能夠把其分成3上煤、3 煤通風網絡，以上所講述的通風系統(tǒng)具有相近的回風量，最關鍵的區(qū)別就是通風阻力不同，而且，通風組力最大的是3煤通風網絡，會對調節(jié)通風風量有很大的影響，所以，造成礦井沒有較強通風能力的關鍵因素與對其采掘效率下降有很大影響的因素就是3煤通風網絡。

2.1 初定礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化方案

按照存在于通風系統(tǒng)內的問題，而且現(xiàn)在礦井通風系統(tǒng)的成熟度也比較高了，將礦井之后的發(fā)展與建設規(guī)劃進行綜合，在本文中，主要改造的是3煤通風網絡，主要目的就是對其實際需風量的有關要求進行滿足，將通風阻力降低。以實際狀況為基礎，來將下面幾項優(yōu)化方案提出來了：

（1）對其實際供風量進行設定，將其定設成16080m3/min，擴寬3號煤通風網絡中的回風巷道，起底1m或0.5m是最主要的；

（2）將其實際供風量設定成16080m3/min，拆除調節(jié)風窗，且調節(jié)風窗的位置是3上煤通風網絡系統(tǒng)與3號煤通風網絡系統(tǒng)的中間；

（3）將其實際供風量設定成16080m3/min，將其回風大巷巷道進行起底，且起底高度是0.5m，拆除調節(jié)風窗，且調節(jié)風窗的位置是3上煤通風網絡系統(tǒng)與3 號煤通風網絡系統(tǒng)的中間；

（4）將其實際供風量設定成13920m3/min，對其回風大巷巷道進行起底，且起底高度是0.5m；

（5）將其實際供風量設定成13920m3/min，拆除調節(jié)風窗，且調節(jié)風窗的位置是3上煤通風網絡系統(tǒng)與3號煤通風網絡系統(tǒng)的中間；

（6）將其實際供風量為13920m3/min，將其回風大巷巷道進行起底，且起底高度是0.5m，拆除調節(jié)風窗，且調節(jié)風窗的位置是3上煤通風網絡系統(tǒng)與3號煤通風網絡系統(tǒng)的中間。

最終得出表2中的有關數(shù)據。

表2 不同優(yōu)化改造方案對應的改造效果

經過對上面6種方案進行對比，以回風量來將上面6種方案進行對比，都能使實際需風量的有關要求得到滿足?？墒牵酝L阻力來將上面6種方案進行對比，方案一、二中的通風阻力比2940Pa大。所以將方案一、二排除，剩余的4個方案都能當作優(yōu)化改造方案[5-8]。

2.2 確定礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化方案

從表2中能夠發(fā)現(xiàn)，剩余4個方案的通風阻力與通風量都能夠將實際生產的有關需求得到滿足為基礎，來對礦井的改造成本與生產規(guī)劃進行考慮，然后將優(yōu)化方案確定下來。上面的方案三、四、五、六所對應的詳細改造成本與實施內容的分析為：

（1）方案三:更換通風機，且通風機是在1號回風立井中，起底巷道，將調節(jié)風窗拆除，一共所花費的費用大概是3273.83萬元。

（2）方案四:起底回風巷，且回風巷是3煤通風網絡的，一共所花費的費用大概是2894.35萬元。

（3）方案五:將調節(jié)風窗拆除，一共所花費的費用大概是0.5萬元。

（4）方案六:起底回風巷，且回風巷是3煤通風網絡的，將調節(jié)風窗拆除，一共所花費的費用大概是2894.85萬元。

將上面所講述的幾項優(yōu)化改造方案進行比較，目前，優(yōu)化該礦井通風系統(tǒng)的是方案五，該方案能夠有效降低通風阻力，可是，礦井實際發(fā)展計劃與該方案是不符的。盡管，改造的工作量與成本最高的方案是方案三，可是方案三可以將其通風系統(tǒng)現(xiàn)在面臨的有關問題進行解決，可以使之后煤礦開采更加扎實。所以，明確選取方案三，來優(yōu)化礦井通風系統(tǒng)[9-12]。

3 結束語

在煤礦生產中，最關鍵部分就是通風系統(tǒng)，通風系統(tǒng)可以使生產環(huán)境更加穩(wěn)定與安全。由于持續(xù)生產與推進綜采工作面，之前設計好的通風系統(tǒng)中經常有無法將生產需求得以滿足的問題出現(xiàn)。在本文中,主要就供風量比需風量小、增大了通風阻力、比較低的通風效率與通風機的性能和其工況點不相符等問題，將六種優(yōu)化改造方案提出來了，并對比了這六種優(yōu)化改造方案，比較與分析了改造優(yōu)化之后的生產規(guī)劃匹配、工作量、改造成本、阻力、風量等，最后決定將通風機進行更換，起底巷道0.5m與將調節(jié)風窗拆除的方案進行使用，優(yōu)化了通風系統(tǒng)。