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两渡矿二采区通风系统改造研究

2020-12-28云龙辉

中国化工贸易·中旬刊 2020年7期

摘 要:计算两渡矿21001、21014工作面的矿井风量、通风负压和等积孔;刷扩局部巷道、施做后期回风立井等措施满足矿井通风要求。

关键词:校验风量;刷扩巷道;验算通风机;施做回风立井

Abstract:Calculate 21001,21014 face of Liangdu coal mine mine ventilation volume,ventilation negative pressure and equal plot hole,brush expand local laneway,do later return air shaft and other measures to meet mine ventilation requirements.

Key words:Check Air Volume;brush expansion roadway;check ventilator;make return air shaft

1 概况

两渡煤业公司崔家沟井田面积39.1100km2,主要开采

9、10号煤,其为自燃煤层,均具有煤尘爆炸危险性,瓦斯相对涌出量1.91m3/t,瓦斯绝对涌出量3.25m3/min;CO2相对涌出量3.78m3/t,CO2绝对涌出量6.43m3/min,为瓦斯矿井。矿井进风井筒为主斜井、副立井、材料斜井、行人斜井;回风井筒为崔家沟回风斜井,主要通风机为FBCDZ-№27型矿用防爆轴流式对旋通风机,2台,1台工作,1台备用;配套电机功率为450kW×2。

2 矿井风量和负压、等积孔计算

2.1 矿井风量的计算

①9号煤层Qc9=6.65m3/s,取Qc9=10m3/s;10号煤层Qc10=19.50m3/s,取Qc10=20m3/s。采煤工作面实际需风量的总和ΣQcf=10+20=30m3/s;②二采区9、10号煤层顺槽掘进工作面各2个,采区大巷掘进工作面1个,掘进工作面实际需要风量的总和ΣQhf=8×2+12×1+10×2=48m3/s;③區域变电所:3m3/s;爆炸材料库房:2m3/s;避难硐室:2m3/s;采区变电所:3m3/s;采区胶带机机头硐室2m3/s。独立通风硐室实际需要风量的总和ΣQur=3+2+2+3+2=12m3/s。

因此矿井总进风量∑Qra=(30+48+12+0)×1.5=135.0m3/s。

2.2 负压、等积孔计算

2.2.1 负压计算

按矿井配风量135m3/s,回风斜井回风,并考虑风机的合理使用年限,对通风最容易及最困难时期的风阻最大路线进行负压计算,负压计算时,考虑15%的局部阻力,经计算10号煤21011综采工作面通风线路负压为2271Pa,21014综采工作面通风线路负压为2848Pa,21016综采工作面通风线路负压为3016Pa,21024综采工作面通风线路负压为3547Pa。

2.2.2 等积孔计算

矿井通风等积孔按计算:10号煤21011综采工作面通风线路负压为2271Pa,等积孔为3.37m2;21014综采工作面通风线路负压为2848Pa,等积孔为3.01m2;21016综采工作面通风线路负压为3016Pa,等积孔为2.93m2;21024综采工作面通风线路负压为3547Pa,等积孔为2.70m2。各通风线路对应等积孔均大于2.0m2。后期开采三、四采区时,通风线路长度超10.0km,系统通风总阻力将超3920Pa(400mmH2O)。

3 巷道刷扩

3.1 封闭回风斜井安全梯道

回风斜井井筒净断面积13.8㎡,风量135m3/s,风速近10m/s,作为安全出口,风速超出8m/s的规定,建议回风斜井封闭台阶梯道,使安全出口梯道风速低于8m/s。

3.2 局部巷道刷扩、简化

经实测通风系统风阻,回风总巷顶底板片帮、底鼓严重,及时进行刷扩;顺槽进风、回风联络巷道复杂,简化通风线路。

4 通风设备验算

根据计算,二采区20914(21014)及以西工作面生产时,负压2271~2848Pa,验算现有通风机是否满足要求如下:

4.1 确定通风机所必需的风量和风压

现有通风机配套的两台YBF型8极6kV450kW742r/min隔爆型电动机,能满足要求。为了尽量利用现有设备,初步确定20914(21014)及以西工作面生产时,验算现有主要通风机;20916(21016)及以东工作面生产时,主要通风机重新选型或者施做后期风井。

5 后期风井设置

矿井后期开采三、四采区时,通风线路长度超10.0km,系统通风总阻力超3920Pa(400mmH2O),原有通风系统能力不符合规范“矿井通风的设计负(正)压,一般不应超过2940Pa。表土层特厚、开采深度深、总进风量大、通风线路长的大深矿井,矿井通风设计的后期负压可适当加大,但后期通风负压不宜超过3920Pa”的规定,同时考虑矿井安全出口,综合在井田东翼的边界附近设置专用回风井筒,为矿井后期开采三、四采区作为回风、安全出口。

6 结论及建议

①部分巷道断面不足处应适当刷扩,部分回风巷连接简化,封闭回风斜井安全梯道,降低巷道通风阻力;②二采区20914(21014)及以西工作面生产时,利用现有FBCDZ54-8-№27型防爆对旋轴流式通风机,能够满足生产要求。二采区20916(21016)及以东工作面生产时,更换新防爆对旋轴流式通风机型号:FBCDZ-8-№28A型,电机功率:450kW×2;③后期开采三、四采区时,现有系统通风能力已无法满足通风需要,矿井后期需设专用回风井。

参考文献:

[1]郝军春.矿井通风系统优化改造研究[J].中国化工贸易, 2019,11(2):173+175.

[2]贾永红.矿井通风系统优化改造研究[J].能源与节能, 2015:177-178.

作者简介:

云龙辉(1988- ),男,汉族,山西灵石人,2016毕业于太原理工大学,本科,采矿工程,工程师,现任职于汾西矿业集团两渡煤业生产技术科科长,主要从事采掘工作。