通風系統(tǒng)改造在礦井機械化升級改造中的成功應用(在煤炭科技發(fā)表)

1、PAGE PAGE 11通風系統(tǒng)改造在礦井機械化升級改造中的成功應用 XXX XXX摘要：本文介紹了通風系統(tǒng)改造在小煤礦機械化升級改造中的具體應用。通過利用原通風系統(tǒng)設備、巷道條件，結(jié)合方案比較，為機械化升級改造確定出最佳通風系統(tǒng)方案。關鍵詞：通風系統(tǒng) 改造 機械化 升級 應用山西省壽陽縣天泰煤業(yè)有限責任公司井田面積13.156平方公里，可采煤層三層，分別為8#、9#、15#，可采儲量8000多萬噸。2008年以前，礦井年產(chǎn)量一直在15萬噸左右徘徊，產(chǎn)能小，通風阻力大。1、原通風系統(tǒng)概況改造前通風系統(tǒng)為中央并列式，主斜井斷面7.89m2,作為進風井，副斜井斷面為10.07m2，擔負全礦井回風。

2、主要通風機為兩臺BDK65-N018 2132KW對旋軸流式風機，總進風量2256m3/min,總回風量為2370m3/min,負壓1250Pa,礦井等積孔為1.32m2。 2006年，天泰煤業(yè)有限責任公司45萬噸/年機械化升級改造礦井初步設計確定施工新主斜井井筒，井筒斷面10.2m2。井筒全長650米，作為運輸兼進風井，重點解決機械化升級改造后，通風能力不足問題。新主斜井施工到130米處時見流砂層，因施工工藝、現(xiàn)場管理不當?shù)纫蛩?，導致巷道垮落、嚴重變形，常?guī)支護工藝難以通過，被迫停工。改造前的通風系統(tǒng)示意圖（如圖1）所示：2、通風系統(tǒng)改造方案2.1 方案論證2.1.1 方案提出通風系統(tǒng)改造方

3、案經(jīng)比較論證有三個：方案一：利用原有的一對斜井開拓開采，不再增加井筒。兩個井筒一個進風一個回風。方案二：將停工的新主斜井整修后繼續(xù)施工到設計井底位置，增加一個進風井。三個井筒兩個進風一個回風。方案三:利用原有的巷道，在合適位置新打立風井，作為專用回風井。三個井筒兩進風一回風。2.1.2 經(jīng)濟比較方案一：不增加投入，利用原有巷道，經(jīng)濟上最佳。方案二:需重新注漿加固塌落頂板，整修可靠后，繼續(xù)施工斷面10.2m2斜井520米。其中注漿加固費用50萬元左右，井巷工程費用460萬元左右，總費用510萬元左右。方案三：經(jīng)勘查比較，選擇最優(yōu)位置施工立井，井筒深220米，井筒兼顧90萬噸/年的改擴建，選取立井

4、井筒直徑5.5米，工程費用550萬元左右，施工立井位置見圖（如圖2）。2.1.3 技術(shù)比較方案一：礦井屬中央并列式通風，巷道斷面小，礦井通風路線長，通風阻力大，礦井改擴建規(guī)模增至90萬噸/年時，通風不能滿足生產(chǎn)需要。方案二：礦井屬中央并列式通風，總進風斷面增加，總回風斷面不變，礦井改擴建規(guī)模增至90萬噸/年或再大時，通風量可能制約生產(chǎn)，且處理停工段冒落區(qū)須注漿加固，效果優(yōu)否具有一定風險性，加上新掘520米巷道，總施工工期較長。方案三：礦井屬中央分列式通風，總進風斷面、總回風斷面均增加，通風能力大，抗災能力強，220米井深較方案二總施工工期短。三個方案不同規(guī)模時的礦井風量、通風阻力、通風等積孔比

5、較（見下表）礦礦井規(guī)模參數(shù)方案45萬噸/年90萬噸/年風量m3/min通風阻力Pa等積孔m2風量m3/min通風阻力Pa等積孔m2方案一350027001.33540064801.33方案二350018501.61540043741.62方案三35009502.25540022192.272.2 方案確定通過經(jīng)濟比較、技術(shù)比較可以看出，方案一雖然經(jīng)濟上優(yōu)越性比較明顯，但從技術(shù)角度上考慮，尤其是礦井長遠發(fā)展，技術(shù)上不合理，所以方案一不予考慮。方案二與方案三經(jīng)濟比較優(yōu)勢不明顯，但方案三技術(shù)優(yōu)越性明顯優(yōu)于方案二，尤其是從礦井長遠發(fā)展看，優(yōu)越性愈加突出。因此，確定采用方案三，礦井采用兩進一回中央分列式

6、通風，新打?qū)Ｓ没仫L立井。3、礦井通風系統(tǒng)改造結(jié)果礦井通風系統(tǒng)改造分兩大步：立井與原有巷道貫通初期的通風系統(tǒng)和啟用立井作為專用回風井的通風系統(tǒng)。3.1立井與原有巷道的貫通立井與原有巷道貫通后，初期通風系統(tǒng)不變，立井作為進風井，全礦井總風量增加，各處通風設施基本不做調(diào)整。3.2啟用立井作為專用回風井3.2.1巷道改造在090101回風巷做聯(lián)絡巷與皮帶巷貫通，解決改變通風系統(tǒng)后090101綜采工作面的回風。（圖3）中的CD段為新施工聯(lián)絡巷位置。AB段為上下垂直重疊巷道。A點上下高差為 1米，在A點實施上下巷貫通，貫通后改變原煤運輸路線，在A點附近架設高腳架皮帶，090101綜采工作面原煤從運輸巷運出

7、后，經(jīng)改造后的皮帶巷，通過高腳架皮帶直接進入煤倉，較原運輸系統(tǒng)減少兩條皮帶。3.2.2改變?nèi)V井通風系統(tǒng)3.2.2.1通風設施的施工新施工永久風門或風窗兩處4道，永久密閉4座，井下具備全礦井改變通風系統(tǒng)的條件（如圖4）。3.2.2.1實施全礦井改變通風系統(tǒng)制定全礦井改變通風系統(tǒng)的安全技術(shù)措施，先將副斜井一臺主扇遷至立風井，一切準備工作就緒后，在規(guī)定的時間全礦井下全部停電，原進、回風巷之間4處8座永久風門或風窗全部打開（通風系統(tǒng)正常后拆除），兩處4道永久風門或風窗關閉，立風井主扇啟動，改變?nèi)V井通風系統(tǒng)。3.3礦井通風系統(tǒng)改造結(jié)果礦井通風系統(tǒng)成功改造后，通風能力大幅度提升，在主要通風機風葉角度不

8、變的情況下，全礦井總風量增加近1000m3/min，負壓降低300Pa，礦井通風等積孔增加，具體數(shù)據(jù)見下表。參參數(shù)前后對比礦井總進風m3/min礦井總回風m3/min礦井負壓Pa礦井等積孔m2改造前2250237012501.32改造后324033309202.174、結(jié)論礦井機械化升級改造中，通風系統(tǒng)的改造是其中關鍵的內(nèi)容之一。確定最優(yōu)的通風系統(tǒng)改造方案，對于提升礦井通風能力，提升災變期間礦井的抗災能力具有很重要的意義。作者簡介：劉志勝，男，1965年生，1985年畢業(yè)于遼源煤礦學校，采煤工程師，現(xiàn)在壽陽縣煤炭工業(yè)局工作。XXX，男，1967年生，1989年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學通風與安全專業(yè)，

9、通風高級工程師，曾在河北煤炭發(fā)表論文數(shù)篇?，F(xiàn)為山西壽陽縣天泰煤業(yè)有限責任公司副總經(jīng)理。地址：山西壽陽 郵政編碼：045400論 文論文題目： 通風系統(tǒng)改造在礦井機械化 升級改造中的成功應用 姓 名： XXX XXX 日 期： 二一年八月十四日 附錄資料：不需要的可以自行刪除35t汽車吊上結(jié)構(gòu)樓板計算書1、概況圓形采光頂鋼結(jié)構(gòu)為跨度31.6m單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼頂標高25.6m，主要由GC-1、GC-2、GC-3、GC-4構(gòu)件組成，其中GC-1、GC-3為主龍骨，其余為連系件（如下圖所示）。圓形采光頂鋼結(jié)構(gòu)平面圖圓形采光頂鋼結(jié)構(gòu)剖面圖2、吊車荷載及尺寸質(zhì)量參數(shù)行駛狀態(tài)自重（總質(zhì)量） kg32300

10、前軸軸荷 kg11150后橋軸荷 kg21150尺寸參數(shù)外形尺寸(長寬高) mm1261325003280支腿縱向距離 m5.35支腿橫向距離 m6根據(jù)施工方案，35t汽車吊吊裝穹頂鋼結(jié)構(gòu)最不利工況為：吊裝半徑10m，吊重1t，即起重力矩為10tm。3、吊車支腿壓力計算（1）計算簡圖計算簡圖（2）計算工況工況一、起重臂沿車身方向（=0）工況二、起重臂垂直車身方向（=90）工況三、起重臂沿支腿對角線方向（=48）（3）支腿荷載計算公式：N=P/4M（Cos/2a+Sin/2b）式中：P吊車自重及吊重； M起重力矩； 起重臂與車身夾角； a支腿縱向距離； b支腿橫向距離。（4）計算結(jié)果A、工況一、

11、起重臂沿車身方向（=0）N1=N2=P/4+M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4+10（1/10.7）=9.26tN3=N4=P/4-M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（1/10.7）=7.39tB、工況一、起重臂垂直車身方向（=90）N1=N3=P/4+M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4+10（1/12）=9.16tN2=N4=P/4-M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（1/12）=7.49tC、工況一、起重臂沿支腿對角線方向（=52）N1=P/4+M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3

12、+1）/4+10（Cos52/10.7+Sin52/12）=9.57tN4=P/4-M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（Cos52/10.7+Sin52/12）=7.09tN2=P/4-M（Cos/2a-Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（Cos52/10.7-Sin52/12）=8.41ttN3=P/4+M（-Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4+10（-Cos52/10.7+Sin52/12）=8.41t35t汽車吊開行于地下室頂板上，每個支腿下設置0.2m*0.2m*2m道木三根墊實，道木擴散面積為1.2m2。汽車吊作業(yè)時要求吊車的四個支腿不同時位于一個樓板板塊內(nèi)，即一個樓板板塊內(nèi)只有一個支腿支撐。按支腿位于單個板塊中間時為最不利工況計算，柱網(wǎng)間距為8.4m，樓板跨度按8.4m計算，則Mmax=1.3*9.57*8.4/4=26.13tm，1.3為活載動力系數(shù)。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）中附錄B樓面等效均布活荷載的確定方法，可知樓板上局部荷載（包括集中荷載）的等效均布荷載qe=8Mmax/(bl2)。上式中，l樓板的跨度； b樓板上荷載的有效分布寬