姚橋礦西翼通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造研究

姚橋礦西翼通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造研究

0完善、合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的基本保障礦山通風(fēng)系統(tǒng)是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。它為生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)，并限制生產(chǎn)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)劣好壞,直接影響著礦井的安全生產(chǎn)、災(zāi)害防治和經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)中,往往由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的不合理,影響了礦井的正常生產(chǎn)和礦井的抗災(zāi)能力,導(dǎo)致礦井經(jīng)濟(jì)效益的嚴(yán)重滑坡。為確保礦井安全生產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn),提高礦井的抗災(zāi)能力,最終提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益,通風(fēng)系統(tǒng)必須保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。因此,建立完善、合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)和提高效益的基本保證。礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造正是為這一目的,它是通風(fēng)管理工作和礦井設(shè)計(jì)過程中的一項(xiàng)主要任務(wù)和內(nèi)容。1礦井開拓方式姚橋煤礦隸屬于大屯煤電公司,位于江蘇省徐州市西北約82km,南距沛縣城約17km。姚橋煤礦井田范圍為西起F18斷層,東至經(jīng)線(y)39498000,南以F14斷層及21號煤層露頭為界,北至F19和袁堂斷層,除東部是人為邊界劃分外,其余均為自然邊界。礦井開拓方式:為立井多水平、上下山同時(shí)開采的方式,現(xiàn)有-400m、-650m兩個(gè)水平同時(shí)生產(chǎn),-850生產(chǎn)水平正在開拓建設(shè)中。目前全礦井共有中央下山采區(qū)、東七上山采區(qū)、東三下山采區(qū)、新東四上山采區(qū)、東六上山采區(qū)、西九下山采區(qū)共6個(gè)生產(chǎn)采區(qū),正在施工建設(shè)的西六采區(qū)和東六下山采區(qū)(三條下山施工基本到位,現(xiàn)已停建)均為開拓準(zhǔn)備采區(qū)。姚橋井田內(nèi)可采煤層有太原組的17、21號煤層,厚度平均為1.1m、1.36m;山西組可采煤層為7、8號煤層,平均厚度為4.86、3.32m。目前主采為7、8號煤。2通風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和問題2.1混合式通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)為混合式、抽出式通風(fēng)(四進(jìn)三回),即由井田中央-400m水平的主副井和-650m水平的新主副井兩對井筒進(jìn)風(fēng),由井田西翼邊界的西風(fēng)井、井田東翼邊界的東二風(fēng)井和井田中央邊界的東一風(fēng)井三個(gè)井筒回風(fēng)的混合式通風(fēng)方式。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式,新、老主井、副井進(jìn)風(fēng),東一風(fēng)井、東二風(fēng)井和西風(fēng)井回風(fēng)。東一風(fēng)井、西風(fēng)井主通風(fēng)機(jī)型號為G4-73-11No.25D離心式通風(fēng)機(jī),東二風(fēng)井主通風(fēng)機(jī)型號為ANN-2500/1250型軸流式通風(fēng)機(jī)。西風(fēng)井總回風(fēng)量為4345m3/min,等積孔為2.12m2,主要服務(wù)于西三、西二、西五、西九、西六和-850開拓采區(qū)。2.2西翼通風(fēng)系統(tǒng)1)隨著生產(chǎn)接續(xù)不斷向西翼和深部延伸,現(xiàn)有西風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)G4-73-11NO.25D不能滿足礦井向深部延伸、西翼采區(qū)開拓供風(fēng)的需要,需優(yōu)化改造西翼通風(fēng)系統(tǒng),保證西風(fēng)井新主通風(fēng)機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)后系統(tǒng)的合理。2)目前,西翼采區(qū)回風(fēng)巷主要是一些老巷道,巷道斷面小、不規(guī)整,有1000多米巷道嚴(yán)重失修,供風(fēng)路線長,致使井下通風(fēng)系統(tǒng)管網(wǎng)阻力高,而且是多水平多階段同時(shí)開采,通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜,通風(fēng)設(shè)施繁多,漏風(fēng)量大,系統(tǒng)不穩(wěn)定。3)隨著礦井開采水平的逐年延深,通風(fēng)流程增長、通風(fēng)阻力進(jìn)一步加大,通風(fēng)阻力將超過3000Pa(大于規(guī)定要求),增加采空區(qū)防滅火的壓力,易造成自燃發(fā)火。3風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)使用1)改造通風(fēng)系統(tǒng)后,礦井通風(fēng)線路縮短,系統(tǒng)簡單合理,可以達(dá)到降低通風(fēng)阻力、減少系統(tǒng)漏風(fēng)、降低風(fēng)機(jī)功耗的目的。2)現(xiàn)西風(fēng)井正在改造中,更換后主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、負(fù)壓將會升高,西翼原有的通風(fēng)系統(tǒng)無法滿足風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的需要。3)長期考慮,西風(fēng)井改造后將東一風(fēng)機(jī)改進(jìn)風(fēng),實(shí)現(xiàn)兩翼對角式通風(fēng),提高礦井通風(fēng)的可靠性,同時(shí)為整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的簡化、優(yōu)化創(chuàng)造條件。4優(yōu)秀通風(fēng)系統(tǒng)的改造方案和影響分析4.1西翼通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案根據(jù)西翼生產(chǎn)規(guī)劃和接續(xù)安排、通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀分析和存在的一系列問題,結(jié)合通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化和西風(fēng)井主扇選型的方案,在綜合分析各種存在問題的基礎(chǔ)上,本著針對現(xiàn)實(shí)、對癥下藥、理論聯(lián)系實(shí)際的優(yōu)化工作思路,研究制定出通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化簡化方案,按計(jì)劃分步驟地安排實(shí)施,全面開展西翼通風(fēng)巷道的收縮、擴(kuò)寬、補(bǔ)打以及通風(fēng)系統(tǒng)改造工作。4.1.1簡化報(bào)廢巷道系統(tǒng)先后收縮了西五采區(qū)、西三采區(qū)、西五邊界采區(qū)廢棄的甩道、運(yùn)煤通道等,共簡化報(bào)廢巷道5150m,優(yōu)化后的系統(tǒng)更加合理,減少了角聯(lián)巷道和無效用風(fēng)巷道,簡化了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。4.1.2提高進(jìn)回風(fēng)巷道的匹配度擴(kuò)寬巷道6550多米,增加回風(fēng)巷的斷面,提高進(jìn)回風(fēng)巷道的規(guī)整度,降低通風(fēng)阻力;同時(shí)加固老密閉墻32道,改造西翼區(qū)域風(fēng)門設(shè)施48組,增加了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4.1.3回風(fēng)通道為完善通風(fēng)系統(tǒng),補(bǔ)打了-181補(bǔ)回風(fēng)巷,西三下車場回風(fēng)通道、西六回風(fēng)通道,共掘巷道長度425m。實(shí)現(xiàn)了西三回風(fēng)上山和西三軌道上山;-181補(bǔ)回和西總回風(fēng)巷的并聯(lián)回風(fēng),回風(fēng)巷總斷面積達(dá)到了23m2,大大降低了總回風(fēng)巷阻力,能夠滿足礦井困難時(shí)期的供風(fēng)需要。4.1.4網(wǎng)-車場,下口管2012年在通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)查和阻力測定的基礎(chǔ)上,通過計(jì)算機(jī)模擬,制定出“西翼通風(fēng)系改造”戰(zhàn)略工程,并分三大步實(shí)施。第一步在西六上車場、-400西大巷尾增加兩組風(fēng)門設(shè)施,將-400m西大巷改為用風(fēng)巷道,將西六采區(qū)改為上行風(fēng),降低公共段阻力,提高-850區(qū)域、西六采區(qū)供風(fēng)的穩(wěn)定性。第二步拆除西三回風(fēng)下口、西三軌道下口的通防設(shè)施,將西三軌道、西三回風(fēng)上山和整個(gè)采區(qū)及下部巷道變?yōu)榛仫L(fēng)道,降低西翼回風(fēng)阻力。第三步在西三下口車場補(bǔ)打巷道與西三回風(fēng)上山溝通,解決西三車場里段巷道斷面小,阻力大的問題。通過這次通風(fēng)系統(tǒng)改造與調(diào)整后,大大降低了西風(fēng)井回風(fēng)阻力,西風(fēng)井負(fù)壓降低407Pa,回風(fēng)量增加500m3/min~600m3/min。4.2優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的成效通過西翼通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造,礦井通風(fēng)質(zhì)量、安全生產(chǎn)保障以及節(jié)能降耗方面都有極大改觀:(1)通過優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng),西風(fēng)井負(fù)壓較優(yōu)化前降低約11%,外部漏風(fēng)率降低18.7%,等積孔增大約8.2%。改造后的通風(fēng)系統(tǒng)更加合理,在保證有效用風(fēng)的前提下降低了風(fēng)機(jī)能耗,帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。(2)優(yōu)化后的通風(fēng)系統(tǒng),收縮了巷道,減少了巷道維護(hù)的工程量,降低了維護(hù)投入。(3)提高了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,為西風(fēng)井主扇的更換奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)提高了礦井防災(zāi)、抗災(zāi)能力。(4)簡化優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)后,大大減少了礦井內(nèi)部漏風(fēng),減少無效費(fèi)巷的通風(fēng),礦井風(fēng)量利用率大大提高,礦井有效風(fēng)量利用率達(dá)90%,同時(shí)為風(fēng)機(jī)安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供了可靠的保證。(5)對老采空區(qū)密閉墻加固,掛網(wǎng)噴漿,消除了因西風(fēng)井改造后負(fù)壓增大,造成采空區(qū)漏風(fēng)的隱患,大大節(jié)約了防滅火費(fèi)用投入。(6)礦井通風(fēng)系統(tǒng)狀況煥然一新,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,便于了管理。能夠有效的預(yù)防“一通三防”各類事故。5加快推廣并延長產(chǎn)業(yè)鏈,提高非定期性風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性姚橋礦通風(fēng)網(wǎng)路復(fù)雜、角聯(lián)分支多。礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整應(yīng)從簡化系統(tǒng),減少角聯(lián)支路數(shù),風(fēng)流易于控制,和提高礦井應(yīng)變能力、提高多風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性方面出發(fā),并兼顧生產(chǎn)接續(xù)。因此應(yīng)調(diào)整礦井生產(chǎn)布局,