矿井修复建设时期通风方式的选择

【摘 要】当前板集煤矿正处于井筒修复建设阶段，井筒修复施工工艺为全新内容，施工遇到的特殊条件需要特殊的方法去解决。在井筒修复施工及进入二期工程施工期间，合理选择矿井通风方式，对于保证安全、高效、快速施工具有重要意义。针对矿井修复建设期间的特殊情况，通风线路短、系统调整频繁等特点，在克服常规通风方式及通风系统布置存在的不足基础上，合理选择通风方式，保证矿井修复期间风量满足需要，保障矿井修复安全施工。

【关键词】自然风压；通风方式；局部通风；临时主扇；永久主扇

0 概况

板集煤矿位于亳州市利辛县胡集镇，设计生产能力为300万t/a，主、副、风三个井筒设在同一工业广场内。2009年4月18日，副井发生突水事故，大量突水携带泥沙在淹没井下大巷后并将主、副、风三井筒基本淹没。突水事故发生后，矿积极应对，制定并实施了一系列的治水及恢复建设方案。目前板集煤矿主、副、风三井筒的修复建设工程进展顺利，三井为井筒修复及套壁施工阶段。

1 井筒修复施工期间通风

在三井筒排水、清淤、修复期间，作业地点在三井筒内，分别在三井地面按规定安设FBDNO.6.3/2*30KW局扇供风，风筒采用直径800mm，最大供风距离为800m，风量满足作业规程要求。根据井筒受损破坏情况及排水清理淤沙的需要，主井、风井率先排水、清淤到井底，由于淤沙的流动性，为确保安全，主、风井清淤到底后紧接着进行主风井联巷清淤，清淤期间通风仍用地面安设的局部通风机通风，风筒经过马头门进入联巷中，风筒出口距迎头不大于10m，确保风量满足作业需求。完成主风井联巷清淤并贯通后，在主井南马头门和风井西马头门砌筑挡水墙。主风联巷贯通后，由于井筒修复施工需要，仍然维持冻结状态，无法及时进行风井井口风道修复及井口房施工，矿井主扇无法开启。在这种特殊情况下，我们结合生产实际及局扇功率情况，仍然选择局扇向井筒供风的方式，主、风井风筒出风口距离位于马头门顶板以上5米处，同时为确保主风联巷内有风流通过，能做到将井下巷道内溢出的瓦斯等有毒有害气体及时排出，我们利用局扇出风口安装的加热装置对主、风井温度进行控制，风井温度比主井低，将主、风井温差控制在2-3℃，风井井筒内一部分风流经过主风联巷流向主井，利用自然风压实现主风联巷内通风，风流较为稳定。同时通过在主风联巷内选取一处断面进行风量、风向测定，并安设风速传感器进行数据对比，找出对应规律，确保做到主风联巷内风量的实时监控，实现安全生产。

三井清淤到井底后，将从三井井底往上进行套壁。在三井套壁施工阶段，井下原有大巷内的水及泥沙会慢慢将主风联巷再次堵实，主风联巷实行水封。主、风井将再次处于独立通风阶段，因此在套壁时期，三井将继续采用局扇通风，风量满足作业规程要求，风筒出口距离水面保持在10米以内。为确保风筒出口符合规定，将定期安排专人乘吊桶下到水面处检查风筒及通风情况，确保安全。

2 井筒修复结束主风联巷贯通后通风

主、风井井筒修复结束后，将率先进行风井临时改绞，并适时进行风井冻结管封孔、风道恢复及井口房施工，同时对主风联巷重新淤积的水和泥沙进行清理，清淤期间继续采用地面安设的局部通风机进行通风，直至主风联巷再次贯通。在主风联巷再次贯通后，矿井尚未开启主扇形成全负压通风期间，要及时通过温度控制利用自然风压实现主风联巷的通风，保证能够及时将联巷内溢出的瓦斯等有毒有害气体及时排出，确保施工安全。

矿井具备开启主扇形成全风压通风条件后，由于矿井永久主扇和临时主扇在此期间都能具备启用条件，因此是开启临时主扇还是永久主扇需进行论证。由于主风联巷贯通时，井下只有主风联巷一条通道，其他巷道的清淤工作需在矿井实现全负压通风后才能开始。根据以前施工图纸可知，主风联巷断面最小处面积为8.8m2，依据《煤矿安全规程》规定，主风联巷最高允许风速为8m/s，因此，我们可得出，主风联巷最大通过风量Q为：

Q=8.8×8×60=4224m3/min

根据生产厂家提供的风机参数和性能曲线，我们可知：

临时主扇的型号为FBCDZ-No28/2×250矿井轴流式通风机，在透水前，风机安装角度为-15°，其排风量为74.1-109.2 m3/s。由于井筒套壁修复后，井筒直径变小，断面变小，通风阻力变大，在-15°运行时，其排风量已经无法达到透水前风量水平，为确保排风量满足要求，建议将安装角度由-15°调为-12°确保风量满足需要。永久主扇的型号为GAF37.5-21.1-1FB动叶可调矿井轴流式通风机，在最小角度-12°情况下运行时，其排风量大于225m3/s，且随着叶片安装角增大，通风机空气效率提高，排风量增大，通过对比临时主扇和永久主扇的风机性能曲线可知，永久主扇一旦开启其最小排风量大于13500 m3/min，远大于主风联巷内最大所通过风量，为确保矿井安全生产，避免发生因为风速超限带来的安全事故，因此，在主风联巷贯通刚开始形成矿井负压通风期间，我们仍然选择开启临时主扇担负全矿井的通风任务，届时，临时主扇供风完全满足矿井生产的需要，且风机运行效率较高，稳定性、经济型和气动性较好。在临时主扇运行期间，由于没有备用风机，应当按照《煤矿安全规程》的规定配备一台备用电机。

3 矿井建设二期工程后期通风

随着矿井建设的进一步开展，副井随之也与主、风井贯通，井底车场形成，并逐步清理轨道石门、回风石门向采区掘进，井下作业地点增多，需风量增加，届时随着矿井需风量的增加适时启动永久主扇，并做好临时主扇和永久主扇切换的各项工作，同时根据永久主扇性能曲线将主扇叶片调在合适的角度，矿井形成主、副井进风，风井回风的中央并列式通风格局。

4 小结

鉴于板集煤矿的特殊施工情况，对矿井修复施工期间的通风方式也不能用常规的模式去对待。通过在矿井建设不同时期对通风方式的合理选择，有效的为安全生产提供保障，在实现安全生产的同时还保障了生产的顺利进行，这为灾后矿井重建通风方式的选择摸索出一条有效的途径，起到很好的指导意义。

【参考文献】

[1]贾振刚，王玉林，杨安红.煤矿建井期间通风方式及通风系统的确定[J].能源技术与管理，2012（5）.

[2]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社，2011，2.

[3]张国枢，通风安全学[M].中国矿业大学出版社，2004，4.

[责任编辑：刘帅]

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