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      阿爾巴斯二礦礦井南北翼開(kāi)采通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整與優(yōu)化

      2020-10-09 11:07:45張俊強(qiáng)
      理論與創(chuàng)新 2020年15期

      【摘? 要】阿爾巴斯二礦位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克旗境內(nèi),隨著礦井由北向南開(kāi)拓延伸礦井通風(fēng)阻力增大、通風(fēng)系統(tǒng)管理困難,通過(guò)在井田南部建立進(jìn)、回風(fēng)立井增加礦井進(jìn)、回風(fēng)通道調(diào)整優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng),報(bào)廢老回風(fēng)井。優(yōu)化后礦井最大通風(fēng)路徑由8600米降低至5200米,路線減少3400米,風(fēng)量由4907m3/min增加到5689m3/min,通風(fēng)阻力由1750Pa降低到750Pa,能夠滿足1個(gè)回采、1備用和3個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)生產(chǎn)的供風(fēng)需要。

      【關(guān)鍵詞】南北翼開(kāi)采;通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化;降低阻力;減少路徑

      1.礦井概況

      內(nèi)蒙古鄂爾多斯煤炭有限責(zé)任公司阿爾巴斯二礦位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市鄂托克旗境內(nèi),隸屬鄂托克旗棋盤(pán)井鎮(zhèn)管轄。井田為不規(guī)則形,南北長(zhǎng)5.576km,東西最寬2.522km,井田面積為10.47km2 。

      阿爾巴斯二礦通風(fēng)方式為中央分列式,通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。由主、副斜井進(jìn)風(fēng),回風(fēng)立井回風(fēng)。

      回風(fēng)立井井口安設(shè)了兩臺(tái)型號(hào)為BD-II-8-№20的對(duì)旋軸流式主要通風(fēng)機(jī)。一臺(tái)工作,一臺(tái)備用,通風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速741r/min,風(fēng)量范圍45~110m3/s,風(fēng)壓范圍650~2400Pa,每臺(tái)通風(fēng)機(jī)配套YB系列8極電動(dòng)機(jī),功率2×110kW,電壓380V。主要通風(fēng)機(jī)采用兩回路供電,裝有礦井生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。通風(fēng)設(shè)施由風(fēng)道、配電間、風(fēng)機(jī)平臺(tái)等組成,風(fēng)機(jī)自帶碟形風(fēng)門(mén)。礦井總進(jìn)風(fēng)量4907m3/min,總回風(fēng)量5019m3/min,負(fù)壓1750Pa,有效風(fēng)量率95.67 %,礦井等級(jí)孔2.53m2,主要通風(fēng)機(jī)已到達(dá)最大運(yùn)行工況。

      2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在問(wèn)題分析

      阿爾巴斯二礦由于初設(shè)原因,主要進(jìn)、回風(fēng)巷均靠近礦井北翼,目前礦井通風(fēng)最大流程8600米,隨著采場(chǎng)南移,礦井最大通風(fēng)流程將突破12000米,且受主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)能力,礦井主要采掘地點(diǎn)布置在南翼用風(fēng)集中,采區(qū)變電所、充電硐室、注氮硐室、檢修通道多等諸多不利因素影響,礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理難度較大,通風(fēng)緊張局面日益突出。

      (1)由于生產(chǎn)區(qū)域處于礦井最南翼邊緣,特殊的地理位置產(chǎn)生了通風(fēng)線路長(zhǎng)、阻力大、提升風(fēng)量困難等棘手問(wèn)題,若在原風(fēng)井更換大功率通風(fēng)機(jī)解決通風(fēng)能力問(wèn)題,施工難度較大、工期較長(zhǎng),且運(yùn)行期間通風(fēng)電耗過(guò)高,性價(jià)比不高。

      (2)隨著六、七采區(qū)不斷向延伸及16-2煤層開(kāi)采,礦井通風(fēng)距離問(wèn)題必然長(zhǎng)期存在,礦井通風(fēng)阻力將繼續(xù)增加,通風(fēng)日趨困難。

      (3)隨著六采區(qū)工作面掘進(jìn)和回采工期臨近,通風(fēng)困難的局面日益顯現(xiàn),因此提高礦井通風(fēng)能力已迫在眉睫。

      3.礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整與優(yōu)化

      3.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析

      為全面掌握通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀及必要的技術(shù)參數(shù),找出通風(fēng)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題和癥結(jié),確定合理的優(yōu)化和改造方式,對(duì)阿爾巴斯二礦北翼和全礦井通風(fēng)阻力進(jìn)行了全面測(cè)定,測(cè)定結(jié)果如下。

      結(jié)合上表及礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際情況分析,得出以下結(jié)論:

      當(dāng)前通風(fēng)系統(tǒng)條件下,回風(fēng)段通風(fēng)阻力較高,其主要原因?yàn)閱温坊仫L(fēng),且通風(fēng)路線長(zhǎng)。經(jīng)分析各用風(fēng)段通風(fēng)阻力處于合理范圍內(nèi),不宜采取返修、擴(kuò)刷等優(yōu)化措施;礦井各用風(fēng)段通風(fēng)阻力雖然處理合理范圍內(nèi),但進(jìn)風(fēng)段負(fù)責(zé)運(yùn)煤、軌道運(yùn)輸、人員行走,可采取措施性價(jià)比較低,可通過(guò)縮短回風(fēng)段通風(fēng)距離作為主要降阻措施。

      3.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案

      針對(duì)礦井實(shí)際情況,確定通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案為:在礦井南翼建設(shè)新風(fēng)井,切實(shí)有效減少回風(fēng)巷通風(fēng)路徑,從根本性治理,強(qiáng)化通風(fēng)巷道維護(hù),確保系統(tǒng)暢通。

      (1)施工方案。在南翼2917工作面、2918工作面附近施工南翼進(jìn)風(fēng)井、南翼回風(fēng)井,縮短進(jìn)、回風(fēng)通風(fēng)距離。鑒于今后該風(fēng)井將擔(dān)負(fù)今后大部分通風(fēng),進(jìn)風(fēng)井筒凈斷面19.63m2,井筒深度215米,通過(guò)南進(jìn)風(fēng)巷、北進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)入軌道大巷;回風(fēng)井筒凈斷面12.57m2,井筒深度215米,通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷直通總回風(fēng)巷。預(yù)計(jì)工程費(fèi)用約需2600萬(wàn)元,其中井筒施工2000萬(wàn)元,聯(lián)絡(luò)巷施工400萬(wàn)元,人工費(fèi)用200萬(wàn)元,施工完成后,可降阻1050Pa。

      (2)通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后通風(fēng)路徑。礦井總體布置為三進(jìn)一回,其中主斜井、副斜井、南部風(fēng)井進(jìn)風(fēng)立井進(jìn)風(fēng),南部風(fēng)井回風(fēng)立井回風(fēng),通風(fēng)方式仍為中央分列式,機(jī)械抽出式通風(fēng)方法。

      (3)方案實(shí)施效果預(yù)計(jì)。施工南風(fēng)井后,縮短通風(fēng)距離約3000米,礦井通風(fēng)最困難時(shí)期,預(yù)計(jì)礦井風(fēng)量、負(fù)壓情況為:風(fēng)量5600m3/min,負(fù)壓1050Pa,預(yù)計(jì)同比降阻1000Pa。

      通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整后,礦井的通風(fēng)阻力減少,負(fù)壓降低,減少了礦井內(nèi)部漏風(fēng),有利于礦井瓦斯和自然發(fā)火的防治,有利于礦井的安全生產(chǎn),同時(shí),由于礦井負(fù)壓降低,主要通風(fēng)機(jī)功率減少,每年可節(jié)約通風(fēng)電耗100萬(wàn)元。

      (4)存在問(wèn)題。施工南風(fēng)井后,礦井通風(fēng)系統(tǒng)將發(fā)生變化,初期2916工作面(或2918工作面)位于兩個(gè)進(jìn)風(fēng)井中間,軌道延伸巷2916工作面(或2918工作面)兩側(cè)進(jìn)風(fēng),容易出現(xiàn)風(fēng)流方向不穩(wěn),易出現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)巷道,需加強(qiáng)風(fēng)量檢測(cè),通過(guò)日常管理加強(qiáng),確保了通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定,各生產(chǎn)地點(diǎn)和風(fēng)正常,生產(chǎn)面進(jìn)入六采區(qū)后,該問(wèn)題將不存在。

      4.效果與結(jié)論

      在結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際并吸納國(guó)內(nèi)外通風(fēng)系統(tǒng)改造經(jīng)驗(yàn),深入研究阿爾巴斯二礦通風(fēng)的具體特點(diǎn)和礦井整體可利用因素,做到了基礎(chǔ)改造與瓶頸突破相結(jié)合,日常維護(hù)與技術(shù)攻關(guān)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了多種通風(fēng)降阻技術(shù)的綜合運(yùn)用,順利完成了本次通風(fēng)系統(tǒng)改造優(yōu)化技術(shù)。

      通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案實(shí)施后,通風(fēng)路徑由8600米降低至5200米,路線減少3400米;風(fēng)量由4907m3/min增加到5689m3/min,礦井通風(fēng)阻力同時(shí)降低750Pa,能夠滿足1個(gè)回采、1個(gè)備用和3個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)生產(chǎn)的供風(fēng)需要。同時(shí)礦井每年實(shí)際節(jié)約風(fēng)機(jī)用電120萬(wàn)度,年可節(jié)約電費(fèi)90萬(wàn)元,經(jīng)常效益和安全效益明顯。

      該項(xiàng)調(diào)整優(yōu)化方案的成功應(yīng)用,確保了阿爾巴斯二礦各地點(diǎn)風(fēng)量充足、降低了礦井通風(fēng)阻力,解決了長(zhǎng)期以來(lái)各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量偏緊的局面,保障了礦井瓦斯治理、粉塵防治及現(xiàn)場(chǎng)通防安全、滿足了礦井開(kāi)拓、生產(chǎn)及各系統(tǒng)的供風(fēng)需求,給職工創(chuàng)造了一個(gè)安全健康的生產(chǎn)工作環(huán)境,為礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

      參考文獻(xiàn)

      [1]肖家平,朱云輝,礦井通風(fēng),中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2012.5

      [2]張國(guó)樞,通風(fēng)安全學(xué),中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2000

      作者簡(jiǎn)介:張俊強(qiáng)(1969.10-),男,山東沂水人,本科,工程師,研究方向?yàn)槊旱V安全。

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