葛曉波

（陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 一礦，山西 陽(yáng)泉 045008）

陽(yáng)泉一礦由于生產(chǎn)隊(duì)組多，采區(qū)集約化生產(chǎn)度低，礦井分區(qū)風(fēng)量配置不合理等原因，導(dǎo)致礦井系統(tǒng)風(fēng)量浪費(fèi)嚴(yán)重、主扇工作負(fù)荷不均，給礦井生產(chǎn)與通風(fēng)之間帶來(lái)嚴(yán)重矛盾。考慮到一礦主扇擴(kuò)能改造，周期長(zhǎng)，工程量大，且改造效果非常有限，無(wú)法滿足目前生產(chǎn)要求，決定通過(guò)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)礦井風(fēng)量最大效率利用，解決礦井生產(chǎn)用風(fēng)困難的問(wèn)題。

1 目前礦井生產(chǎn)中存在的問(wèn)題

一礦是老礦井，由于礦井產(chǎn)量大，生產(chǎn)準(zhǔn)備采區(qū)面廣，采掘頭數(shù)多，因此存在工作面系統(tǒng)風(fēng)量浪費(fèi)嚴(yán)重、采區(qū)生產(chǎn)集約度差、分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)不合理三方面的問(wèn)題，造成礦井通風(fēng)效率低，需風(fēng)量大，礦井通風(fēng)嚴(yán)重制約著生產(chǎn)。

1.1 采區(qū)巷道封閉滯后，非生產(chǎn)系統(tǒng)用風(fēng)量大

一礦采區(qū)布置方式一般為雙翼采區(qū)，每翼各布置一個(gè)回采工作面。每個(gè)工作面布置四條巷道：一條進(jìn)風(fēng)巷，一條回風(fēng)巷，一條低位抽采巷，一條高位抽采巷。工作面回采結(jié)束后，雖然按規(guī)定在45天內(nèi)對(duì)工作面進(jìn)行了密閉，但考慮煤層自然發(fā)火可能造成有害氣體溢出處理，需要在工作面四條巷道內(nèi)均留置系統(tǒng)，保證密閉閉墻處在正壓區(qū)內(nèi)。按照巷道內(nèi)通風(fēng)最低0.25 m/s的風(fēng)速計(jì)算，每條巷道內(nèi)需配置系統(tǒng)風(fēng)量150 m3/min，每個(gè)工作面合計(jì)需配置系統(tǒng)風(fēng)量600 m3/min。一礦采區(qū)開(kāi)采方式采用后退式開(kāi)采，由于通風(fēng)密閉工程量大，作業(yè)人員短缺，一般待兩翼工作面均回采結(jié)束后，方對(duì)采區(qū)系統(tǒng)進(jìn)行封閉，若按此方式施工，雙翼工作面則需配置系統(tǒng)風(fēng)量1200 m3/min，采區(qū)最大用風(fēng)量約6500 m3/min，系統(tǒng)用風(fēng)量約占采區(qū)總風(fēng)量18%，由此可見(jiàn)工作面系統(tǒng)中非生產(chǎn)巷道風(fēng)量占用大。

1.2 生產(chǎn)集約化程度低，采區(qū)硐室占風(fēng)量大

一礦現(xiàn)有回采隊(duì)組3個(gè)，開(kāi)掘隊(duì)組10個(gè)，由于采區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，生產(chǎn)任務(wù)重，當(dāng)遇較大地質(zhì)構(gòu)造是，需準(zhǔn)備備用工作面搬家倒面，致使一礦目前共計(jì)有生產(chǎn)采區(qū)、準(zhǔn)備采區(qū)共計(jì)8個(gè)，采區(qū)集約生產(chǎn)程度低。同時(shí)采區(qū)內(nèi)現(xiàn)均布置有梭車硐室、乳化液配液站硐室、瓦斯抽放站硐室、一、二號(hào)配電室至少5個(gè)采區(qū)硐室，按照每個(gè)采區(qū)硐室配風(fēng)200 m3/min計(jì)算，則硐室系統(tǒng)配風(fēng)需1000 m3/min，8個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備采區(qū)，僅硐室配風(fēng)就高達(dá)8000 m3/min，導(dǎo)致礦井硐室占風(fēng)量大。

1.3 分區(qū)通風(fēng)方式不合理，主扇負(fù)荷不均衡，造成分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)不合理

由于礦井開(kāi)采不斷延伸，主生產(chǎn)采區(qū)不斷向礦井深部接替，礦井深部用風(fēng)量大，礦井井底周邊采區(qū)資源枯竭，只進(jìn)行三角煤回收，用風(fēng)量小。而礦井分區(qū)通風(fēng)方式仍以新、舊采區(qū)均衡生產(chǎn)設(shè)計(jì)均勻配風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)未隨采區(qū)延伸進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，致使老舊采區(qū)配風(fēng)量小，主扇功效未得到有效利用，新采區(qū)用風(fēng)量大，主扇超負(fù)荷運(yùn)行。

2 礦井通風(fēng)優(yōu)化

針對(duì)礦井通風(fēng)中存在的上述問(wèn)題，決定從以下幾個(gè)方面著手，提高礦井通風(fēng)效率。

2.1 采區(qū)巷道做到隨采隨閉，及時(shí)有效的減少已采工作面系統(tǒng)配置風(fēng)量

由于采區(qū)一翼工作面回采結(jié)束后，不僅在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)工作面進(jìn)行永久密閉，隔絕空氣，降低采空區(qū)發(fā)火事故，同時(shí)對(duì)工作面所在采區(qū)一翼回風(fēng)巷進(jìn)行密閉，并將采區(qū)系統(tǒng)第一橫貫位置外移至下一個(gè)工作面，見(jiàn)圖1。不僅避免了工作面系統(tǒng)風(fēng)量配置，提高了生產(chǎn)用風(fēng)效率，同時(shí)將所有密閉閉墻處在通風(fēng)負(fù)壓區(qū)23外，降低了通風(fēng)負(fù)壓抽帶閉墻引起采空區(qū)著火事故的發(fā)生。

圖1 工作面、采區(qū)單翼系統(tǒng)密閉

2.2 加快資源枯竭采區(qū)回收力度，封閉舊采區(qū)，實(shí)現(xiàn)礦井集約化生產(chǎn)

礦井北條帶五采區(qū)、十一采區(qū)，南條帶一采區(qū)、二采區(qū)，均已開(kāi)采多年，采區(qū)內(nèi)僅剩一些三角煤和煤柱，資源枯竭，見(jiàn)圖2?？赏ㄟ^(guò)加大一采區(qū)三角煤及采區(qū)煤柱回收力度，縮短采區(qū)生產(chǎn)時(shí)間，提前對(duì)采區(qū)進(jìn)行封閉，其他老采區(qū)以此類推。這樣，不僅可以減少礦井開(kāi)采、準(zhǔn)備采區(qū)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)礦機(jī)集約化生產(chǎn)，而且可以減少采區(qū)內(nèi)大量硐室及系統(tǒng)風(fēng)量配置，降低礦井生產(chǎn)分區(qū)內(nèi)系統(tǒng)風(fēng)浪費(fèi)，提高生產(chǎn)用風(fēng)風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)礦井分區(qū)生產(chǎn)高效用風(fēng)。

2.3 優(yōu)化分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，保持主扇平穩(wěn)運(yùn)行

一礦每個(gè)分區(qū)內(nèi)開(kāi)拓一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井筒，安裝一臺(tái)主扇，負(fù)擔(dān)本區(qū)內(nèi)生產(chǎn)通風(fēng)，分區(qū)內(nèi)布置2～3個(gè)區(qū)，分區(qū)間通過(guò)回風(fēng)大巷隔絕卡相互獨(dú)立。生產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)開(kāi)拓延伸和生產(chǎn)隊(duì)組銜接的變化，導(dǎo)致各分區(qū)生產(chǎn)能力和用風(fēng)需求不斷變化，可在分區(qū)生產(chǎn)能力和主扇負(fù)擔(dān)能力匹配的條件下，通過(guò)調(diào)整隔絕卡位置，對(duì)分區(qū)內(nèi)采區(qū)重新劃分，將通風(fēng)困難的分區(qū)內(nèi)的部分采區(qū)合理劃歸到生產(chǎn)能力小、通風(fēng)容易的分區(qū)內(nèi)，從而優(yōu)化分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)用風(fēng)量小的老舊采區(qū)增加產(chǎn)能，使主扇保持正常負(fù)荷運(yùn)行，見(jiàn)圖3。

圖2 工作面、采區(qū)單翼系統(tǒng)密閉

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述一系列行之有效的優(yōu)化改造，礦井系統(tǒng)非生產(chǎn)用風(fēng)大大減少，生產(chǎn)用風(fēng)風(fēng)量得到補(bǔ)充，解決生產(chǎn)風(fēng)量不足的難題，同時(shí)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)減少，實(shí)現(xiàn)了集約化生產(chǎn)，通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)一步得到了優(yōu)化，礦井通風(fēng)效率大大提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了礦井通風(fēng)的穩(wěn)定性和高效性。陽(yáng)泉礦區(qū)作為生產(chǎn)老區(qū)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)普遍存在上述問(wèn)題。因此，一礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造對(duì)陽(yáng)泉礦區(qū)老舊礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)具有積極的指導(dǎo)和借鑒意義。

圖3 工作面、采區(qū)單翼系統(tǒng)密閉