新興礦通風(fēng)系統(tǒng)集中優(yōu)化改造及效果分析

1、 專業(yè)技術(shù)文件 / Technical documentation 編號(hào)： 新興礦通風(fēng)系統(tǒng)集中優(yōu)化改造及效果分析Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_新興礦通風(fēng)系統(tǒng)集中優(yōu)化改造及效果分析溫馨提示：該文件為本公司員工進(jìn)行生產(chǎn)和各項(xiàng)管理工作共同的技術(shù)依據(jù)，通過對(duì)具體的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、約束，以確保生產(chǎn)、管理

2、活動(dòng)的正常、有序、優(yōu)質(zhì)進(jìn)行。本文檔可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改和使用。 隨著生產(chǎn)的發(fā)展, 采掘條件的變化, 特別是瓦斯涌出條件的變化, 及時(shí)正確的改造并完善礦井通風(fēng)系統(tǒng), 對(duì)保障安全生產(chǎn), 保證采掘正常接替, 促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展, 提高經(jīng)濟(jì)效益都是必不可少的先決條件。 1 礦井概況 1.1 開采水平 新興煤礦是1958年建成投產(chǎn)的片盤斜井, 幾經(jīng)擴(kuò)建生產(chǎn)能力為120萬t/a, 礦井為斜立井開拓方式, 礦井井田走向長(zhǎng)7.5km, 傾斜寬6.5km, 井田面積48.75km2。礦井劃分3個(gè)生產(chǎn)水平, 一水平標(biāo)高-25m, 二水平標(biāo)高-300m, 三水平以下為剃頭開采。 一水平共有二采、三采、五采、六采、八采5

3、個(gè)生產(chǎn)采區(qū), 已基本開采結(jié)束, 將全部進(jìn)入二水平開采。 二水平大巷標(biāo)高為-300m, 主運(yùn)大巷和通往各采區(qū)的運(yùn)輸石門已基本施工完成。 1.2 通風(fēng)狀況 該礦為煤與瓦斯突出礦井, 煤層無自然發(fā)火傾向, 煤塵爆炸指數(shù)為34.6137.43, 有煤塵爆炸危險(xiǎn), 采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方法, 分區(qū)式通風(fēng)方式, 由立井、斜井集中入風(fēng), 采區(qū)輔助入風(fēng), 各采區(qū)獨(dú)立回風(fēng)。 1.3 瓦斯?fàn)顩r 據(jù)統(tǒng)計(jì), 從1991年以來先后發(fā)生6次煤與瓦斯突出, 1992年11月16日, 三采區(qū)左六片首次發(fā)生煤與瓦斯突出, 標(biāo)高為-160m, 突出煤量10t, 瓦斯量1200m3。煤層瓦斯壓力1.153.35MPa, 礦井絕對(duì)瓦斯

4、涌出量39.62m3/min, 相對(duì)瓦斯涌出量14.6m3/t。 1.4 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題 由于礦井生產(chǎn)一水平馬上結(jié)束, 將全部進(jìn)入二水平, 各采區(qū)主要通風(fēng)機(jī)構(gòu)為4-72-11系列風(fēng)機(jī), 均為20世紀(jì)6070年代產(chǎn)品, 風(fēng)機(jī)效率低, 僅在50左右, 耗電量大, 進(jìn)入二水平后通風(fēng)路線增長(zhǎng), 礦井阻力增加, 而各采區(qū)主要通風(fēng)機(jī)已到達(dá)量大能力, 無增風(fēng)能力, 同時(shí)礦井通風(fēng)分散, 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備增加了通風(fēng)系統(tǒng)的不可靠性, 為保證礦井生產(chǎn)全部進(jìn)入二水平時(shí), 通風(fēng)能夠滿足生產(chǎn)需要, 必須對(duì)其進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)改造。 2 集中改造方案的確定 如果仍然采用原有的分區(qū)通風(fēng)方式, 各采區(qū)回風(fēng)路線增長(zhǎng), 回風(fēng)阻力增加,

5、必須對(duì)其各采區(qū)回風(fēng)上山進(jìn)行刷幫降阻, 均由原來的7m2斷面擴(kuò)大到911m2左右, 工程量大。同時(shí)在回風(fēng)系統(tǒng)中作業(yè), 安全程度低, 同時(shí)需對(duì)各采區(qū)主要通風(fēng)機(jī)全部進(jìn)行更換, 原有風(fēng)機(jī)房均不能滿足要求, 均需改造、擴(kuò)建, 同時(shí), 風(fēng)機(jī)各有一段時(shí)間內(nèi)無備用系統(tǒng), 增加了通風(fēng)系統(tǒng)的不可靠性, 同時(shí)工程量共計(jì)需增更換12臺(tái)風(fēng)機(jī), 投資大。經(jīng)過對(duì)礦井全面分析研究, 決定在礦井五、六、八采區(qū)生產(chǎn)集中, 能力大的采區(qū)中間施工一回風(fēng)立井, 安裝新型BDK-10-32對(duì)旋節(jié)能軸流主要通風(fēng)機(jī), 此方案是切實(shí)可行的。 系統(tǒng)改造后, 二采區(qū) 通風(fēng)路線較長(zhǎng), 阻力較大, 對(duì)其是否并入大主要通風(fēng)機(jī)回系統(tǒng)進(jìn)行了論證。 全礦需要

6、風(fēng)量:Q礦15 672m3/min 二采區(qū)并入h礦5 517 Pa, 而h扇3 205 Pa不能滿足要求。 2.1降阻并網(wǎng) 需要工程資金: 二采區(qū)能風(fēng)阻力主要集中在一水平回風(fēng)巷, 全長(zhǎng)4 370m, 其中3 000m 阻力較大, 達(dá)2862Pa, 如果對(duì)此段巷道開幫降阻, 斷面增加4m2, 則阻力下降到1 000 Pa, 開幫需要資金300萬元。 掘一水平風(fēng)道290m, 需資金58萬元。 二采并網(wǎng)需要工程資金358萬元。 并網(wǎng)后節(jié)省電費(fèi):105萬元/a 二采區(qū)現(xiàn)有儲(chǔ)量能生產(chǎn)2a, 則總節(jié)省電費(fèi)210萬元。 由于工程資金大于電費(fèi)節(jié)省資金, 所以經(jīng)濟(jì)上是不合理的, 加之工程量大, 工期長(zhǎng), 在集中

7、回風(fēng)前很難完成。 2.2 獨(dú)立回風(fēng) 礦井采用的是分區(qū)混合式通風(fēng)系統(tǒng), 三、五、六、八采區(qū)為一水平回風(fēng)水平, 二水平為入風(fēng)水平, 礦井有2個(gè)回風(fēng)井, 回風(fēng)立井位于井田中央, 擔(dān)負(fù)三、五、六、八采區(qū)的回風(fēng)任務(wù), 二采區(qū)用舊副井, 位于井田邊界, 擔(dān)負(fù)二采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)。 二采區(qū)獨(dú)立回風(fēng), 回風(fēng)立井風(fēng)量13 326m3/min, 礦井負(fù)壓2 548 Pa, 二采區(qū)風(fēng)量2 316m3/min, 礦井負(fù)壓2225Pa, 大主要通風(fēng)機(jī)和二采區(qū)風(fēng)機(jī)均在合理工況范圍內(nèi)工作, 是合理的。因此, 二采區(qū)決定不并入大主要通風(fēng)機(jī)回風(fēng)系統(tǒng)。 3 方案實(shí)施 通風(fēng)系統(tǒng)改造方案確定后, 對(duì)改造后通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了預(yù)算, 在技

8、術(shù)上做好系統(tǒng)改造準(zhǔn)備。由于改造后各采區(qū)之間風(fēng)路線、流程及風(fēng)量都有所變化, 因此改造后的阻力應(yīng)有較大變化, 其中主要變化如下: （1）三采區(qū)回風(fēng)流段變化量大, 增加近3 000m, 其它采區(qū)變化不大, 只是稍有減少。 （2）采區(qū)回風(fēng)分布情況也有所變化, 集中前各采區(qū)都有獨(dú)立回風(fēng), 集中后, 六、八采區(qū)通過一水平回風(fēng)道進(jìn)入一水平回風(fēng)立井, 而三、五采區(qū)將通過900m的共同段進(jìn)入一水平回風(fēng)立井。 通過阻力計(jì)算, 二采區(qū)阻力最大, 為3 038 Pa, 比集中前增加1 176Pa, 其它采區(qū)變化不大。由于二采區(qū)阻力最大, 給系統(tǒng)集中帶來很大困難, 因此必須進(jìn)行降阻。 為了降低二采區(qū)阻力, 首先對(duì)其阻力

9、進(jìn)行分析, 其阻力分布如下: 礦井入風(fēng)段阻力529 Pa；礦井回風(fēng)段阻力549 Pa；采區(qū)回風(fēng)段阻力1 294 Pa；采區(qū)入風(fēng)段阻力235Pa；區(qū)段內(nèi)阻力333 Pa。 3.1 降低礦井入風(fēng)段阻力 三采區(qū)和二采區(qū)共用1條入風(fēng)巷, 其中三采區(qū)車場(chǎng)石門有120m, 斷面小, 風(fēng)量大, 阻力比較集中, 因此在其裝載站和暗主井之間開掘一條85m的并聯(lián)入風(fēng)巷專門為三采入風(fēng), 以此來分流小斷面巷道的風(fēng)量, 從而降低了此段入風(fēng)阻力, 使礦井入風(fēng)阻力由627Pa降為568 Pa。 3.2 降低采區(qū)回風(fēng)段阻力 三采區(qū)的采區(qū)回風(fēng)段阻力在整個(gè)阻力中占的比重最高, 因此把其做為降阻的重點(diǎn), 該段阻力大的原因主要是回風(fēng)

10、路線長(zhǎng), 且其中有近千米的巷道斷面小, 由于回風(fēng)路線長(zhǎng)度無法改變, 因此只能盡量地增大回風(fēng)斷面, 由于路線長(zhǎng)開掘并聯(lián)風(fēng)道投資太大, 為此我們大量地利用一水平廢棄的膠帶道、石門、一水平副井等近1000m巷道再施工一些通風(fēng)設(shè)施, 使之與現(xiàn)有斷面小的風(fēng)道并聯(lián), 通過這些并聯(lián)巷道相應(yīng)地增大了回風(fēng)斷面, 既降低了阻力, 又節(jié)省了開掘風(fēng)道的投資, 使此段阻力1 294Pa降為911 Pa。 3.3 采用調(diào)整通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)降低回風(fēng)段阻力 在三采區(qū)的阻力中, 礦井回風(fēng)段阻力是由三采區(qū)和五采區(qū)回風(fēng)匯合后通過900m共用段風(fēng)道產(chǎn)生的, 由于五采區(qū)需要風(fēng)量大, 所以礦井回風(fēng)段阻力很高。如果能將五采區(qū)的大部分風(fēng)量從此風(fēng)路中

11、調(diào)出或縮短泄合后流程的距離, 將能降低礦井回風(fēng)阻力。新興礦現(xiàn)有2個(gè)水平, 一水平為回風(fēng)水平, 二水平為入風(fēng)水平, 而回風(fēng)立井底位于五采區(qū)二水平井底附近, 因此, 掘1條120m的大斷面風(fēng)道, 把五采區(qū)暗副井與二水平回風(fēng)立井相連, 使五采區(qū)大部分風(fēng)量通過暗副井進(jìn)入二水平回風(fēng)立井, 從而使和三采區(qū)匯合后進(jìn)入一水平回風(fēng)立井的五采區(qū)風(fēng)量調(diào)出大部分, 僅有分區(qū)風(fēng)道的1500m3/min的風(fēng)量和三采區(qū)風(fēng)量匯合, 共用段巷道阻力由此得到降低, 更重要的是降低了三采區(qū)的礦井回風(fēng)段阻力, 使阻力由549Pa降為402 Pa。 4 經(jīng)濟(jì)效果分析通風(fēng)系統(tǒng)集中以后, 大主要 通風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量為13 250m3/min, 礦井負(fù)壓2 156 Pa, 風(fēng)機(jī)效率達(dá)81。 （1）同以前6臺(tái)風(fēng)機(jī)的耗電分析。改造前礦井電機(jī)容量1 335kW, 改造后1 360kW, 風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗功率:改造前1225kW, 改造后990kW。每年可節(jié)約電費(fèi)101萬元。 （2）通過降阻分析。如果二采區(qū)不進(jìn)行降阻, 主要通風(fēng)機(jī)將在3 136 Pa狀態(tài)下運(yùn)行, 而降阻之后在2 450Pa下運(yùn)行。這樣可節(jié)省電耗61.8萬元, 同時(shí)提高為礦井進(jìn)入二水平的通風(fēng)需要提供了準(zhǔn)備。 5 結(jié)束語 （1）礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造必須利用通