煤矿矿井通风系统优化改造方案探讨.docx

煤矿矿井通风系统优化改造方案探讨【摘要】通风系统是煤矿矿井开采过程中的一个关键部分对煤矿企业的生产效率及经济利益有着重大影响。本文以某煤矿工程为例介绍了煤矿矿井通风系统当前存在的一些问题着重就矿通风系统优化改造方案进行探讨并总结了系统改造后取得的效果以供实践借鉴。【关键词】煤矿矿井；通风系统；优化设计；改造方案随着社会经济建设的快速发展煤矿资源建设规模不断扩大矿产开采企业数量也日益增加这对煤矿矿井的生产效率及安全性也提出了新的要求。通风系统作为煤矿矿井生产系统中的重要部分在矿井内部提供氧气、稀释有害气体和改善环境质量等方面发挥着不可替代的作用同时也能够防止煤矿安全事故的发生。但现在许多煤矿的矿井通风线路较长通风阻力较大现有的通风系统无法满足矿井生产的需要若煤矿技术人员不对通风系统进行合理的优化改造不仅会降低煤矿矿井正常的生产效率而且也可能影响到矿井内部工作人员的健康甚至造成不可换回的损害。因此本文重点探讨了煤矿矿井通过系统的优化改造工作希望对往后煤矿的安全生产有所帮助。1工程概况某煤矿井下有两个生产采区分别为一采区、二采区。共布置两个采煤工作面（二采区5206综采工作面、一采区5103综采工作面）7个掘进工作面；独立通风的硐室有中央变电所、火药库、一采区变电所、二采变电所、消防库等。2通风系统改造前存在问题及优化设计2.1优化改造前矿井通风系统存在的问题随着矿井产能提升矿井需要风量逐渐增加2010年前煤矿斜井使用的BDK（Ⅲ）-6-No18型主扇（主扇额定风量1800～4080m3/min）扇叶角度调节至最大（风量3850m3/min）达到该风机的最大供风量矿井主扇已成为矿井生产力提升的瓶颈。通过通风阻力测定矿井存在以下问题：①回风井筒局部通风阻力过大风量大而通风断面小（断面6.8m2长度90m）且有人车运行影响通风阻力；②一、二采区回风巷断面过小矿井有效通风断面过小、风速过大、拐弯过急过多导致局部通风阻力非常大；③外部漏风量大矿井的有效风量率低。2.2矿井通风系统优化设计改造方案通过矿相关部门的多次讨论研究确定了煤矿的通风系统改造方案方案分为两个阶段：①经过周密论证后更换矿井主要通风机；②更换主扇后对风速超限巷道进行扩巷。3主扇选型改造及系统优化效果3.1主扇选型改造及通风困难时期验算主扇选型改造：2011年计划原煤产量120万t根据生产接续安排和实际生产能力2011年在一、二采区布置2个综采工作面1个备用工作面5个综掘工作面和3个开拓工作面（三、四采区）即可满足产量和接续的要求届时所需风量经计算合计为6000m3/min。计算过程①采煤工作面。按瓦斯涌出量、工作面气候条件、工作面工作人数计算按风速进行验算综采工作面风量取480m3/min是合理的。所以2个综采工作面所需风量960m3/min。1个备用工作面240m3/min。采煤工作面所需总风量1200m3/min；②掘进工作面。单个掘进工作面风量按瓦斯涌出量、局扇实际吸风量、工作面工作人数计算按风速进行验算单个掘进工作面风量取360m3/min在合理的范围内掘进工作面所需总风量2880m3/min；③硐室。中央变电所120m3/min；二采区变电所90m3/min一采区变电所90m3/min火药库100m3/min；消防库60m3/min315移变60m3/min硐室合计需520m3/min；④其它用风地点经计算需配风量400m3/min。以上用风地点合计需要风量为5000m3/min若配风比按1.2计算则矿井风量为6000m3/min。6000m3/min>3850m3/min。从以上的计算可以看出矿井生产所需总风量为6000m3/min大于BDK（Ⅲ）-6-No18主扇的最大排风量3850m3/min原主扇已不能满足年120万t原煤产量的需要必须更换主扇；同时根据生产接续安排未来5～6年内采掘工作面主要集中在一、二采区。通风困难时期为：二采区布置一个综采工作面一个备用工作面一采区布置一个综采工作面+403轨道巷掘至1600m处时二采区的5218工作面通风距离最长为通风阻力最大时因此矿井通风阻力以二采区5218工作面为通风最困难时期计算进行主扇选型（按现井巷实际情况计算）阻力最大的风路为：副斜井二采区轨道巷5218进风巷5218工作面5218回风巷二采区回风巷辅助回风巷回风斜井。应分别计算出各段井巷的通风阻力然后累加得出这个时期的井巷通风阻力经计算合计为2321Pa。根据计算生产期间主扇工况点应按（100、2600）点选择主扇功率应>410kW。此时矿井等积孔2.33m2。按此参数考虑一