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峻德煤矿矿井通风系统改造方案确定

煤矿家园2018-07-02 13:10:21

峻德煤矿矿井通风系统改造方案确定

李祥荣
(鹤岗分公司峻德煤矿)


摘 要:峻德矿南、中主扇风硐阻力测定及北主扇实际调查情况,确定矿井通风系统改造方案


关键词:矿井通风系统改造方案、风硐阻力、通风能力将达到450万吨


一、前言
1、 自2001年进入一、二水平生产以后,矿井瓦斯涌出量急剧增加,2001年矿井被鉴定为高沼气矿井。2007年矿井瓦斯鉴定:相对量 7.98m3/t、绝对量42.04m3/min,采面最大涌出量6.12m3/min。2008年矿井瓦斯鉴定:相对瓦斯涌出量9.22m3/t、绝对瓦斯涌出量47.03m3/min,采面最大涌出量7.45m3/min。2009年矿井瓦斯鉴定:相对瓦斯涌出量8.61m3/t、绝对瓦斯涌出量53.29m3/min,采面最大涌出量18.20m3/min。2012年三水平投产后预计矿井瓦斯绝对涌出量为80—100 m3/min。届时,矿井瓦斯等级有可能升级为突出矿井,目前我矿已按突出煤层管理。矿井需风量明显增加。
2、 按国家上级文件要求,将低效率JBT系列局扇更换成高效节能低噪音对旋局扇。因此将井下局扇由原有11kW和28kW风机更换为2×15kW和2×30kW对旋风机,使矿井用风量大大增加。
3、现矿井生产能力300万吨,2012年计划生产能力达到450万吨,生产计划400万吨。其中回采煤量380万吨,回掘煤量20万吨。回掘延米22000米,开拓延米11200米。对矿井重新进行了风量核定,通风能力必须达到27260m3/min,现有矿井风量仅18000m3/min。
4、现今中部主扇平均叶片角度38°,负压水柱140mmH2O,风量10460 m3/min,南部主扇平均叶片角度35°,风量8430 m3/min,负压水柱220mmH2O。2009年11月29日将南主扇其中一台叶片平均角度调至40°,空载实验没能起车。因此证明现南、中主扇能力已达到最大。
针对以上情况,我矿必须需增加矿井通风能力,确保矿井通风能力适应安全生产的需要。


二、峻德煤矿矿井通风系统改造方案确定前的准备工作
(一)、峻德矿南、中主扇风硐阻力测定

为了测定南、中风井风硐通风阻力情况,需安装测压装置。
1、由通风区事先准备好4个测静压装置、束管等设施及防寒毡。
2、通风区施工负责人在动力科负责人的协助下,在南、中风井停运的备用主扇风硐中,分别风硐反上处及反上变平点安装2个测静压装置,静压装置与束管连接后,经风硐、挡风闸板引到地面。最后引到主扇房与压差计联接。
3、南、中部风硐内束管及测静压装置必须固定牢固,中部风硐用射钉枪射钉做为固定点;南部风硐用风硐原有拉线及配合用射钉枪射钉做为固定点。
4、施工负责人及成员由停运的备用主扇落下的挡风闸板口进入,成员必须听从现场负责人指挥,不得进入非作业区域。
5、测阻力装置安装完毕后,由动力科提报倒主扇措施,将主扇倒到安装了测阻力装置的主扇上。
6、主扇倒车完毕30分钟后,通风区观测员首先观测各测阻装置压差计的数据并做好记录。然后检查挡风闸板、风硐联络巷风门处及防爆盖等漏风情况,如发现漏风用事先准备好的防寒毡堵好。稳定30分钟后,再次观测各测阻装置压差计的数据并做好记录。
7、由通风区观测员每天分上、下午连继观测压差计变化并做好记录,至少连继观测三天。
8、风硐阻力测定完毕后,由通风区通知动力科再次进行倒车。倒车完后由通风区撤除所有测阻力装置。

峻德矿南、中主扇风硐阻力测定数据观测表
南 风 井 中 风 井
观测日期 风硐mmH2O 风硐反上平台mmH2O 风硐反上mmH2O 观测日期 风硐mmH2O 风硐反上平台mmH2O 风硐反上mmH2O
09.10.28 195 229 207 09.10.27 125 184 180
195 236 209 125 185 180
09.10.29 194 235 209 09.10.28 125 193 190
195 235 210 125 194 190
09.10.30 196 231 213 09.10.29 125 193 190
196 231 211 126 193 190
09.10.31 195 231 213 09.10.30 126 195 190
196 233 212 126 197 190
09.11.1 196 231 211 09.10.31 126 196 190
197 233 211 125 195 190
09.11.1 125 194 190
125 194 190
结论:南风井风硐至风硐反上平台最大阻力为41mmH2O, 风硐反上至风硐反上平台最大阻力为27mmH2O,风硐反上至风硐反上平台之间阻力过大, 风硐反上至风硐反上平台最大阻力为7mmH2O,风硐至风硐反上之间阻力过大。
南、中风井风硐测压装置安装位置如附图所示。


(二)北风井实际调查情况
北后组二区轨道上山-50至+14段部分巷道抽顶;+14段至+82段巷道冒顶,最小断面只有0.3m2;+82至+140段巷道完好,只有小部分巷道碹皮脱落,轨道上山绞车硐室处冒严。+140回风巷至北风井之间巷道完好,+140井筒完好。
北后组二区机道上山-50以上70米至+82之间巷道冒严。
地面北主扇房被一家私立的机械制造厂占用,主扇房已被修改;原主扇已没有;地面井筒完好,防爆盖完好。


三、矿井通风系统改造方案的确定
(一)矿井通风系统改造方案选择
方案一:中南主扇调角度
现中部主扇平均叶片角度38°,负压水柱140mmH2O,风量10460 m3/min,南部主扇平均叶片角度35°,风量8430 m3/min,负压水柱220mmH2O。角度已调到最大,如主扇调到45°时,主扇效率将会下降,出现不稳定工作状态,同时风量也不会增加,因此中部主扇最大风量为10460 m3/min; 南部主扇最大风量为风量8430 m3/min。
主扇能力达到最大时矿井实际风量为19460 m3/min。而2012年后矿井应配风量27260m3/min 。因此方案一不可取。


方案二:南主扇更换为φ3.2m主扇, 中主扇更换为φ3.6m主扇。
1、南主扇风硐反上至风硐反上平台最大阻力为27mmH2O,风硐前部断面小,直径为4.5米,中风井风硐至风硐反上最大阻力为63mmH2O,风硐后部断面小。因此更换主扇会造成通风阻力增大;
2、中部主扇增风后矿井通风阻力大,通风困难,等积孔小,而我矿为易发火矿井,对防火不利。
3、φ3.2m主扇预计能力能达到15000 m3/min,南风井井筒断面为15.9米2,最高允许风速15 m/s,则通过最大风量为:
15 m/s×60S×15.9=14310 m3/min <15000 m3/min。
因此方案二不可取。


方案三:中南主扇不变,另增加一台北主扇。
1、增加一台北主扇后,矿井形成三台主扇联合运转。即北部、中部、南部3台主扇,位置布置合理,其最大通风流程不超9000米。
2、可利用原报废的北部回风立井,不需重建风井,对井下现有巷道只需进行部分恢复及部分补掘。
3、矿井通风阻力减小,矿井等积孔增大,通风容易,有利于防火。
4、北部区通风方式为中央边界式,-50北大巷全部为回风系统,北部区行人及运料系统在回风系统中,因此北部区无专用回风巷,增加北主扇后,-50北大巷可以改为入风系统,行人及运料系统将不在回风系统中,北部区可以有专用回风巷。
5、更新FBCDZ-10-No31/2×450KW型号主扇2台,巷道恢复扩断面800米,补送巷道243米,主扇风硐施工1项,高压配电装置12台,主扇安全监控系统1项,高压供电线路5000米。总计需投资额825.2 万元。投资少。
针对以上情况选择方案三。


结束语:北风井主扇安装完,矿井通风系统改造完后,我矿通风能力将达到450万吨,可确保我矿2012年原煤生产实现400万吨的目标。