胡文斌

（開灤（集團(tuán)）蔚州礦業(yè)地煤公司，河北 蔚縣 075700）

西澗溝煤礦位于河北蔚縣境內(nèi)，始建于1996年，采用一立兩斜井單水平開拓方式，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力4萬(wàn)t/a。該礦井采用中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式，北斜井、南斜井入風(fēng)，立井回風(fēng)。立井井筒附近安裝兩臺(tái)BK54－4－No12單機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)，配套電機(jī)功率15 kW，額定風(fēng)量6.3～15 m3/s，靜壓100～570 Pa。利用風(fēng)機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)。礦井有獨(dú)立完整的通風(fēng)系統(tǒng)?？刹擅簩訛?號(hào)煤，瓦斯絕對(duì)涌出量為0.14 m3/min，瓦斯相對(duì)涌出量為2.02 m3/t。本井田范圍內(nèi)煤層經(jīng)河北省煤田地質(zhì)研究所2007年7月27日檢驗(yàn)報(bào)告，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，自燃傾向性為Ⅱ類自燃。

1 礦井?dāng)U能改造的前提與原因

2009年9月，為適應(yīng)國(guó)家政策，西澗溝煤礦被開灤蔚州地煤公司托管，進(jìn)行資源整合，根據(jù)政策，礦井產(chǎn)能必須達(dá)到15萬(wàn) t/a，實(shí)行“三推行”，故必須進(jìn)行擴(kuò)能改造，通風(fēng)系統(tǒng)首當(dāng)其沖，成為改造的重點(diǎn)。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擴(kuò)能改造的指導(dǎo)思想

（1）由于西澗溝煤礦歷史欠帳嚴(yán)重，巷道斷面小、失修率高，通風(fēng)阻力較大，如果簡(jiǎn)單地只更換主扇來(lái)增加通風(fēng)能力，勢(shì)必會(huì)大幅增加礦井通風(fēng)阻力，局部巷道風(fēng)速超限，對(duì)礦井防滅火也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，所以必須先對(duì)巷道擴(kuò)修。

（2）因礦井無(wú)正規(guī)采掘工作面，使用木支護(hù)，根據(jù)國(guó)家政策，必須實(shí)行“三推行”，取消木支護(hù)，形成正規(guī)的采掘工作面后才能進(jìn)行系統(tǒng)的改造。

（3）前期準(zhǔn)備工作完成后，要利用現(xiàn)有的主通風(fēng)機(jī)做礦井通風(fēng)阻力測(cè)定，然后根據(jù)巷道摩擦風(fēng)阻，進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算與通風(fēng)阻力計(jì)算，從而確定礦井提高通風(fēng)能力后的主通風(fēng)機(jī)型號(hào)。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造的實(shí)施

3.1 技術(shù)改造前的準(zhǔn)備工作

2010年1－4月，該礦擴(kuò)修巷道1 200 m，所有巷道斷面統(tǒng)一為5.5 m2，使用工字鋼支護(hù)，部分為錨網(wǎng)支護(hù)，形成了正規(guī)的采掘工作面，通風(fēng)系統(tǒng)改造的時(shí)機(jī)基本成熟。

3.2 進(jìn)行礦井通風(fēng)阻力測(cè)定，確定礦井主干風(fēng)路的風(fēng)阻

在地煤公司生產(chǎn)技術(shù)部的組織下，由工程技術(shù)人員對(duì)西澗溝煤礦進(jìn)行了一次通風(fēng)阻力測(cè)定，井上、下共分為26個(gè)測(cè)點(diǎn)，使用的儀器有：JFY一1礦井通風(fēng)參數(shù)檢測(cè)儀、空盒氣壓計(jì)、風(fēng)表、干濕球溫度計(jì)、卷尺、秒表等，從而確定了礦井通風(fēng)阻力分布及技術(shù)參數(shù)，從而為下一步通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算奠定了基礎(chǔ)。

3.3 根據(jù)礦井總需風(fēng)量與各巷道通風(fēng)參數(shù)，進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算，模擬各巷道風(fēng)量

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)解算，見圖1。

圖1 西澗溝煤礦網(wǎng)絡(luò)解算

3.4 通風(fēng)系統(tǒng)改造技術(shù)設(shè)計(jì)

蔚州礦業(yè)地煤公司生產(chǎn)技術(shù)部相關(guān)人員于2010年5月編制了《西澗溝煤礦通風(fēng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)說(shuō)明書》，其內(nèi)容簡(jiǎn)要如下：

3.4.1 采區(qū)及工作面布置

5號(hào)煤共設(shè)51、52兩個(gè)采區(qū)，51采區(qū)作為主采區(qū)，52采區(qū)作為輔助采區(qū)。51采區(qū)內(nèi)設(shè)一個(gè)回采工作面與兩個(gè)掘進(jìn)工作面；52采區(qū)內(nèi)設(shè)一個(gè)回采工作面和一個(gè)掘進(jìn)工作面。因布置一個(gè)回采工作面就能滿足生產(chǎn)能力要求，故兩采面互為備用工作面。

3.4.2 采煤方法

回采工作面采用走向短壁布置，放炮采煤法，懸移支架支護(hù)頂板，爆破落煤，自然垮落法管理頂板，刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。

3.4.3 設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)

（1）礦井總需風(fēng)量及阻力

初期（困難時(shí)期）：風(fēng)量33 m3/s 通風(fēng)總阻力733.49 Pa

后期（容易時(shí)期）：風(fēng)量33 m3/s 通風(fēng)總阻力561.13 Pa

（2）通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量：Q＝35 m3/s

（3）通風(fēng)機(jī)的靜壓：Hmax＝850.4 Pa Hmin＝632.87 Pa

（4）礦井初期通風(fēng)等積孔1.45 m2，后期通風(fēng)等積孔1.71 m2。

3.4.4 礦井主要通風(fēng)機(jī)的選型

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇湖南湘潭平安電氣有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為FBCDZNo16的對(duì)旋通風(fēng)機(jī)能滿足需要。

（1）通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況

（2）電動(dòng)機(jī)的功率

4 通風(fēng)改造方案的實(shí)施效果

西澗溝煤礦通風(fēng)系統(tǒng)擴(kuò)能改造已于2010年7月完成。礦井總進(jìn)風(fēng)量為1 996 m3/min，礦井總排風(fēng)量為2 027 m3/min，礦井負(fù)壓743 Pa，礦井有效風(fēng)量率為90.7 %，礦井等積孔為1.44 m2。通過(guò)幾個(gè)月的運(yùn)行，有效風(fēng)量能夠滿足礦井年產(chǎn)15萬(wàn)t的需要。

5 結(jié)束語(yǔ)

蔚縣西澗溝煤礦通過(guò)技術(shù)改造，通風(fēng)能力得到大幅提升，系統(tǒng)改造獲得了圓滿成功，達(dá)到了改造通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)期目的。實(shí)踐證明，通過(guò)技術(shù)手段來(lái)解決小煤礦通風(fēng)能力不足、通風(fēng)系統(tǒng)不合理、不完善的問題，使之達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)是切實(shí)可行的。尤其是在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行的煤炭資源兼并整合重組的形勢(shì)下，對(duì)地方小煤礦如何轉(zhuǎn)到國(guó)有大礦的軌道上來(lái)，具的一定的借鑒意義。

1 王永安、李永懷.礦井通風(fēng)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2004