郭永盛

摘要：在煤礦建井期間，如果采用的裝置是風(fēng)動機械，風(fēng)動機械的耗氣量均會非常大，在這種情況下就需要合理選擇壓風(fēng)設(shè)備，合理設(shè)計壓風(fēng)系統(tǒng)。在本文中，筆者結(jié)合自身的工作實際和煤電公司的實際，通過計算壓風(fēng)設(shè)備的相關(guān)指標(biāo)等，合理選擇了壓風(fēng)管徑、設(shè)備等。實踐表明，該壓風(fēng)系統(tǒng)的能耗比較低，而且工作效率比較高。

關(guān)鍵詞：煤礦生產(chǎn)；建井期間；壓風(fēng)系統(tǒng)

煤礦建井期間，必須合理選擇壓風(fēng)系統(tǒng)，這對于煤礦的安全生產(chǎn)有著重要的意義。所以煤礦建設(shè)單位必須重視這一問題。在本文中，筆者從某煤礦建井期間選擇壓風(fēng)系統(tǒng)的實際入手，系統(tǒng)探討了如何選擇壓風(fēng)系統(tǒng)，如何配置壓風(fēng)系統(tǒng)。生產(chǎn)的實踐表明，該煤礦選擇的壓風(fēng)系統(tǒng)具有耗能低、效率高的優(yōu)點，值得推廣。

1. 工程簡介

某煤電公司二礦回風(fēng)井，井口的標(biāo)高是215m，丙組煤層馬頭門底板的標(biāo)高為地下155m，而井深的設(shè)計深度達(dá)到了60多米，井筒的直徑也有5m之多。所以，建井期間的整個作業(yè)量是比較大的。而在建井期間，單位選擇的是風(fēng)動鉆裝機具，均是耗氣量大的設(shè)備，因此必須合理選擇壓風(fēng)設(shè)備。

為了確保壓風(fēng)設(shè)備可以有效滿足建井期間的需要，煤礦公司走訪了多家壓風(fēng)設(shè)備生產(chǎn)廠家，經(jīng)過一系列的考察和論證之后，認(rèn)為排氣量每分鐘為40.6立方米型號的壓縮機適合該工程。這種空氣壓縮機具有節(jié)能、高校和操作簡單的特點，而且安全性比較高，所以能夠徹底解決壓風(fēng)系統(tǒng)的耗能問題，同時也可以提高系統(tǒng)的工作效率，對于建井期間的壓風(fēng)系統(tǒng)的配置具有一定的指導(dǎo)意義。

2. 空氣壓縮機和壓風(fēng)管徑的選擇問題

2.1空氣壓縮機的選擇問題

煤電公司在井筒施工作業(yè)到基巖之后，使用的是SJZ6·7六臂傘鉆進(jìn)行打眼，配備的是YGZ80型號的鑿巖機器6臺，耗風(fēng)量為每分鐘68立方米，所以，系統(tǒng)的總的耗風(fēng)量就可以通過公式Q=αβγkq來計算出來。

在上述公式當(dāng)中，α表示的是管網(wǎng)漏風(fēng)系數(shù)，通常取值為1.1，而β為風(fēng)動機械默算的耗風(fēng)量增加的系數(shù)，通常的取值也是1.1，而γ是高原修正系數(shù)，一般情況下取值為1.05，k是風(fēng)動機具同時使用工況下的系數(shù)，一般取值為0.9，q是風(fēng)動工具耗風(fēng)量，也就是上文中提高的每分鐘68立方米。把相關(guān)的數(shù)據(jù)帶入公式中，便可求得Q，為77.8m?/min。按照這個計算結(jié)構(gòu)，就應(yīng)當(dāng)選擇2臺SA250W /A型的壓風(fēng)機，1臺VHL-20/8-Ⅱ型的壓風(fēng)機。

2.2壓風(fēng)管徑的選擇問題

對于該煤礦的建井來說，地面壓風(fēng)干管和壓風(fēng)站選用的均是 159 mm×4·5mm的無縫鋼管，而入井壓風(fēng)干管選擇，同樣是159 mm×4·5mm無縫鋼管。采用這種鋼管可以滿足施工的要求。

3. 絞車、天輪和懸吊鋼絲繩的選擇問題

在井筒內(nèi)，供水管和壓風(fēng)管是聯(lián)合懸吊在一起的，供水管選擇的是59 mm×4·5 mm的無縫鋼管。

3.1懸吊天輪的選擇問題

對于井筒來說，對于懸吊天輪的直徑是有嚴(yán)格的要求的，其與鋼絲繩的比值應(yīng)大于20，同時不能夠低于其中最粗鋼絲繩直徑的最小值。所以，我們假定6×19- 34-155I型號的鋼絲繩的鋼絲的直徑d為2.3mm。在這種情況下，懸吊天輪的安全荷載應(yīng)大于實際上選用鋼絲繩的最大靜拉力，規(guī)定的最大的鋼絲繩最大靜拉力，也就是n為5.10m的雙槽重型天輪的安全荷載，其安全荷載值為226kN，同時也需要大于懸吊荷載125kN。所以，在這種工況下，選擇的最大鋼絲繩破斷力為1290KN，大于選擇的6×19- 34-155I鋼絲繩的破斷力671 kN，所以應(yīng)選擇1套雙槽天輪，可有效滿足井筒建設(shè)的需要。

3.2懸吊鋼絲繩的選擇問題

懸吊鋼絲繩的選擇主要分為兩個步驟，第一個是單根鋼絲繩懸吊的重量。第二個是鋼絲繩單位長度的重量。

（1）單根鋼絲繩懸吊的質(zhì)量。眾所周知，鋼絲繩的總的重量也就是所有鋼絲繩重量的總和，所以，其總的重量G=1/2（G1+G2+G3+……Gn）=9678.9（kg）

（2）鋼絲繩單位長度的重量。鋼絲繩單位長度的重量h=Q/（110yB/m-H1）=3.8kg/m。其中，h表示的井筒的深度，單位為m，而m表示的是鋼絲的安全系數(shù)，而表γ示的是鋼絲繩公稱的抗拉強度，單位為MPa。

把具體的數(shù)值帶入公式中計算，由于鋼絲繩的參考值Ps大于Pn，所以，應(yīng)當(dāng)選擇型號為6×19- 34-155I鋼絲繩，該種鋼絲繩的技術(shù)參數(shù)Ps為4.01kg/m，而F是所選用的鋼絲繩的總破斷拉力，為671kN。

最后，鋼絲繩的安全系數(shù)校驗可通過下列公式來校驗，也即是m=Gd/（Go+Ps+Ho）。帶入數(shù)值計算得到，該鋼絲繩的安全系數(shù)為5，可滿足使用的要求。

3.3鑿井絞車的選擇問題

按照懸吊的荷重，應(yīng)當(dāng)選用1臺型號為2JZ2-16/800的絞車，絞車的荷載重量大于等于125kN，小于規(guī)定的150kN，可滿足使用的要求。

4. 空氣壓縮機站的設(shè)備步配置

對于建井期間的空氣壓縮機站的設(shè)備配置，當(dāng)前有不少的設(shè)計要求，這就要求設(shè)備配備人員必須按照規(guī)定進(jìn)行配置。而其具體的要求便是，把輔助間和機器間組建在一起，采用集中配置的方式。采用這種配置的方式，可以有效節(jié)約空間。總體來講，空氣壓縮機站站房內(nèi)的設(shè)備布置需要注意以下幾點：

第一是對于空氣壓縮機站的機器間，需要考慮空氣壓縮機部件的拆裝問題，如何便于空氣壓縮機的拆裝，并且要個機器的檢修和維護(hù)管理留出一定的空間；

第二是空氣壓縮機的活動部分，其距離邊墻的局部原則上不能夠小于1.2m；如果小于這個安全距離，則可能帶來一些安全方面的隱患等。

第三是對于機器間的主要通道來說，這些通道必須可以滿足設(shè)備運輸?shù)男枰?，而其具體的寬度需要根據(jù)空氣壓縮機的部件寬度來確定，一般情況下在1.5m～2m之間。

第四是對于機房的高度，必須適合設(shè)備的起吊和安裝，通常屋檐的高度不應(yīng)低于3.5m。

第五是對于冷卻泵和電氣設(shè)備等空氣壓縮站的輔助設(shè)備來說，必須便于其操作和維修，有利于管路和電纜的敷設(shè)，不可以妨礙門窗的開關(guān)，以及采光等。

第六是為了確保臨時空氣壓縮機房的通風(fēng)暢通和便于散熱，通常需要開設(shè)天窗。

第七是空氣壓縮機房的固定設(shè)備部分，其距離邊墻的距離不能夠小于1m，這樣便可以確保固定設(shè)備運行的安全性。

總的來說，建井期間的壓風(fēng)系統(tǒng)必須根據(jù)實際的情況進(jìn)行選擇，而具體選擇何種壓風(fēng)設(shè)備，則需要通過建設(shè)單位，考慮常見設(shè)備性能、建井需要的基礎(chǔ)上制定。通過選

擇最優(yōu)的設(shè)備來確保后期井筒作業(yè)的安全性，確保井筒作業(yè)的效率得到大幅度提高。

5.結(jié)語：

對于煤電企業(yè)來說，建井期間的壓風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置問題是一個比較重要的問題，必須引起企業(yè)的高度重視。壓風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)的好壞，對于煤礦生產(chǎn)的效率、生產(chǎn)的安全性等，均有著重要的影響。在本文中，筆者結(jié)合自身的工作實際和理論知識，從壓風(fēng)系統(tǒng)各個設(shè)備的選擇入手，對該命題做了分析。實踐表明，該空氣壓縮站運行狀況良好，保證了建井期間井筒安全生產(chǎn)的需要，具有操作簡單、高效和節(jié)能的優(yōu)點，對于降低壓風(fēng)系統(tǒng)的能耗，提高其工作效率也有著重要的意義。

6.參考文獻(xiàn)：

[1]朱華明，謝俊輝，謝俊娜.淺談建井期間壓風(fēng)系統(tǒng)的配置[J].中州煤炭，2010（10）

[2]張民生.淺談主斜井建井期間提升系統(tǒng)的配置問題[J].中州煤炭，2011（1）