許 宏

（內(nèi)蒙古同煤鄂爾多斯礦業(yè)公司，內(nèi)蒙古，鄂爾多斯，017000）

1 引言

煤炭是我國的基礎(chǔ)能源，占比總體能源需求的65%左右[1,2]。受我國煤層賦存條件的限制，我國約有97%的煤炭為井工開采，而通風系統(tǒng)是井工開采的前提。礦井通風是保障礦井人員安全的最主要技術(shù)手段，必須源源不斷地將地面新鮮空氣輸送到井下各作業(yè)地點，以供給工作人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害的氣體和礦塵等[3,4]。隨著現(xiàn)代化、大型化礦井建設(shè)，煤礦開采強度越來越大，機械化程度也越來越高，對井下通風風量的需求也不斷升級，通風裝備及技術(shù)手段也需相應調(diào)整。因此安全可靠的通風系統(tǒng)和通風設(shè)施的穩(wěn)定可靠性是礦井正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)，一般而言，礦井產(chǎn)量越大，井下需風量越大，局部巷道風力高達7 m/s～8 m/s左右，風壓差大，風速高給行人、安全生產(chǎn)等都帶來較大不利[5]。

2 礦井概況

色連礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)西北部，行政區(qū)劃隸屬東勝區(qū)罕臺鎮(zhèn)，距東勝區(qū)政府所在地 21 km。礦井井田面積 35.7 km2，井田南北長 8.2 km，東西寬 4.9 km，主要可采煤層有5層（2-2上、2-2中、4-1、5-1、6-2中）均為近水平煤層，煤層呈北高南低之勢。礦井生產(chǎn)能力為5.00 Mt/a，可采儲量386.5 Mt，礦井服務(wù)年限55.2年。礦井通風方式為中央并列式通風，通風方法為機械抽出式，由主斜井、副斜井及進風立井進風，回風立井回風。主扇選用FBCDZ-10-No40/2×1250型軸流式通風機兩臺，一臺工作，一臺備用。目前主扇開啟兩級運行，葉片角度為-6°，電機頻率為42 Hz。調(diào)度室及主通風機房設(shè)有在線監(jiān)測裝置實時監(jiān)測風機運行情況，礦井總進風量16 135 m3/min，總回風量16 430 m3/min，有效風量率98.2%，礦井通風總等級孔為8.27 m2。

色連礦井下調(diào)控主要回風大巷風量的調(diào)節(jié)風門，存在調(diào)節(jié)風門兩側(cè)壓差大、風門開關(guān)困難、風速過高，以及行人容易被吹倒、開關(guān)風門時容易出現(xiàn)風門傷人、風門容易損壞及維護困難等隱患，為解決上述問題，需要對原調(diào)節(jié)風門進行改造。

3 解決方案

礦井通風系統(tǒng)的安全可靠性主要體現(xiàn)在礦井生產(chǎn)的正常進行、預防和控制事故的發(fā)生，經(jīng)濟合理性是在保障安全可靠運行的基礎(chǔ)上進行的，從而降低礦井生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，安全可靠和經(jīng)濟合理是煤礦安全生產(chǎn)所要考慮的首要問題。礦井通風設(shè)施是指設(shè)置在礦井通風巷道中用于控制風流方向和大小的通風構(gòu)筑物,包括永久性和臨時性風門、風窗、風橋、風墻[6,7]。通風設(shè)施的質(zhì)量與布置的合理性,直接關(guān)系到礦井通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

分析認為原調(diào)節(jié)風門行人行車道與風道共用，根據(jù)通風阻力定律即礦井通風阻力與巷道通風阻力、通風量的平方呈正比例關(guān)系。為了減小風門開啟阻力和風門關(guān)閉時的撞擊力，通過將行人行車道與通風道隔離，實行雙通道，同時在行人行車道的兩道風門中間再增加一道風門，從而降低風門兩側(cè)的風壓差，使行人行車道的風門開啟和關(guān)閉操作更便捷。通過對礦井北翼第三聯(lián)巷調(diào)節(jié)風門的改進及調(diào)節(jié)風窗的改造，很好的解決了風門開啟困難、容易損壞、容易擠傷人員甚至造成人身傷亡、風門開啟過程中風量不穩(wěn)定等缺陷。

風門兩端的風壓差達到650 Pa左右，風門扇的面積為5.52 m2，人力打開風門最小的力量為1 310 N，再加上現(xiàn)場有淋水或是環(huán)境潮濕，一個人的力量要打開風門是非常困難的。為測定漏風量，在安設(shè)結(jié)束后對該地點的漏風進行了測定，原風門的漏風量為4.21 m3/s，在中間增設(shè)一道風門后，漏風量為1.76 m3/s，減少了漏風量，從而降低了壓差。改造后的風門風壓和調(diào)節(jié)風壓都大幅度的降低（見表1所示），其中風門的壓力大幅度降低，適宜于人員開啟，降低了勞動強度和被門夾住等風險。

表1風門改造前后風壓變化

圖1北翼第三聯(lián)巷調(diào)節(jié)風門改進后示意圖

4 結(jié)論

通過實施將行人行車道與風流道隔離開的雙通道，及在行人行車道的兩道風門中間再增加一道風門的技術(shù)改造，不僅很好的解決了原風門開啟困難、容易損壞、容易擠傷人員造成人身傷亡的問題，以及風門開啟過程中風量不穩(wěn)定等缺陷，而且也使行人行車更加方便靈活，同時該通風設(shè)施構(gòu)筑簡單，維護方便，易于管理，有效提升了整個通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。