通风系统优化在张小楼井的应用

通风系统优化在张小楼井的应用
【摘要】张小楼井为深部开采高阻矿井，存在原有风机能力不足，巷道失修严重，通风系统布局不合理等问题，这导致了矿井局部用风地点风量不足，风速超限等，影响了安全生产。

通过通风系统的结算分析，更改风机、修护系统、更改通风系统等工作，张小楼井的通风系统得到了极大的改善，保证了矿井的安全生产和矿井的持续高产高效。

【关键词】更换风机；修护巷道；优化系统
1 矿井概况
庞庄煤矿张小楼井矿井通风方式为中央并列抽出式通风，新主井、新副井和老副井进风，老主井回风。

张小楼井为高瓦斯矿井，现有西一和西二两个采区、开采深度也已延深至-1197水平。

主要进风风流进入-1025m水平后经大巷和皮带机道进入两个采区。

回风流经过采区回风巷进入四条主要回风道，经过-750水平、-400水平、经过回风井回到地面。

随着开采深度和距离的增加，为保证生产能力和矿井的持续性开采，矿井的通风网络与通风机的主体性能都需要优化和更新。

2 现有存在问题
2.1 矿井阻力不断增大
近两年来，随着矿井系统的完善，先后进行了降温系统、井下永久避难硐室、地面瓦斯抽放泵站、风机改造、专用回风道改造等重点工程，占用了较大的开拓力量，巷道正常的修护受到影响，造成矿井阻力不断变大，风机的负荷达到饱和。

2.2 深度的不断增加、开采强度的增大
张小楼井新副井落底深度为1025m，现最深采掘深度为-1197m，大部分的采掘工作面布置在-1125水平以下。

矿井矿压显现严重，巷道维护周期缩短。

张小楼井核定生产能力为1.2Mt/a，随着煤炭市场的形势不稳定，为保证经济效益，必须保证产量，造成矿井长时间满负荷生产，给矿井通风管理带来困难、造成矿井通风阻力不断增大。

3 优化方案
3.1 将原有低阻主风机更换为高阻主通风机
张小楼井原有的可调轴流矿井风机，风机型号为GAF25-12.5-1。

随着矿井开拓开采范围的不断延深、加大，瓦斯涌出量变大等因素，矿井需风量呈增长趋势，通风压力损失大，现行风机再度增风变得十分困难。

必须进行风机的升级改造。

为保证系统风量、风机运行的高效率、风机改造的成本、新旧风机的接口对
接、新旧风机的基础尺寸、老风机现有运行参数作为新风机的容易期、新风机的运行工况点落在高效区，最终的选型结果为GAF26.6-15-1。

风机转速为1000rpm。

风机进口处的流量和压力如下：
当风机在困难期时风机效率最高，当压力4800Pa时，风机效率83.6%，并留有一定的富裕度，远离喘振线。

3.2 集中力量对矿井失修巷道进行修护
随着开采深度不断延伸，地压高，巷道变形速度加快，今年以来张小楼井集中七个掘进队伍和建井处一个队伍，共计300人，先后对-880风道（主要回风道）、小湖系皮带机道（采区进风）、-1166回风石门（采区回风）、胶带石门（采区进风）、九煤专用回风道（采区回风）、七煤区段回风道（采区回风）等巷道进行了修护。

全年巷道修护2700米，投入U型钢棚2600棚，扩大巷道断面，持续修护。

3.3 增加采区回风巷道、更改采区进回风
新增补掘进一条七煤回风道，和九煤专用回风道外段连接，增加采区回风能力。

西一下山采区进、回风实现两进两回：-1025m胶带石门、-1025m轨道石门进风；七煤专用回风道、九煤专用回风道回风，七、九煤回风道均实现专用。

矿井通风阻力降低，矿井通风系统相对可靠，抗灾变能力强。

3.4 优化巷道设计
对西一、西二下山采区的新掘巷道设计进行优化。

巷道掘进时，倾斜巷道做成斜角。

巷道拐弯时，转角越小越好，在拐弯的内侧做成斜线型和圆弧型，避免出现直角弯。

设计巷道由直角巷道更改如下：
3.5减少巷道正面阻力
（1）减少巷道的粗糙程度：尽量采用低阻的支护材料，对U型钢棚支护完成后的巷道进行喷浆，减少巷道的不平整。

（2）清理巷道中的的堆积物、车辆。

巷道必须保证通风断面，对胶带石门和回风石门等主要采取经回风巷用考核的方式，确保无大断面的物体存放在主要进回风巷道内。

（3）在巷道中的管路、支架、单体、木柱等做到成线、成行。

3.6优化通风设施
张小楼井因为生产接续的紧张造成通风构筑物增加的不合理，这造成了通风网络的不合理。

工作的快速推进又造成安装、施工、管理的混乱。

漏风、串联风、
通风阻力大等，使通风系统稳定差。

为保证系统的稳定做了如下工作。

（1）减少井下阻力点的存在：
最大可能减少调节风墙、风门的存在。

减少了95206横贯调节墙，西二贯穿石门调节风门、七煤区段横管调节风门等多处设施。

（2）寻找漏风点，提高风量利用率：
针对全井下的设施全面排查，对于运煤小井、井底车场、通风构筑物等地点的通风设施重新优化和加强管理，漏风点得到了有效的控制把矿井有效风量利用率提高了百分之一。

4 结语
张小楼井作为高瓦斯矿井，又是老矿井，通风线路过长，而通风系统的稳定又是关系到职工生命安全的大事情。

只有不断的对通风网络进行计算、分析、比较，不断的分析和改造系统，才能实现矿井的长治久安。

通过更换大风机、优化通风系统、修护失修巷道、减少通风设施、减少矿井漏风率，提高矿井有效风量利用率等措施，缩短了通风路线流程，减小了矿井的通风阻力。

张小楼井通风阻力由原来的4050pa降低到现在的3600pa。

矿井进风由原有的6562 m3/min增加到74260 m3/min。

充分实现了矿井的安全高效生产。