林西矿通风系统优化改造

林西矿通风系统优化改造

赵兴元

（开滦（集团）林西矿业有限公司，河北唐山063103）

摘要：针对林西矿水平多、通风路线长、巷道网络系统复杂、回风阻力较大等问题，在对林西煤

矿进行通风阻力测定、构筑物阻力测试的基础上，数据分析表明，林西矿风门过多且部分风门位

置不合理、回风巷道局部冒落是通风阻力大的主要原因。利用通风系统模拟仿真软件，对通风系

统改造的合理方案进行优化———拆除不合理的风门、增加和改变部分风门。经过现场实施，风机

运转参数和井下通风情况与方案计算结果吻合，矿井总阻力降低123．4Pa，总风量增加22．11

m3/s，等积孔增大0．488m2，取得了良好的效果，为林西矿的安全生产提供了保障。

关键词：通风系统；通风阻力；等积孔；优化；风门

中图分类号：TD724文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）06－0038－04

The Optimization Transformation of Ventilation System in Linxi Coal Mine

ZHAO Xing－yuan

（Linxi Mining Co．，Ltd，Kailuan Group，Tangshan063103，China）

Abstract：Aiming at the problem of multi－level，long ventilation route，the complexity of ventilation roadway network system，large re-turn air resistance in Linxi coal mine，on the basis of testing ventilation resistance and structure resistance in Linxi coal mine，the test-ed results show that the main cause of large ventilation resistance is too much air door and part of air door in the unreasonable position．By using the ventilation system simulation software to optimize the reasonable program of ventilation system transformation———removing the unreasonable air doors and increasing and changing partial air door．Fan operating parameters and the conditions of the underground ventilation consistent with the program results by site implementation．The total resistance reduced123．4Pa．The total air volume in-creased22．11m3/s．The equivalent orifice increased0．488m2．The good result provided guarantee for the safety production in Linxi mine．

Key words：ventilation system；ventilation resistance；equivalent orifice；optimization；

檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷

air door

33．

［2］王旭锋，张东升，李国君，等．铁法矿区高瓦斯低透气性煤层群卸压煤层气抽采钻孔布置［J］．煤炭学报，

2011，36（8）：1296－1330．

［3］李艳增，王耀锋，高中宁，等．水力割缝（压裂）综合增透技术在丁集煤矿的应用［J］．煤矿安全，2011，42

（9）：108－110．

［4］王兆丰，王林，陈向军．深孔预裂爆破在高瓦斯特厚煤层回采中的应用［J］．煤炭科学技术，2008，36（8）：31

－33．

［5］李学臣．提高单一低透气性煤层抽采效果的增透途径［J］．煤矿安全，2011，42（4）：90－92．

［6］王兆丰，张庆恒，杨宏民，等．置换解吸和抑制解吸技术防治瓦斯突出试验研究［R］．焦作：河南理工大学，

2009．

［7］吴世跃．煤层气与煤层耦合运动理论及其应用的研

究———具有吸附作用的气固耦合理论［M］．北京：科

学出版社，2009：31－32．

［8］杨宏民．井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究［D］．焦作：河南理工大学，2010．

［9］马宏宇，杨宏民，王兆丰．煤层低压注气有效影响半径测定［J］．煤矿安全，2011，42（4）：93－95．

［10］周世宁，林柏泉．煤层瓦斯赋存与流动理论［M］．北京：煤炭工业出版社，1999：36－39．

作者简介：夏会辉（1986－），男，山东东明人，河南理工大学在读硕士研究生，研究方向为煤矿瓦斯防治技术及装备。

（收稿日期：2011－11－13；责任编辑：王福厚）

·83

·（第43卷第6期）技术·创新

1矿井概况

林西矿始建于1879年，至今已开采120多年，矿井设计能力230万t/a，2009年矿井核定生产能力125万t/a。矿井井田走向长8．4km，倾斜宽4．0 km，井田面积32．8km2。矿井采用主井、暗立井、暗斜井分水平、分石门开拓方式。目前，矿井主要开采水平为十一水平，标高为－850m，矿井通风方式为单翼对角式，通风方法为抽出式。矿井通风由人行道、3#、4#、5#、6#井及新庄子进风井进入，风流经过各大巷石门进入生产区域，各生产区域的乏风由本区域回风上山汇入上水平总回风大巷，最后由新庄子风井排出地面。矿井回风井布置在新庄子，担负全矿井通风，风井安装有2台K4－73－01ɴ32F型离心式风机，配备TD173－51－12型电机，功率1600 kW，转速为500r/min，1台运转1台备用。矿井总排风量195．51m3/s，负压3760Pa，等积孔3．9m2，最长通风路线11838m。

林西矿是百年老矿，井深巷远、水平多，随着开采水平延伸，通风路线越来越长，最长通风流程为11838m，再加上巷道失修比较严重，最高矿井负压达到3850Pa。上水平回风巷道年久失修，断面也在逐步缩小，矿井通风阻力集中在了回风段，巷道多而且复杂，不能尽快简化，而生产又向深部延深，更进一步加大通风系统的复杂性，巷道占用风量越来越大，矿井有效风量难以提高，个别区域生产集中，通风更加困难。

巷道数目太多，网络结构过于复杂，不可避免地造成矿井内部漏风大、配风困难，有时为保证个别瓶颈区域供风，不得不采取普遍增阻调节法，致使矿井阻力增大，主要通风机负担过重。工作面配风量不适应当前瓦斯治理的需要。林西矿在浅水平开采时，配风量一般为7 8m3/s，随着开采水平延伸，个别区域构造瓦斯大，再加上矿井机械化程度提高，工作面单产水平提高，工作面瓦斯涌出量呈增大趋势，原来的配风量以不适应当前瓦斯治理需要。

2矿井通风系统分析

2．1矿井通风阻力测定

2009年2月，对林西矿的主要进风道、回风道和工作面进行阻力测定，共测试了280个测点，111个测段、58道风门，获得2700多组数据，计算后获得5800多组数据，经过阻力检验校核，测试误差为3．95%，测试结果比较可靠。测试表明，林西矿的工作面风量基本满足要求。

2．2通风系统的计算

2．2．1通风系统解算的调试原则

在对林西矿进行通风系统普查、阻力测试、数据处理等工作后，获得了林西矿通风系统重要的基础数据。以此为基础，对林西矿测试状态通风系统进行解算调试。

系统解算调试遵循了以下原则：

1）各风路的解算风量与实测风量一致。

2）各风门的解算调节阻力与风门测试阻力相等。

3）矿井主要通风机的风量和装置静压的解算结果必须与实测值一致。

2．2．2通风系统解算的调试结果

根据测试获得的巷道风阻参数，对林西矿各风路进行解算，结果表明，巷道解算风量与测试风量非常的吻合，解算风量与测试风量都很接近；各风门的解算调节阻力与测试值基本一致；主要通风机的风量和静压的测试与解算结果对比见表1，误差都在0．5%以下，说明测试获得的通风系统数据可靠，可用于林西矿通风优化方案的解算。

根据通风解算结果，可发现林西矿通风阻力分

表1林西矿新庄子风机解算与测试结果对比表

风井风机型号

风量/（m3·s－1）

测试解算误差%

压力/Pa

测试解算误差%

新庄子K4－73－01ɴ．32195．51195．720．3237603753．560．17

布不尽合理，进风段阻力约占总阻力的39．39%，用风段阻力约占总阻力的6．10%左右，回风段阻力大约占54．51%，见表2。矿井进回风大眼局部冒落，局部阻力较大。矿井通风路线长，矿井最大通风线路长度11838m。

表2过1123采面矿井通风阻力分布

进用回风段阻力/Pa比例/%

进风段1402．42539．39

用风段217．0176．10

回风段1940．68954．51

总阻力3560．131100．00

·

93

·

（2012－06）