金刚矿井通风系统优化设计

周思友

[摘要]为了解决金刚矿井通风较为困难的难题，利用现有工业场地和井巷，经过优化设计，实现了在同一工业场地安装两套通风设备，达到分区回风的目的。

[关键词]矿井 通风系统 优化设计

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-396-1

1矿井通风系统慨况

矿井通风系统类型属中央分列式，主通风机工作方式为抽出式。主平硐、主斜井、主暗斜井、副斜井四个井口进风，进风井在主井工业场地，进风水平标高为+330m；中风井是目前矿井回风井，回风水平标高为+500m；安装有两台BDKⅡ-8-№.22型对旋轴流式通风机，额定风量5240-5460 m3/min，额定工作压力1470-2568Pa。目前，通风机供风量已达到极限，不利于安全生产。

2矿井分区回风的必要性

（1）矿井现开采采区为+120水平。逐步开拓-100水平-311采区，通风路程增长，-311采区最大通风流程达12000m，同时随着开采深度增加，瓦斯涌出量相应增加及地温升高等因素，需风量也相应增大。

（2）随着机械化水平提高，综采综掘要求巷道断面增大；采煤工作面机尾巷必须实行全风压通风等，从而增加了矿井所需风量。

（3）根据《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）及煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收标准（AQ1055-2008）中的相关规定，及-100m延深工程审查报告要求，按高瓦斯矿井设计采取分区通风至-100m水平东翼投产时，矿井将过度到分区通风。

3矿井分区回风的可行性

金刚矿井为东西两翼开采，井田面积大，通风距离长，按照分区回风要求，需要重新选择场地布置工业广场和施工回风井筒。通过分析，利用现有工业场地，重新作风井与矿井回风平硐贯通，将矿井回风平硐与回风斜井分开，就能实现东西翼分区通风，回风斜井作西翼回风巷回风，矿井回风平硐作东翼回风巷回风。施工期间对井下安全生产无影响，因此，矿井通风系统改为分区回风是完全可行的。

4矿井通风系统优化设计方案

+500m水平中风井原机房处新建东翼回风井，新安装2台主要通风机，见图1。

（1）井巷工程，+500m东翼回风井布置在现有中风井工业场地内，距离+500中风井井硐36m的位置开口掘进巷道，长度150m。

（2）地面工程，由于该工业场地内已有一套风机系统，已设置有电控室和值班室，本次设计为减少管理人员，利用原有值班室，本次设计不增设值班室。

5矿井主要通风机选型

主要风机选型为东翼回风井，西翼回风井由现有通风机继续服务，不再选型。

5.1主通风机设备选型计算

矿井通风方式由原中央分列式通风改为东、西翼分区式通风。根据计算矿井东翼近期通风阻力为910.26Pa，所需风量为3887m3/min；矿井东翼远期通风阻力1537.28Pa，所需风量为4347m3/min。

经计算：东翼近期Q 1=65m3/s ，H1=910Pa；东翼远期Q 2=73m3/s， H2=1537Pa；通风机产生的负压，东翼近期H1=92.8mmH2O，东翼远期 H2=156.7mmH2O；通风机工作点，东翼近期R1=0.022（N·S2）/m ，东翼远期R2=0.029（N·S2）/m ；通风机工况点，东翼近期H1=92.8mmH2O，η=0.73风机叶片角为43°/35°，东翼远期H2=156.7mmH2O，η=0.75风机叶片角为52°/44°。

5.2选择通风机型号及台数

根据主扇性能曲线，选择通风机型号为BD-Ⅱ-8-№.20型轴流通风机2台，1台工作，1台备用。转速为740r/min，生产厂家为湘潭平安电气集团有限公司。

6结论

（1）通过优化设计，在同一工业广场实现了矿井分区通风，没有重新选址新建，节约了土地，减少了井巷工程量，节省了投资。

（2）通过优化设计，实现了集中控制，减少了人员，减少了管理成本。