金华山煤矿通风阻力测定及降低通风阻力对策

张盛强

（陕西铜川矿业公司金华山煤矿，陕西 铜川 727018）

金华山煤矿通风阻力测定及降低通风阻力对策

张盛强

（陕西铜川矿业公司金华山煤矿，陕西 铜川 727018）

矿井通风系统工程是煤矿安全生产必备的基本保障手段之一，矿井通风阻力测定对优化矿井生产布局起到直接的指导作用。通过对金华山煤矿进行通风阻力测定，基于测定数据对矿井通风系统存在的问题进行了全面深入的分析，并对降低矿井通风阻力对策进行了分析。

矿井通风；通风阻力；测定；分析；通风系统

随着近年来综采机械化在煤矿的广泛使用，煤矿的开采进度日趋加快，开采深度呈逐年增加态势，矿井安全生产条件日益尖锐，地压、地热、瓦斯涌出等因素的变化对矿井通风系统提出更苛刻的要求，矿井通风需要根据生产状况进行及时调节，因此降低通风阻力，提高通风能力是一项长期的经常性的工作[1]。通过对金华山煤矿进行通风阻力测定，分析最大阻力路线上的阻力分支，找出阻力异常的分支，对降低通风阻力对策进行分析。

1 金华山煤矿概况

金华山煤矿改扩建以来，矿井为多水平阶段石门开拓。矿井通风方式采用中央并列式，通风方式为抽出式，矿井现有三个井口，其中副立井、红土主斜井为进风井，二号风井为回风井。风井安装主扇两台，型号为FBCDZ№26，风叶角度均为零度，电机功率为2*280KW，一台工作，一台备用。矿井总进风量为6 245m3/min左右，矿井负压146mm水柱左右，矿井等积孔3.27m2左右，通风系统较简单。

2 通风阻力测定技术手段

仪器的选用：本次测定采用气压计法，使用测量范围为83.6-114kpa、最小分度为10pa的精密气压计，测量计具：干湿球温度计、皮尺、秒表、风表等。

技术要求：在使用前应对精密气压计、风表、干湿球进行检定，并在有效期内。

测定方法：采用气压基点测定法。在井口调试好两台精密气压计(Ⅰ、Ⅱ)，并记录初始读数，仪器Ⅰ留在原地监视大气压力变化，每隔10min记录一次读数，仪器Ⅱ按测点顺序分别测出各测点风流的相对基点的静压，时间依实际情况以10min倍数为时限。利用风表、干湿球温度计等测得相应测点的参数。

3 通风阻力测定数据及存在问题

巷道特性及阻力参数表

从上表中可以看出：矿井828水平的很多巷道通风阻力很大，为全矿井的风流瓶颈；680水平和570水平风阻相对也高。由于828水平和680水平是矿井早期掘进巷道，受制于当时施工工艺水平，巷道施工质量较差，应该成为治理的重点，为通风系统优化改造的重点工程

4 降低矿井通风阻力方法

依据矿井通风能力与生产能力相匹配的原则，技术上要求各用风地点风量充足，风流稳定，经济上材料消耗最小化、效益最大化为目的，确定以下方法。

4.1 最大阻力路线划定

依据测得的阻力数据分析获得最大阻力分布路线图，确定通风阻力超常的线路，对其采取一定技术手段降低局部阻力和摩擦阻力。在矿井通风阻力中，摩擦阻力占据主导地位，因此降低矿井通风阻力要以降低井巷摩擦阻力为重点，兼顾降低特殊地点的局部阻力。

（1）依据矿井实际用风状况绘出矿井通风网络图和通风系统图，并将通风设施标注其上。（2）确定巷道阻力公式。（3）依据测得的数据和巷道阻力公式进行巷道阻力计算，得出最大通风阻力巷道。

4.2 通风现状分析

结合井下通风线路实际情况以及测得的各通风地点的实测数据，通过对数据的分析整理找出矿井通风系统中存在的问题：（1）依据得出的各风路的阻力、风阻以及功耗，得出通风网络的阻力分布状况，确认高阻力、高风阻以及高耗能的地点区域。（2）生产布局存在的不合理因素以及通风构筑物在设计、使用不当方面等对通风系统的影响。

4.3 降阻措施[4]

（1）合理布局生产，使通风系统处于最佳状态，通风系统改造与其他生产环境改造相结合，做到均衡生产，简化通风系统。（2）降低通风网络阻力。如加强巷道维修，采取经济断面巷道，对高阻力路线应采用分区通风、增加并联网络、改变流向、开掘新风路、另打新风井等措施。（3）堵截漏风，提高风量利用率。对于井口、井底车场、煤仓、通风构筑物等地点的漏风应从设计施工到管理上进行综合治理。改进巷道布置，减少通风构筑物的数量。

5 结论与建议

本次测试主要针对金华山矿的主要进回、风巷道以及工作面，经过阻力校验，数据误差在允许范围内（＜10%），因此测试结果可靠。基于以上方法，对金华山矿作出如下结论和建议。

5.1 结论

（1）随着开采水平的逐年延伸，矿井通风系统日趋复杂、用风地点日趋多变，管理难度增加，通风系统不能满足生产需要。现有综采、机采工作面对风量的需求远远高于炮采工作面；新鲜风流到达用风地点距离太长。

（2）由于早期矿井施工工艺及管理问题，导致一水平、二水平矿井通风阻力大，并且分布严重不平衡。

（3）全矿井巷道长度达到100多km，致使井下各用风地点风量不足。

5.2 建议

（1）通过本次测试发现并指明了矿井通风阻力较大的巷道和测段风阻值较大的巷道，为矿井优化通风系统指出了详细位置。

（2）对有杂物堆放的回风巷道进行清理，扩大回风巷道的有效通风断面，断面较小巷道进行扩帮起底，如570三采区运输巷，680人行巷石门等。

由于掘进工作面太多导致个别工作面风量小，建议临时密闭570水平西采区运输巷掘进工作面。

6 结语

矿井通风管理好坏是关系到矿井能否安全高效生产的关键环节，在通风构筑物的设计、施工环节要充分考虑降低矿井通风阻力，除了加大日常的的通风管理外，加强巷道的正常维护，保证足够的通风断面也是通风管理应该重视的环节。

[1]张国枢．通风安全学[M]．徐州:中国矿业大学出版社，2000．

[2]黄显东，刘志梅，陈世龙等．矿井通风阻力测定方法及应用[J]．煤矿安全，2004(8)：13-15．

[3]傅贵，秦跃平等.矿井通风系统分析与优化[M]．机械工业出版社，1995．

[4]孙承仁等．矿井通风[M]．北京：中国经济出版社，1989．

TD772

A

1003-5168(2014)03-0104-02