蒋庄煤矿通风系统优化研究

王行 杜厚霖 卢晗

摘 要：本文以蒋庄煤矿的矿井通风系统为研究对象，通过对蒋庄煤矿矿井通风系统风量进行计算，准确的验算了两条测风线路的通风阻力，并对蒋庄煤矿矿井的通风系统进行了优化设计，保障作业人员的安全，为类型矿井提供理论与数据支持。

关键词：通风系统;用风量;优化

0 引言

基于蒋庄煤矿矿井用风量大，风量调节系统较差，且部分巷道风量集中;本文通过对蒋庄矿井通风系统进行优化，能够合理分配通风风量，降低巷道内的通风阻力，工作面生产期间产生的瓦斯和一氧化碳等有害气体能随风流排除[1]，同时，优化矿井通风网络，对矿井节能降耗和抗灾能力也具有十分重要的作用，是矿井安全生产的保障系统。

1 通风系统概述

蔣庄煤矿通风方式为混合式，通风方法为抽出式，进风井为副井，回风井由中央风井和南风井回风。

蒋庄煤矿用风量大，风量集中，有毒有害气体较多，需要对整个矿井的通风系统进行优化，通过对蒋庄煤矿通风系统进行优化研究，不仅是对蒋庄煤矿可持续发展的保障，且产生的经济、社会效益是巨大的，对产业化方向分析也具有十分重要的意义。

2 矿井通风阻力测定与分析

2.1 通风阻力的测定

基于对测定的要求和结果，本次测定过程首先需要进行选择不同的通风线路，通风线路应尽量长，可有效减小误差;其次可先在通风系统图纸上标出测定位置及个数;最后采用精密气压计逐点测定法[2-3]，进行测定各条线路的通风阻力大小，其中主要使用的设备如表1所示。

两条主测线路为：主测线路1：副井→井底车场→南大巷→南大巷延伸→3上903进风斜巷→3上905材料巷→3上907进风通道→3上907材料巷（3上907中间巷）→3上907里材→工作面→3上907里运→3上907运输巷→3上907运输通道→南总回风巷→南风井→地面;主测线路2：地面→副井→-320m井底车场→-320m北大巷→北六采区轨道石门→3上601材料巷→3上601里工作面→3上601里运→3上601运输巷→北六采区回风巷→北六采区回风上山→中央风井北总回风巷→中央风井→地面。

蒋庄煤矿主测线路通风系统的通风阻力测定检验结果如表2所示。

由上表可知，主测路线1和主测路线2的通风阻力分别为2235.06 Pa和2132.13 Pa，测定误差均小于5%，测定结果满足矿井通风阻力测定和通风系统分析的精度要求。

由表中可以看出，主测线路1和主测线路2的理论通风阻力分别为2318.62Pa和2218.63Pa，这是由于在测定过程中受到矿井井下条件限制及人为因素等原因，导致测定存在一定的误差;且主测线路1的通风阻力值大于主测线路2的通风阻力值，这是由于主测线路1经过两条材料巷，风量集中，且该工作面轨道顺槽及回风顺槽隅角处采空区封闭不实，存在一定的漏风现象，导致通风阻力值较大。

将各段风路分为进风段、用风段和回风段[4]。主测路线1、2的通风系统阻力分布如表3所示，

由上表可以看出：

（1） 主测线路1中进风段和回风段的通风阻力值较高，所占比重大，分别为35.6%和42.2%;而在主测线路2中，用风段的通风阻力值明显大于进风段和回风段，占总阻力的比值达到44.7%，这是由于不同线路长度不同，经过的巷道和区域不一样，有些巷道内存在风量集中现象，极大的影响了通风阻力值。

（2） 巷道内不同形状的断面对通风阻力值也有较大的影响，尽量保持巷道断面形状为圆拱形或者矩形，有利于减小通风阻力值。

3 通风系统优化

矿井907工作面回风段的风量集中、阻力大，为了降低该回风段的通风阻力，可通过分担该回风段的风量来实现，故可将907中间巷布置为作为小型巷，分担部分本段回风或施工补回风巷的方式减少回风段的风量，从而起到降阻的效果。

根据结合主风机特性曲线，本方案可进行解算，预计得出的风机工况点在高效区数据范围，可满足矿井正常的风量需求，方案实施后，预计907工作面约有340 m3/ min的回风进入907中间巷，907工作面回风段阻力预计将减小25.8 Pa。本方案涉及到的通风设施调整和设置较少，但也有可能出现漏风的情况。

4 结语

（1）主测线路1中进风段和回风段的通风阻力值较高，所占比重大;主测线路2中，用风段的通风阻力值明显大于进风段和回风段，所占比重也明显高于其它两段，这是由于不同线路长度不同，经过的巷道和区域不一样，有些巷道内存在风量集中现象，极大的影响了通风阻力值。

（2）根据结合主风机特性曲线，本方案可进行解算，预计得出的风机工况点在高效区数据范围，可满足矿井正常的风量需求，方本方案涉及到的通风设施调整和设置较少，但也有可能出现漏风的情况。

参考文献：

[1] 林晓飞， 曹庆贵， 刘业娇. 矿井通风系统优化调节研究[J]. 安全与环境学报， 2006， 6（s1）：79-80.

[2] 韩杰. 矿井通风系统改造优化与通风能力保障技术研究[D]. 青岛： 山东科技大学， 2017.

[3] 程磊， 杨运良， 熊亚选. 矿井通风系统评价指标体系的研究[J]. 中国安全科学学报， 2005，33（10）：45-51.

作者简介：

王行（1994-），男，山东枣庄人，主要从事矿山灾害预测与防治工作。