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摘要：本文根据姚桥煤矿通风系统实际情况，介绍了姚桥煤矿通风概况，并对现有通风系统进行了分析与评价。根据分析与评价结果，对姚桥煤矿通风系统提出相应的改造方案。通过计算机模拟分析，新方案通风系统稳定可靠性，经济，可调节性好，并能有效节能，大大提高了经济效益。
关键字：通风系统 分析 优化
分类号：TD724
1.矿井通风概况
姚桥煤矿位于江苏省徐州市西北大约82km处，南距沛县县城17km，井田处于江苏省沛县杨屯镇与山东省微山县张楼乡境内，北与大屯矿区龙东煤矿接壤，西北与徐州矿务集团三河尖煤矿毗邻，南为大屯矿区的徐庄煤矿，东为山东济宁市崔庄煤矿，其地理位置见图1。矿井通风方式为中央边界两翼对角混合式通风，采用机械抽出式通风，其中两对主副井进风，三个风井回风。东一风井安装两台G4-73-11No.25D离心式主扇，功率为210KW，一台运转，一台备用；东二风井安装两台ANN-2500/1250轴流式主扇，功率为1000KW，一台运转，一台备用；西风井安装两台G4-73-11No.25D离心式主扇，功率为280KW，一台运转，一台备用。
2.通风系统分析
随着西六采区的开拓，生产接续逐渐向西翼扩展，西翼供风能力将制约矿井的生产。现在西风井的通风能力为4200 m3/min左右，根据生产接续计算到2013年西风井区域需风量将达到4188 m3/min左右，随着西六采区的投产，西风井通风能力将不能满足生产的需要。
目前东二风井服务区域，采煤工作面3个，备用面1个，掘进头3个，生产比较集中，风量比较紧张，不利于“一通三防”管理。其中采动压影响，东三、东七区域内通风巷道多处失修，造成通风阻力增大，部分通风设施损坏，小井管理不善，造成漏风严重，无效风量较大。
图1 姚桥煤矿地理位置图
矿井东一风井主要承担中央采区通风任务，根据矿井采掘接续，在加强西风井通风能力后，东一风井可考虑改进风或关闭，同时要考虑解决中央采区、-400炸药库、-650炸药库等用风地点回风问题。
由于矿井服务年限已达40年，老采区多，失修巷道多， 2011年完成了对西五皮带下山、西五总回、东三回风下山、新东四回风上山上部、西九回风下山下段、东三轨道下山下部、东七轨道下口、东七下口水仓、中央2#皮带、-650 3#皮带机尾等地点计划及计划外巷道修护、卧底3265多米，完成全年计划的121%；2011年补套了350米的-181补回风巷，改造了280米的东三补回风巷，大大降低了该区域通风阻力；并完成了新东四、中央采区、西五采区、-400西大巷区域、西三皮带上山、东三2#皮带回风通道通风系统的优化。总计收缩采区巷道 2367米；并在12月份对全矿失修巷道（表1）、密闭墙和风门墙情况（表2）进行统计，情况如下：
表1 井下失修巷道情况统计
序号 地点 失修状况 失修长度（m）
1 东七轨道上山 巷道底鼓 200
2 -650 2#皮带 喷浆层脱落、底鼓 500
3 东三回风下山 巷道变形 500
4 东五轨道一甩道及防火通道 巷道变形、底鼓 200
5 东七回风上山下段 巷道变形、底鼓 200
6 东七三甩道回风通道 底鼓、变形 150
7 西三轨道上山 巷道断面小 700
8 西五总回风巷 巷道变形 400
9 中央采区回风下山 巷道变形、冒顶 300
10 -608回风巷 巷道变形、底鼓 50
11 西九回风下山 片帮 300
总计 3500
表2 井下密闭墙及风门墙失修情况统计
序号 密闭墙 状况
1 7003溜子道 墙体外部底板鼓起墙前巷道开裂
2 东七深部放水巷 墙体开裂，漏风
3 西五边界轨道皮带通道风门墙 墙体开裂，墙皮脱落
4 东七回风中部水仓 墙体脱皮，顶板及两帮开裂
5 7353下材料道后尾 墙体脱皮，墙前顶板下沉
6 7353下溜子道后尾 墙体脱皮，墙前顶板下沉
7 7601回风通道 墙体漏风，栅栏腐朽，墙前巷道局部冒顶
8 7601老材料道 密闭墙墙前冒顶，栅栏腐朽
9 西五总回东段 墙体前冒落
10 东七一甩道皮带通道风门墙 巷道底鼓造成墙体压坏
11 东七反坡风门墙 受动压影响，墙体脱皮损坏
3.通风系统评价
姚桥煤矿矿井通风系统总体布局基本合理可靠，生产水平和采区分区供风，采掘工作面及主要硐室能够独立通风。矿井通风设施较齐全，通风管理水平较高。总进风量比矿井需风量大，能够满足目前矿井生产需风量的需求，井下风量分配基本合理。
矿井大部分巷道断面规整，有效通风断面大，通风能力较强，而且维护良好，能够保证目前正常的生产用风；但是有部分回风道及个别巷道失修，断面偏小，应及时进行维修和局部调整，以降低通风系统阻力，保证风流畅通。
该矿井通风线路长，进回风巷相距近，通风设施多，增大了矿井内部漏风。由于个别区域生产过于集中，增加了矿井通风管理难度，建议在现场管理中，应加强对这些通风设施的管理，以提高矿井的有效风量。
姚桥矿通风网路复杂、角联分支多，通风设施多，为通风管理增加了很大难度。现阶段通风系统用风地点较多，矿井通风系统调整应从简化优化系统，减少角联支路数和提高矿井应变能力、提高多风机联合运转的稳定性和经济性方面出发，确保全矿井通风的稳定性。
个别采区轨道巷处于水平进风巷之间，存在角联通风情况，在通风系统调整过程中，要高度关注角联巷道风量和风流方向的变化，调控措施要合理可靠。
通过煤仓联接的分支间，存在漏风现象。比如-650 1#、2#皮带煤仓、新东四皮带煤仓、东七皮带机头煤仓等；存在经常放空，造成大量漏风问题，影响通风系统稳定。-650新皮带巷（东七处）煤仓，目前正在扩煤仓，压差大，造成漏风量很大，对东七区域通风系统影响较大，待以后投入使用后，必须解决煤仓漏风问题。
4.通风系统的改造方案
实施西风井改造计划，加快西风井改造步伐，早日投入使用大功率新风机，增加矿井供风量，解决矿井供风不足的问题，通过简化、优化通风系统，封闭一些不用的老采区巷道，减少井下风门，使风流易于控制，减小巷道通风阻力，增大矿井有效风量利用率，缓解西风井通风能力紧张状况。
调整矿井开拓布局，合理安排采掘接续，均衡二翼开采，减少采、掘头面个数，优化调整矿井通风系统，加快修护井下失修巷道，降低矿井通风阻力，提高风机效率。
5.结论
通过计算机模拟分析，新方案通风系统稳定可靠性，经济，可调节性好，并能有效节能，大大提高了经济效益。
参考资料
[1]王英敏.矿内空气动力学与矿井通风系统【M】.北京：冶金工业出版社，1994；
[2] 胡汉华.矿井通风系统设计 原理、方法与实例【M】.北京： 化学工业出版社， 2010；
[3]谭国运，等.矿井通风网络分析及电算方法【M】.北京：煤炭工业出版社，1991。
关键字：通风系统 分析 优化
分类号：TD724
1.矿井通风概况
姚桥煤矿位于江苏省徐州市西北大约82km处，南距沛县县城17km，井田处于江苏省沛县杨屯镇与山东省微山县张楼乡境内，北与大屯矿区龙东煤矿接壤，西北与徐州矿务集团三河尖煤矿毗邻，南为大屯矿区的徐庄煤矿，东为山东济宁市崔庄煤矿，其地理位置见图1。矿井通风方式为中央边界两翼对角混合式通风，采用机械抽出式通风，其中两对主副井进风，三个风井回风。东一风井安装两台G4-73-11No.25D离心式主扇，功率为210KW，一台运转，一台备用；东二风井安装两台ANN-2500/1250轴流式主扇，功率为1000KW，一台运转，一台备用；西风井安装两台G4-73-11No.25D离心式主扇，功率为280KW，一台运转，一台备用。
2.通风系统分析
随着西六采区的开拓，生产接续逐渐向西翼扩展，西翼供风能力将制约矿井的生产。现在西风井的通风能力为4200 m3/min左右，根据生产接续计算到2013年西风井区域需风量将达到4188 m3/min左右，随着西六采区的投产，西风井通风能力将不能满足生产的需要。
目前东二风井服务区域，采煤工作面3个，备用面1个，掘进头3个，生产比较集中，风量比较紧张，不利于“一通三防”管理。其中采动压影响，东三、东七区域内通风巷道多处失修，造成通风阻力增大，部分通风设施损坏，小井管理不善，造成漏风严重，无效风量较大。
图1 姚桥煤矿地理位置图
矿井东一风井主要承担中央采区通风任务，根据矿井采掘接续，在加强西风井通风能力后，东一风井可考虑改进风或关闭，同时要考虑解决中央采区、-400炸药库、-650炸药库等用风地点回风问题。
由于矿井服务年限已达40年，老采区多，失修巷道多， 2011年完成了对西五皮带下山、西五总回、东三回风下山、新东四回风上山上部、西九回风下山下段、东三轨道下山下部、东七轨道下口、东七下口水仓、中央2#皮带、-650 3#皮带机尾等地点计划及计划外巷道修护、卧底3265多米，完成全年计划的121%；2011年补套了350米的-181补回风巷，改造了280米的东三补回风巷，大大降低了该区域通风阻力；并完成了新东四、中央采区、西五采区、-400西大巷区域、西三皮带上山、东三2#皮带回风通道通风系统的优化。总计收缩采区巷道 2367米；并在12月份对全矿失修巷道（表1）、密闭墙和风门墙情况（表2）进行统计，情况如下：
表1 井下失修巷道情况统计
序号 地点 失修状况 失修长度（m）
1 东七轨道上山 巷道底鼓 200
2 -650 2#皮带 喷浆层脱落、底鼓 500
3 东三回风下山 巷道变形 500
4 东五轨道一甩道及防火通道 巷道变形、底鼓 200
5 东七回风上山下段 巷道变形、底鼓 200
6 东七三甩道回风通道 底鼓、变形 150
7 西三轨道上山 巷道断面小 700
8 西五总回风巷 巷道变形 400
9 中央采区回风下山 巷道变形、冒顶 300
10 -608回风巷 巷道变形、底鼓 50
11 西九回风下山 片帮 300
总计 3500
表2 井下密闭墙及风门墙失修情况统计
序号 密闭墙 状况
1 7003溜子道 墙体外部底板鼓起墙前巷道开裂
2 东七深部放水巷 墙体开裂，漏风
3 西五边界轨道皮带通道风门墙 墙体开裂，墙皮脱落
4 东七回风中部水仓 墙体脱皮，顶板及两帮开裂
5 7353下材料道后尾 墙体脱皮，墙前顶板下沉
6 7353下溜子道后尾 墙体脱皮，墙前顶板下沉
7 7601回风通道 墙体漏风，栅栏腐朽，墙前巷道局部冒顶
8 7601老材料道 密闭墙墙前冒顶，栅栏腐朽
9 西五总回东段 墙体前冒落
10 东七一甩道皮带通道风门墙 巷道底鼓造成墙体压坏
11 东七反坡风门墙 受动压影响，墙体脱皮损坏
3.通风系统评价
姚桥煤矿矿井通风系统总体布局基本合理可靠，生产水平和采区分区供风，采掘工作面及主要硐室能够独立通风。矿井通风设施较齐全，通风管理水平较高。总进风量比矿井需风量大，能够满足目前矿井生产需风量的需求，井下风量分配基本合理。
矿井大部分巷道断面规整，有效通风断面大，通风能力较强，而且维护良好，能够保证目前正常的生产用风；但是有部分回风道及个别巷道失修，断面偏小，应及时进行维修和局部调整，以降低通风系统阻力，保证风流畅通。
该矿井通风线路长，进回风巷相距近，通风设施多，增大了矿井内部漏风。由于个别区域生产过于集中，增加了矿井通风管理难度，建议在现场管理中，应加强对这些通风设施的管理，以提高矿井的有效风量。
姚桥矿通风网路复杂、角联分支多，通风设施多，为通风管理增加了很大难度。现阶段通风系统用风地点较多，矿井通风系统调整应从简化优化系统，减少角联支路数和提高矿井应变能力、提高多风机联合运转的稳定性和经济性方面出发，确保全矿井通风的稳定性。
个别采区轨道巷处于水平进风巷之间，存在角联通风情况，在通风系统调整过程中，要高度关注角联巷道风量和风流方向的变化，调控措施要合理可靠。
通过煤仓联接的分支间，存在漏风现象。比如-650 1#、2#皮带煤仓、新东四皮带煤仓、东七皮带机头煤仓等；存在经常放空，造成大量漏风问题，影响通风系统稳定。-650新皮带巷（东七处）煤仓，目前正在扩煤仓，压差大，造成漏风量很大，对东七区域通风系统影响较大，待以后投入使用后，必须解决煤仓漏风问题。
4.通风系统的改造方案
实施西风井改造计划，加快西风井改造步伐，早日投入使用大功率新风机，增加矿井供风量，解决矿井供风不足的问题，通过简化、优化通风系统，封闭一些不用的老采区巷道，减少井下风门，使风流易于控制，减小巷道通风阻力，增大矿井有效风量利用率，缓解西风井通风能力紧张状况。
调整矿井开拓布局，合理安排采掘接续，均衡二翼开采，减少采、掘头面个数，优化调整矿井通风系统，加快修护井下失修巷道，降低矿井通风阻力，提高风机效率。
5.结论
通过计算机模拟分析，新方案通风系统稳定可靠性，经济，可调节性好，并能有效节能，大大提高了经济效益。
参考资料
[1]王英敏.矿内空气动力学与矿井通风系统【M】.北京：冶金工业出版社，1994；
[2] 胡汉华.矿井通风系统设计 原理、方法与实例【M】.北京： 化学工业出版社， 2010；
[3]谭国运，等.矿井通风网络分析及电算方法【M】.北京：煤炭工业出版社，1991。