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摘要:矿井通风系统向井下各用风地点提供新鲜空气,这样可以保证井下作业人员的生存、安全,改善劳动环境;当井下有可能发生灾变时,能够有效的、及时地控制风向及风量,并配合其他措施,防止灾害的扩大。矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分,它的优劣好坏,直接影响着矿井的安全生产、灾害防治和经济效益。该文结合某煤矿的一些情况,提出该矿井的通风系统改造技术方案,并进行了方案比较,选择具体方案,具有一定借鉴意义。
关键词:煤矿;通风系统;技术改造
中图分类号:TD724
0、 矿井系统概述
该矿井通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式。主,副斜井为主要进风井,皮带斜井为辅助进风井,风井为回风井。矿井主要进风井2个:主斜井,12.9m2,副斜井,13.4m2,辅助进风井1个:皮带斜井,11.1m2。矿井回风井1个:风井,7.9m2。因进、回风井垂高较小,温差变化不大,自然风压对矿井常年总进风量的影响变化不大,主要通风机的风压完全能克服自然风压的影响。该矿属于小型矿井,其三条井筒断面均偏小,其通风断面过小严重制约矿井生产能力的提高。不能满足矿井安全生产的需要,所以通风系统改造是十分必要的。
1、 方案比较
1)、风井的改造
为了满足接替要求,重新布置的风井计划建在东翼采区上、下山之间的保护煤柱内,根据附近钻孔及现场来看,地质水文情况较为简单,涌水量较小,完全可以进行井筒建设。
2)、回风立井方案选择
(1)回风立井方案
由于现在需煤量越来越高,为适应不断扩大的煤炭市场,该矿只能通过各系统改造,不断提高自己的生产能力,但由于该矿是一个小型矿井,要扩能成中型矿井,其部分巷道断面难以满足要求,特别是现风井断面偏小,因此必须进行通风系统改造,将现回风井变为进风井,重新施工一座回风立井,改善矿井通风系统。在设计中,考虑将该矿东扩工程和通风系统改造结合起来,在东翼采区新建一座回风立井,以解决矿井通风问题。从技术和经济方面考虑,对新建回风立井方案:一是建立井、一是建斜井进行比选。
比选如下:
方案一:在开切眼以东240m处新建回风立井,井口标高为+466.7m,井底标高为+231.66m,井筒倾角90°,垂深235m,采用圆形断面布置,净直径5.5m,净断面23.75m2,表土层段及深入基岩5m段采用钢筋混凝土浇筑支护,支护厚度600mm,基岩段采用混凝土浇筑支护,支护厚度500mm。井筒内敷设排水管,并设置折返式行人梯子间,作矿井总回风井,并兼作矿井东翼采区一个安全出口。该方案将东翼采区划分为一个水平,该回风井前期与皮带大巷沟通形成通风系统,后期待回风大巷建成后,与回风大巷沟通。
方案二:在井田东部331m处新掘回风斜井,井筒方位角42°,设计井口标高+481.6m,井底标高+257m,井筒坡度25°,井筒斜长531m,采用半圆拱形断面布置,净宽5.5m,净断面22.9 m2,表土层段及伸入基岩5m段采用混凝土浇筑支护,支护厚度600mm,基岩段采用锚喷支护,支护厚度100mm,每隔40m设置一个躲避洞。采用单钩串车提升,担负矿井东翼采区辅助运输及排水任务。井筒内敷设排水管路、动力电缆等,并设置行人台阶及扶手,作矿井东翼采区进风井,并兼作东翼采区一个安全出口。井底在北补30钻孔附近与东回风大巷贯通。
(2)、方案选择
现对上述各方案的工程量,技术经济指标,建井工期等,不同的部分进行技术比较。
回风立井方案特征详见表1。
回风立井方案可比工程量及投资比较详见表2。
2、 两种方案的优缺点比较
2.1方案一
(1)优点
①井筒短,井筒井巷工程量小,施工贯通距离短,建设工期短;
②井筒远离地质构造带,围岩条件好,水文地质条件好;
③通风线路短,井筒通风负压小;
④工业广场供电线路、通讯线路、场外公路距离短,投资小。
(2)缺点
①井筒不装备提升设备,东采区辅助运输较困难;
②井筒施工技术水平要求高,井筒施工速度慢;
③井筒装备及管路安装相对困难。
2.2 方案二
(1)优点
①井筒施工相对容易,易于维护;
②斜井行人条件较方案一好;
③井筒装备安装、维护容易;
④井筒可装备提升设备承担辅助提升任务。
(2)缺点
①井筒工程量大,施工工期长;
②井筒通风线路长,通风阻力大、负压大;
③井筒围岩条件、水文地质条件差;
④井下岩石工程量大;
综合以上通过较全面的技术经济比较,方案一具有井筒短,通风相对容易,井筒及工业广场压煤量小,岩石工程量少,总工程量小,建设工期短,总投资小等优点。故设计推荐方案一。
3、 结语
煤炭企业的生产产量是直接与矿井通风量相关,由于近年来矿井开采不断向深部延伸和矿井的生产能力在不断的加大,所以原通风系统所提供的风量已经不能满足现有的安全生产需要。通过对通风系统的改造,通风系统达到了安全、可靠、稳定、高效节能的目的。通风系统的抗灾能力得到进一步加强,井巷通风压力分布均衡,通风压力降低,从而降低了通风成本,提高了一通三防的安全可控程度,投人使用后取得了良好的經济效益和社会效益。
参考文献;
[1]程磊,杨运良。景国勋.九里山煤矿通风系统安全性评价,辽宁工程技术大学学报.2003;
[2]方裕璋,王家棣,杨立兴.矿井通风技术改造.北京:煤炭工业出版社.1994.
[3]淮南煤炭学院通风安全教研室.矿井通风技术测定及其应用.北京:煤炭工业出版社,1980.
关键词:煤矿;通风系统;技术改造
中图分类号:TD724
0、 矿井系统概述
该矿井通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式。主,副斜井为主要进风井,皮带斜井为辅助进风井,风井为回风井。矿井主要进风井2个:主斜井,12.9m2,副斜井,13.4m2,辅助进风井1个:皮带斜井,11.1m2。矿井回风井1个:风井,7.9m2。因进、回风井垂高较小,温差变化不大,自然风压对矿井常年总进风量的影响变化不大,主要通风机的风压完全能克服自然风压的影响。该矿属于小型矿井,其三条井筒断面均偏小,其通风断面过小严重制约矿井生产能力的提高。不能满足矿井安全生产的需要,所以通风系统改造是十分必要的。
1、 方案比较
1)、风井的改造
为了满足接替要求,重新布置的风井计划建在东翼采区上、下山之间的保护煤柱内,根据附近钻孔及现场来看,地质水文情况较为简单,涌水量较小,完全可以进行井筒建设。
2)、回风立井方案选择
(1)回风立井方案
由于现在需煤量越来越高,为适应不断扩大的煤炭市场,该矿只能通过各系统改造,不断提高自己的生产能力,但由于该矿是一个小型矿井,要扩能成中型矿井,其部分巷道断面难以满足要求,特别是现风井断面偏小,因此必须进行通风系统改造,将现回风井变为进风井,重新施工一座回风立井,改善矿井通风系统。在设计中,考虑将该矿东扩工程和通风系统改造结合起来,在东翼采区新建一座回风立井,以解决矿井通风问题。从技术和经济方面考虑,对新建回风立井方案:一是建立井、一是建斜井进行比选。
比选如下:
方案一:在开切眼以东240m处新建回风立井,井口标高为+466.7m,井底标高为+231.66m,井筒倾角90°,垂深235m,采用圆形断面布置,净直径5.5m,净断面23.75m2,表土层段及深入基岩5m段采用钢筋混凝土浇筑支护,支护厚度600mm,基岩段采用混凝土浇筑支护,支护厚度500mm。井筒内敷设排水管,并设置折返式行人梯子间,作矿井总回风井,并兼作矿井东翼采区一个安全出口。该方案将东翼采区划分为一个水平,该回风井前期与皮带大巷沟通形成通风系统,后期待回风大巷建成后,与回风大巷沟通。
方案二:在井田东部331m处新掘回风斜井,井筒方位角42°,设计井口标高+481.6m,井底标高+257m,井筒坡度25°,井筒斜长531m,采用半圆拱形断面布置,净宽5.5m,净断面22.9 m2,表土层段及伸入基岩5m段采用混凝土浇筑支护,支护厚度600mm,基岩段采用锚喷支护,支护厚度100mm,每隔40m设置一个躲避洞。采用单钩串车提升,担负矿井东翼采区辅助运输及排水任务。井筒内敷设排水管路、动力电缆等,并设置行人台阶及扶手,作矿井东翼采区进风井,并兼作东翼采区一个安全出口。井底在北补30钻孔附近与东回风大巷贯通。
(2)、方案选择
现对上述各方案的工程量,技术经济指标,建井工期等,不同的部分进行技术比较。
回风立井方案特征详见表1。
回风立井方案可比工程量及投资比较详见表2。
2、 两种方案的优缺点比较
2.1方案一
(1)优点
①井筒短,井筒井巷工程量小,施工贯通距离短,建设工期短;
②井筒远离地质构造带,围岩条件好,水文地质条件好;
③通风线路短,井筒通风负压小;
④工业广场供电线路、通讯线路、场外公路距离短,投资小。
(2)缺点
①井筒不装备提升设备,东采区辅助运输较困难;
②井筒施工技术水平要求高,井筒施工速度慢;
③井筒装备及管路安装相对困难。
2.2 方案二
(1)优点
①井筒施工相对容易,易于维护;
②斜井行人条件较方案一好;
③井筒装备安装、维护容易;
④井筒可装备提升设备承担辅助提升任务。
(2)缺点
①井筒工程量大,施工工期长;
②井筒通风线路长,通风阻力大、负压大;
③井筒围岩条件、水文地质条件差;
④井下岩石工程量大;
综合以上通过较全面的技术经济比较,方案一具有井筒短,通风相对容易,井筒及工业广场压煤量小,岩石工程量少,总工程量小,建设工期短,总投资小等优点。故设计推荐方案一。
3、 结语
煤炭企业的生产产量是直接与矿井通风量相关,由于近年来矿井开采不断向深部延伸和矿井的生产能力在不断的加大,所以原通风系统所提供的风量已经不能满足现有的安全生产需要。通过对通风系统的改造,通风系统达到了安全、可靠、稳定、高效节能的目的。通风系统的抗灾能力得到进一步加强,井巷通风压力分布均衡,通风压力降低,从而降低了通风成本,提高了一通三防的安全可控程度,投人使用后取得了良好的經济效益和社会效益。
参考文献;
[1]程磊,杨运良。景国勋.九里山煤矿通风系统安全性评价,辽宁工程技术大学学报.2003;
[2]方裕璋,王家棣,杨立兴.矿井通风技术改造.北京:煤炭工业出版社.1994.
[3]淮南煤炭学院通风安全教研室.矿井通风技术测定及其应用.北京:煤炭工业出版社,1980.