通風(fēng)困難礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化挖潛探析(二)
由表1可以看出,礦井采用中央并列式通風(fēng),通
風(fēng)流程長(zhǎng),阻力大。在1 033Pa,總阻力中,回風(fēng)段阻力
占74.1%—77.4%,阻力分布明顯不合理。測(cè)定還顯示,
高阻力區(qū)段主要分布在以下地點(diǎn):
1)地面風(fēng)硐。地面風(fēng)硐在礦井改擴(kuò)建時(shí)未進(jìn)行
相應(yīng)改造,其布置方式是:從副井井筒南北兩側(cè)并聯(lián)
布置2條斜上風(fēng)硐(斷面均為2.0m2),經(jīng)拐彎變坡匯
合成1條水平風(fēng)硐,水平風(fēng)硐與反風(fēng)道連接后又拐彎
分岔分別與南北主通風(fēng)機(jī)相連。由于風(fēng)硐斷面小
(匯合處斷面僅2.97m勺、拐彎多(4處),風(fēng)速高(為
19.45m/s),超過(guò)了規(guī)程允許的15m/s的最高風(fēng)速),
盡管全長(zhǎng)只有18.5m(占系統(tǒng)長(zhǎng)度的0.7%),但其阻
力卻高達(dá)210.46pa,占總阻力的20.4%。
2)集中膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸斜巷。該巷道斷面為
8.4~10.4m2,距離長(zhǎng)(1 387m),膠帶摩擦阻力大,其
阻力高達(dá)345.73pa,占總阻力的33.4%。
3)314采區(qū)總回風(fēng)巷風(fēng)橋處。314采區(qū)總回風(fēng)巷
正常斷面為7.8m’,回風(fēng)巷風(fēng)橋與314采區(qū)軌道運(yùn)輸
平巷立體交叉處,斷面縮小為4.2m2,該風(fēng)橋局部阻
力為17.6Pa。
4)314采區(qū)軌道運(yùn)輸平巷與314采區(qū)車(chē)場(chǎng)連接
處。該段巷道斷面為5.0mw2,比該巷正常斷面小35%,
局部阻力為4.5pa。
5)井下中央煤倉(cāng)上口“乙”字型拐彎處,風(fēng)流直
角拐彎3次,且繞行50m,局部阻力達(dá)12.9pa。
2.4礦井漏風(fēng)嚴(yán)重
對(duì)風(fēng)機(jī)性能及礦井外部漏風(fēng)率測(cè)定結(jié)果表明,
兩臺(tái)4-72-11N020B型主通風(fēng)機(jī)性能有所差異,南風(fēng)
機(jī)比北風(fēng)機(jī)性能略好。在改造前南、北風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行
及二者聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)最大通風(fēng)能力及外部漏風(fēng)率如表
2所示。
從表2可看出:①南風(fēng)機(jī)最大抽出風(fēng)量為3 500
mYmin,北風(fēng)機(jī)最大抽出風(fēng)量為3 390mYmin,而該型
號(hào)風(fēng)機(jī)最大額定抽出風(fēng)量?jī)H為3140m3/min,說(shuō)明風(fēng)
機(jī)本身性能良好,只是礦井外部漏風(fēng)嚴(yán)重,漏風(fēng)率高
達(dá)14.8%,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的效能。②南、北風(fēng)
機(jī)單獨(dú)運(yùn)行比聯(lián)合運(yùn)行時(shí)外部漏風(fēng)率高,說(shuō)明備用
風(fēng)機(jī)反風(fēng)裝置漏風(fēng)較大?,F(xiàn)場(chǎng)檢查也發(fā)現(xiàn),兩臺(tái)風(fēng)機(jī)
擴(kuò)散器閘門(mén)橡膠襯墊老化脫落,閘門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)密,立
閘門(mén)兩側(cè)存在較大間隙,漏風(fēng)大。
此外,礦井內(nèi)部漏風(fēng)嚴(yán)重,內(nèi)部漏風(fēng)率為10%。
造成內(nèi)部漏風(fēng)的原因:一是采區(qū)采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)
巷全部平面交叉,聯(lián)絡(luò)巷多,風(fēng)門(mén)多,且風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)頻
繁,風(fēng)門(mén)密封不嚴(yán);二是采區(qū)前進(jìn)式開(kāi)采,采區(qū)巷道
兩側(cè)保護(hù)煤柱受采動(dòng)影響變形,產(chǎn)生大量裂隙,加重
了礦井內(nèi)部漏風(fēng)。
3 通風(fēng)系統(tǒng)改造方案
3.1方案設(shè)計(jì)
從通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)查分析中不難看出,解決風(fēng)量
不足的關(guān)鍵是減阻、堵漏和提高風(fēng)機(jī)通風(fēng)能力?;?o:p>
這一認(rèn)識(shí),提出了以下4個(gè)方案。
方案1:積極采取堵漏措施。①把各采區(qū)不經(jīng)常
行人的聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門(mén)密閉,對(duì)各采區(qū)受壓變形的密閉
墻、擋風(fēng)墻、采區(qū)巷道保護(hù)煤柱用砂漿抹面或噴漿堵
漏風(fēng)。②在備用風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器上方增加蓋板;更換通
風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器閘門(mén)橡膠襯墊。③對(duì)斷面為4.2m2的314
總回風(fēng)巷風(fēng)橋進(jìn)行挑頂、刷幫,使其通風(fēng)斷面不小
于8m2。④在斷面小于5m2,運(yùn)輸繁忙的314采區(qū)軌道
平巷交叉點(diǎn)20m段,新掘一條30m長(zhǎng)的并聯(lián)巷道,擴(kuò)
大通風(fēng)斷面。⑤在中央煤倉(cāng)上口總回風(fēng)巷“乙”字型
拐彎處,并聯(lián)新掘一條長(zhǎng)70m、斷面6.6m2煤巷,直接
溝通集中膠帶機(jī)巷與311膠帶機(jī)巷。⑥新掘140m巷
道將313風(fēng)巷與總回風(fēng)巷溝通,實(shí)現(xiàn)313采區(qū)獨(dú)立通
風(fēng),使礦井通風(fēng)阻力減少85Pa左右。
方案2:改造通風(fēng)系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)部分。在基本
不改變現(xiàn)有通風(fēng)設(shè)施的前提下,更換動(dòng)力電機(jī)和皮
帶輪,合理確定通風(fēng)機(jī)葉片角度,增加在用風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)
速。將風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速由原來(lái)的630r/min,提高到710
r/min,低壓供電系統(tǒng)升級(jí)為高壓供電,即由原來(lái)的低
壓380V供電,升級(jí)到6000V高壓供電。選用t:2BC開(kāi)
關(guān)為核心部件的高壓綜合啟動(dòng)柜作為通風(fēng)機(jī)電機(jī)的
控制設(shè)備。
方案3:改造地面現(xiàn)有風(fēng)硐。掘一條單一斜上式
風(fēng)硐直接與井筒相連,并使新舊風(fēng)硐互相并聯(lián)。當(dāng)風(fēng)
硐斷面達(dá)到5.0m2H寸,阻力將從210.46pa降到60h。
方案4:更換風(fēng)機(jī)和電機(jī)。根據(jù)礦井通風(fēng)最困難
時(shí)期生產(chǎn)部署和需風(fēng)量計(jì)算,礦井需風(fēng)量為3 750m3/
min,礦井通風(fēng)阻力為2400Pa,可選擇G4-73—11
N025D型風(fēng)機(jī),配備JSQl57-10電機(jī),功率260kW。
3.2方案比較
方案1既能維持現(xiàn)階段生產(chǎn)所需,又是以下方