榆树井矿井建井期间通风设计

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摘 要: 矿建二期建设过程中的通风方式通常采用局部通风机群对工作面进行压入式通风，但是由于现在矿井建设速度的加快并且在高瓦斯矿井中，局部通风机群通风难以适应安全生产的需要，中煤第七十一工程处施工的榆树井煤矿井底车场巷道交岔点及相关硐室工程，利用有利时机，采用地面临时主通风进行抽出式通风，形成合理的全负压通风系统，解决了建井期间的通风困难，取得了良好的经济及社会效果

关键词: 井巷工程 二期施工 临时主通风机 抽出式 全负压通风系统

1、工程概况：

上海庙矿业集团榆树井煤矿是一座年产量3Mt/a的大型矿井。主、副井井深均为317m，主井井径5.0m，副井井径6.5m，主、副井相距145m。南风井井区位于工业广场正南方向，距主、副井约4.5km，其中主井井筒施工到底并进行临时改绞时副井井筒未施工到底，南风井总回风巷已施工约600m。榆树井煤矿主、副井井底车场巷道交岔点及相关硐室工程由中煤第七十一工程处施工，在施工井底车场时，由于地质原因南风井井筒及总回风巷无法施工，宣告报废，被迫撤出施工，为此重新再工业广场内布置一个回风井。此时主、副井井底车场巷道及相关硐室正在施工，现就榆树井矿井井巷过渡期的通风，主、副井贯通后井底车场的通风作出总结和经验介绍。

2、井巷过渡期的通风

主井临时改绞结束后，副井正在施工马头门，因此要尽快进行主、副井之间短路贯通，主、副井贯通之前仍采用凿井时的通风设备，临时改绞时，主井井筒内布置两路Φ800mm玻璃钢风筒，由地面局部通风机向工作面供风，并通过主井井筒排到地面。两风筒分别安装两套局部通风机，每套安装2台FBDNO6.0/2×30局部通风机，每套通风系统均采用双风机，双电源，自动分风，自动切换，每套均1台工作，1台备用，具体见附图1。

3、主、副井贯通后井底车场的通风

3.1、通风方案

随着主、副井的贯通，矿井进入二期工程施工。由于井下各个掘进工作面的延伸，地面局部通风机供给井下各掘进工作面的风量都相继出现风量不足现象。此时副井井筒及副井井筒与井底车场连接处已施工完毕，井筒内凿井设备已经拆除，准备进行副井装备进行临时提升，具体通风方案为2步。

3.1.1、首先，主、副井贯通后由于受地面井下温差的影响，自然风压非常明显，自然风流从副井进入由主井回风，由于自然风压受温度的影响比较大，风流不稳定，容易造成风流紊乱，为保证风流温度，风量满足要求，根据《煤矿安全规程》要求，必须实行机械通风，井底车场施工期间，利用主井提升物料和人员，根据自然风量大小，为防止局部通风机吸入循环风，选择在副井井筒与井底车场连接处构筑风门密闭墙，将局部通风机安设在墙的内侧而风筒经过密闭墙的预留孔接出，将新鲜风流送到矿井的各个掘进工作面，乏风则通过各掘进工作面巷道及主井井筒排到地面（见图2）。

3.1.2、随着副井永久提升系统的投入使用。主、副井环形车场形成后有8个工作面在施工，并且主井进行井塔的施工，这样大大阻碍乏风的流出量，增加了通风难度，因此在主井井塔施工期间在地面安设2台临时通风机，一台运转，一台备用，封闭井口后采用临时风道通风，使整个井底车场各工作面形成全负压通风，在负压通风的副井井筒进行两侧安设局部通风机向各个掘进工作面供风，乏风通过各掘进工作面巷道及主井井筒排至地面。

3.2、新风井井筒与井底车场贯通后尽快将永久通风系统形成。

4、风量计算及临时主通风机选型

下面就主要对主、副井贯通后及永久通风系统形成前的风量及临时主通风机的选型作下简单介绍。

4.1、主、副井贯通后副井永久提升系统形成前有8个工作面同时掘进。受自然风压的影响，副井自然总进风量能够达到3800m?/min，各个独立通风的掘进工作面实际需要的风量应按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸药用量、局部通风机实际吸入量和风速等分别进行计算并取其最大值。

4.2、临时主通风机的选型

4.2.1、矿井总风量计算

矿井的总进风量，应按掘进、硐室及其他点实际需要风量的总和计算，根据工程进度，临时主通风机担负施工期间井下最多施工8条巷道，共布置8个工作面，因此矿井的总风量按下式计算

Qm=∑Qwt×km

式中：

∑Qwt――工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；

km―― 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，取1.3。

通过对每个掘进工作面风量按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸药用量、局部通风机实际吸入量和风速等验算，求得Qwt最大为200m3/min，

Qm=8×200×1.3=2080 m3/min

4.2.2矿井总风压计算

矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。

hm=K・hfe

hm――矿井总风压

hfe――总摩擦阻力

K――风压系数，取1.2

通过对矿井各巷道摩擦阻力计算求得hfe为82.37mmH2O

则：hm =1.2×82.37=98.84mmH2O

4.2.3临时主通风机的选型

通过对临时主通风机风量、风压的计算，求得临时主通风机需要风量为2288 m3/min，需要风压为130.5mmH2O，对照FBCDZ系列轴流式风机选型表，选取临时通风机型号为FBF2-315S-6防火抽出式对旋风机，电机功率75KW，风量范围22.2-58.05m?/S，风压范围1020-2600Pa。

5、临时主通风机的使用效果

临时主通风机通入使用后，井底车场的总进风量3483 m3/min，可以保证每个工作面有足够的新鲜风量，而且随着工作面的推进及各个巷道的贯通，给每个工作面供风的风机也可以向前移动，以满足每个掘进工作面的需风量，保证了局部通风机效率的最大化。各掘进工作面风量均达到300 m?/min左右，极大的改善了井下施工作业的环境。确保了矿井生产的安全性。

6、结语

1）主副井贯通后，由于受地面、井下温差的影响，自然风压非常明显，因为自然风压受温度的影响比较大，风流不稳定，容易造成风流紊乱。

2）在建井期间，随着井巷工程的进展，通风距离的加长，新开工作面的增多，给通风工作带来一定的难度。为了保证井下各个工作面风流稳定、风量满足要求，选择在主井井口安装临时主通风机采取抽出式通风，可增大矿井的新鲜风量，降低矿井的瓦斯浓度。也就是说，采用临时主通风机通风，是实现矿井建井期间通风安全的重要手段。

3）临时主通风机与风道的连接以及井口的密闭必须严密，尽量减少矿井漏风，提高临时主通风机的有效利用率。并也在通风过程中可以随时调节主通风机的风叶角度，以此来调节抽出风量的大小，使用起来经济方便，避免浪费现象。

作者简介：

阙胜辉（1972-），男，安徽萧县人，矿建助理工程师，安徽理工大学土木工程系工程管理专业，现任中煤71处项目部经理，长期从事煤炭建设工程。