龙潭煤矿通风系统优化改造分析与实践

摘 要：随着煤矿开采逐步延深，矿井通风系统受上部采空区、老塘、周边小煤的入侵等影响，造成矿井通风系统产生难以治理的外部漏风和通风阻力的增加，要求矿井不断对通风系统线路进行优化分析，并提出优化改造完善方案，进行有效通风管理，确保矿井安全生产。

关键词：煤矿；通风系统；改造；应用

引言

矿井的不断延深，通风线路不断延长，并且上部通风巷道受采空区、老塘和外部小煤的入侵，产生大量难以治理的外部漏风和通风阻力增加。矿井有效风量减少，系统的稳定性降低，矿井实际的供风量难以提高，局部采区需风量不足，影响矿井的通风安全。因此必须对矿井通风系统进行线路优化改造，确保安全生产。

龙潭煤矿隶属于福建煤电股份有限公司，1989年建井，1998年投产，核定生产能力为30万吨/年。采用平硐暗斜井开拓，主要开采龙潭中、西井田童子岩组一、三段煤层。矿井水文地质类型为中等型。

矿井采用中央边界抽出式通风，主要通风机房安装有两台FBCDZ-6-No16B型防爆对旋轴流式风机，一台使用，一台备用，配用电机型号为YBFe315S-6，电机额定功率为75×2KW，主要通风机的转速为980r/min。

总进风量2401m3/min，总回风量2629m3/min，矿井有效风量率达91.3%。经历年来的瓦斯等级鉴定，矿井为低瓦斯矿井，开采煤层无瓦斯、煤尘爆炸性，无自燃倾向性。

1 302采区通风系统存在的主要问题及整改方案

1.1 302采区通风系统情况

1.1.1 目前302采区通风系统存在的主要问题

（1）采区进风量不足，经核算302采区需风量至少为1220m3/min，而实际进风量只有660m3/min，采区进风量小于采区需风量。

（2）采区及区段回风巷失修严重，造成回风线路不畅、风阻大，严重限制了采区、区段的进风量。

（3）±0区段以上原掘进的回风上山基本按照3.6m2的断面进行施工，再加上施工断面小造成风阻大，且巷道失修后维修难度极大。

（4）采掘工作面串联通风现象严重，采区的空气质量非常差。

1.1.2 302采区±0区段以上回风巷失修情况

由于巷道围岩变化及周边小煤非法入侵盗采影响，目前302采区±0区段以上回风巷失修情况严重，限制了采区的进风量。

（1）302采区39#W±0m～+50m回风上山，该回风上山围岩比较破碎，目前整条回风上山垮帮、垮顶非常严重，依靠安装辅助通风机压风进行回风。（2）延二及302采区+150m～+245m回风上山，该回风上山总体情况尚可，但最下部约40m已有比较严重垮帮、垮顶现象，断面较小。（3）延二及302采区39#N+100m～+150m回风上山，中部一段约30m垮顶较严重，靠近下部约10m断面较小。（4）延二及302采区39#W+100回风平巷（原延二+100-39#W运巷），+100回风平巷（原延二+100-39#W运巷）有200m左右围岩差垮顶、垮帮比较严重。（5）302采区N翼+50回风平巷（原延二采区+50-39#N），延二+50-39#N运巷约300m长，大部分采取金属支架、局部采取木支架，目前因背帮背顶的坑木腐烂造成严重的垮帮、垮顶，口部一段全岩处围岩较破碎，石门穿煤处已塌陷，目前人员无法进入。

1.2 针对302采区±0区段以上回风巷失修严重，采区进风量不能满足通风需要的情况，拟对302采区±0区段以上的通风系统进行改造。

1.2.1 改造方案一

（1）改造方案

在302采区+0-N石门掘100m的回风平巷，再沿43#煤层底板掘588m的回风上山、在+245掘50m的回风平巷与延二及302采区+245回风平巷贯通，作为302采区±0区段以上的回风巷。302采区的回风从±0石门进入新掘的±0回风平巷，再进入新掘的±0m～+245m回风上山，最后进入+245回风巷。

此方案完成后可将302采区±0区段以上失修严重的回风巷全部甩掉，降低302采区回风巷的风阻，加大302采区的进风量，保证302采区通风系统的安全可靠。

（2）此方案所需资金（见表1）

1.2.2 改造方案二

（1）改造方案

在延二采区+50车场打点硐室附近掘60m的回风平巷，再掘470m的回风上山，再在+245掘进50m的回风平巷与延二及302采区+245回风平巷贯通，作为302采区+50以上的采区回风巷。使302采区的回风从+50进入新掘的回风平巷，再进入新掘的+50m～+245m回风上山，最后进入+245总回风巷。

此方案完成后可将302采区±0区段以上失修严重的回风巷全部甩掉，降低302采区回风巷的风阻，加大302采区的进风量，保证302采区通风系统的安全可靠。

（2）此方案所需资金（见表2）

表2

1.2.3 方案比较（见表3）

表3

1.2.4 方案的选定

通过以上比较可知：（1）方案一与方案二工程所需资金相当。（2）方案一、方案二施工技术比较简单、巷道易于维护。（3）方案一、方案二巷道布置在43#煤层底板受小煤非法入侵采动影响小。（4）方案一不需维修延二+50-37#N及37#W石门，方案二需维修延二+50-37#N、W石门，方案二比方案一资金多8.47万元且存在302采区N翼±0m～+50m以及W翼±0m～+50m回风上山的后续维修费用。

通过以上综合分析比较，方案一通风线路短，受周边小煤影响小，上部通风巷道不易破坏，拟选用方案一进行302采区±0以上通风系统的改造。

该方案实施完成后，将把302采区±0区段以上失修严重的回风巷全部甩掉，优化通风系统线路，减少矿井通风阻力，保证302采区通风系统的稳定、可靠，增加302采区的进风量，从根本上改变目前302采区进风量不足、生产作业环境差的状况。

2 +416m～+10m皮带斜井投入使用后通风存在的问题及整改方案

2.1 存在问题

龙潭煤矿+416m～+10m皮带斜井即将建设完成，随着皮带斜井的投入使用，根据目前的通风状况，将产生皮带斜井+50翻罐笼处产生的煤尘进入+50运输大巷，污染+50水平进风流的问题。

2.2 解决方案

2.2.1 方案一

（1）完善方案

拟在+50翻罐笼靠近+50中央泵房通道处掘1条风桥与延二西+50石门贯通，使+50翻罐笼处产生的煤尘从风桥处引入延二西+50石门，再进入延二西+50m～+130m回风上山，再进入+130m～+245m小煤已掘进的下山，最后汇入+245m回风巷，避免+50翻罐笼处产生的煤尘污染+50运输大巷进风流的问题。

（2）工程所需资金（见表4）

表4

2.2.2 方案二

（1）完善方案

拟在+50m翻罐笼靠近+50m中央泵房通道处，掘进1条回风下山与皮带斜井+10m清仓巷贯通，使+50m翻罐笼处产生的煤尘从该下山进入+10m清仓巷，再进入延二西±0m区段，由延二西±0-37#W进入±0m～-60m回风下山再进入306采区-60-37#，再由306采区-60m～±0m回风上山汇入306采区回风巷，最后进入矿总回风巷。

（2）工程所需资金（见表5）

2.2.3 方案比较（见表6）

表6

2.2.4 方案的选定

综合以上比较，考虑巷道的围岩和通风系统的稳定性，减少后续巷道的维护，拟选用方案二进行+416m～+10m皮带斜井投入使用后的通风系统完善方案。

3 结束语

煤矿服务年限长，开采时间较长，矿井通风系统线路长，通风网络复杂，且受外部小煤入侵采动影响，矿井通风系统管理难度增加。必须不断结合煤矿开采实际情况，采取优化通风系统线路，减少矿井通风阻力，增加矿井的进风量，保证通风系统的稳定、可靠。从根本上改变矿井实际需要风量不足、生产作业环境差等状况，有效管理煤矿通风系统，实现矿井安全生产。

参考文献

[1]煤矿通风安全[M].北京：煤炭工业出版社，1989.

[2]井巷工程[M].北京：煤炭工业出版社，1989.

[3]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[S].2010.