1、PAGE PAGE 11通風(fēng)系統(tǒng)改造在礦井機(jī)械化升級(jí)改造中的成功應(yīng)用 XXX XXX摘要：本文介紹了通風(fēng)系統(tǒng)改造在小煤礦機(jī)械化升級(jí)改造中的具體應(yīng)用。通過(guò)利用原通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備、巷道條件，結(jié)合方案比較，為機(jī)械化升級(jí)改造確定出最佳通風(fēng)系統(tǒng)方案。關(guān)鍵詞：通風(fēng)系統(tǒng) 改造 機(jī)械化 升級(jí) 應(yīng)用山西省壽陽(yáng)縣天泰煤業(yè)有限責(zé)任公司井田面積13.156平方公里，可采煤層三層，分別為8#、9#、15#，可采儲(chǔ)量8000多萬(wàn)噸。2008年以前，礦井年產(chǎn)量一直在15萬(wàn)噸左右徘徊，產(chǎn)能小，通風(fēng)阻力大。1、原通風(fēng)系統(tǒng)概況改造前通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式，主斜井?dāng)嗝?.89m2,作為進(jìn)風(fēng)井，副斜井?dāng)嗝鏋?0.07m2，擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)。

2、主要通風(fēng)機(jī)為兩臺(tái)BDK65-N018 2132KW對(duì)旋軸流式風(fēng)機(jī)，總進(jìn)風(fēng)量2256m3/min,總回風(fēng)量為2370m3/min,負(fù)壓1250Pa,礦井等積孔為1.32m2。 2006年，天泰煤業(yè)有限責(zé)任公司45萬(wàn)噸/年機(jī)械化升級(jí)改造礦井初步設(shè)計(jì)確定施工新主斜井井筒，井筒斷面10.2m2。井筒全長(zhǎng)650米，作為運(yùn)輸兼進(jìn)風(fēng)井，重點(diǎn)解決機(jī)械化升級(jí)改造后，通風(fēng)能力不足問(wèn)題。新主斜井施工到130米處時(shí)見(jiàn)流砂層，因施工工藝、現(xiàn)場(chǎng)管理不當(dāng)?shù)纫蛩兀瑢?dǎo)致巷道垮落、嚴(yán)重變形，常規(guī)支護(hù)工藝難以通過(guò)，被迫停工。改造前的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖（如圖1）所示：2、通風(fēng)系統(tǒng)改造方案2.1 方案論證2.1.1 方案提出通風(fēng)系統(tǒng)改造方

3、案經(jīng)比較論證有三個(gè)：方案一：利用原有的一對(duì)斜井開(kāi)拓開(kāi)采，不再增加井筒。兩個(gè)井筒一個(gè)進(jìn)風(fēng)一個(gè)回風(fēng)。方案二：將停工的新主斜井整修后繼續(xù)施工到設(shè)計(jì)井底位置，增加一個(gè)進(jìn)風(fēng)井。三個(gè)井筒兩個(gè)進(jìn)風(fēng)一個(gè)回風(fēng)。方案三:利用原有的巷道，在合適位置新打立風(fēng)井，作為專(zhuān)用回風(fēng)井。三個(gè)井筒兩進(jìn)風(fēng)一回風(fēng)。2.1.2 經(jīng)濟(jì)比較方案一：不增加投入，利用原有巷道，經(jīng)濟(jì)上最佳。方案二:需重新注漿加固塌落頂板，整修可靠后，繼續(xù)施工斷面10.2m2斜井520米。其中注漿加固費(fèi)用50萬(wàn)元左右，井巷工程費(fèi)用460萬(wàn)元左右，總費(fèi)用510萬(wàn)元左右。方案三：經(jīng)勘查比較，選擇最優(yōu)位置施工立井，井筒深220米，井筒兼顧90萬(wàn)噸/年的改擴(kuò)建，選取立井

4、井筒直徑5.5米，工程費(fèi)用550萬(wàn)元左右，施工立井位置見(jiàn)圖（如圖2）。2.1.3 技術(shù)比較方案一：礦井屬中央并列式通風(fēng)，巷道斷面小，礦井通風(fēng)路線長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，礦井改擴(kuò)建規(guī)模增至90萬(wàn)噸/年時(shí)，通風(fēng)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。方案二：礦井屬中央并列式通風(fēng)，總進(jìn)風(fēng)斷面增加，總回風(fēng)斷面不變，礦井改擴(kuò)建規(guī)模增至90萬(wàn)噸/年或再大時(shí)，通風(fēng)量可能制約生產(chǎn)，且處理停工段冒落區(qū)須注漿加固，效果優(yōu)否具有一定風(fēng)險(xiǎn)性，加上新掘520米巷道，總施工工期較長(zhǎng)。方案三：礦井屬中央分列式通風(fēng)，總進(jìn)風(fēng)斷面、總回風(fēng)斷面均增加，通風(fēng)能力大，抗災(zāi)能力強(qiáng)，220米井深較方案二總施工工期短。三個(gè)方案不同規(guī)模時(shí)的礦井風(fēng)量、通風(fēng)阻力、通風(fēng)等積孔比

5、較（見(jiàn)下表）礦礦井規(guī)模參數(shù)方案45萬(wàn)噸/年90萬(wàn)噸/年風(fēng)量m3/min通風(fēng)阻力Pa等積孔m2風(fēng)量m3/min通風(fēng)阻力Pa等積孔m2方案一350027001.33540064801.33方案二350018501.61540043741.62方案三35009502.25540022192.272.2 方案確定通過(guò)經(jīng)濟(jì)比較、技術(shù)比較可以看出，方案一雖然經(jīng)濟(jì)上優(yōu)越性比較明顯，但從技術(shù)角度上考慮，尤其是礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，技術(shù)上不合理，所以方案一不予考慮。方案二與方案三經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)勢(shì)不明顯，但方案三技術(shù)優(yōu)越性明顯優(yōu)于方案二，尤其是從礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展看，優(yōu)越性愈加突出。因此，確定采用方案三，礦井采用兩進(jìn)一回中央分列式

6、通風(fēng)，新打?qū)Ｓ没仫L(fēng)立井。3、礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造結(jié)果礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造分兩大步：立井與原有巷道貫通初期的通風(fēng)系統(tǒng)和啟用立井作為專(zhuān)用回風(fēng)井的通風(fēng)系統(tǒng)。3.1立井與原有巷道的貫通立井與原有巷道貫通后，初期通風(fēng)系統(tǒng)不變，立井作為進(jìn)風(fēng)井，全礦井總風(fēng)量增加，各處通風(fēng)設(shè)施基本不做調(diào)整。3.2啟用立井作為專(zhuān)用回風(fēng)井3.2.1巷道改造在090101回風(fēng)巷做聯(lián)絡(luò)巷與皮帶巷貫通，解決改變通風(fēng)系統(tǒng)后090101綜采工作面的回風(fēng)。（圖3）中的CD段為新施工聯(lián)絡(luò)巷位置。AB段為上下垂直重疊巷道。A點(diǎn)上下高差為 1米，在A點(diǎn)實(shí)施上下巷貫通，貫通后改變?cè)哼\(yùn)輸路線，在A點(diǎn)附近架設(shè)高腳架皮帶，090101綜采工作面原煤從運(yùn)輸巷運(yùn)出

7、后，經(jīng)改造后的皮帶巷，通過(guò)高腳架皮帶直接進(jìn)入煤倉(cāng)，較原運(yùn)輸系統(tǒng)減少兩條皮帶。3.2.2改變?nèi)V井通風(fēng)系統(tǒng)3.2.2.1通風(fēng)設(shè)施的施工新施工永久風(fēng)門(mén)或風(fēng)窗兩處4道，永久密閉4座，井下具備全礦井改變通風(fēng)系統(tǒng)的條件（如圖4）。3.2.2.1實(shí)施全礦井改變通風(fēng)系統(tǒng)制定全礦井改變通風(fēng)系統(tǒng)的安全技術(shù)措施，先將副斜井一臺(tái)主扇遷至立風(fēng)井，一切準(zhǔn)備工作就緒后，在規(guī)定的時(shí)間全礦井下全部停電，原進(jìn)、回風(fēng)巷之間4處8座永久風(fēng)門(mén)或風(fēng)窗全部打開(kāi)（通風(fēng)系統(tǒng)正常后拆除），兩處4道永久風(fēng)門(mén)或風(fēng)窗關(guān)閉，立風(fēng)井主扇啟動(dòng)，改變?nèi)V井通風(fēng)系統(tǒng)。3.3礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造結(jié)果礦井通風(fēng)系統(tǒng)成功改造后，通風(fēng)能力大幅度提升，在主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度不

8、變的情況下，全礦井總風(fēng)量增加近1000m3/min，負(fù)壓降低300Pa，礦井通風(fēng)等積孔增加，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。參參數(shù)前后對(duì)比礦井總進(jìn)風(fēng)m3/min礦井總回風(fēng)m3/min礦井負(fù)壓Pa礦井等積孔m2改造前2250237012501.32改造后324033309202.174、結(jié)論礦井機(jī)械化升級(jí)改造中，通風(fēng)系統(tǒng)的改造是其中關(guān)鍵的內(nèi)容之一。確定最優(yōu)的通風(fēng)系統(tǒng)改造方案，對(duì)于提升礦井通風(fēng)能力，提升災(zāi)變期間礦井的抗災(zāi)能力具有很重要的意義。作者簡(jiǎn)介：劉志勝，男，1965年生，1985年畢業(yè)于遼源煤礦學(xué)校，采煤工程師，現(xiàn)在壽陽(yáng)縣煤炭工業(yè)局工作。XXX，男，1967年生，1989年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)通風(fēng)與安全專(zhuān)業(yè)，

9、通風(fēng)高級(jí)工程師，曾在河北煤炭發(fā)表論文數(shù)篇。現(xiàn)為山西壽陽(yáng)縣天泰煤業(yè)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理。地址：山西壽陽(yáng) 郵政編碼：045400論 文論文題目： 通風(fēng)系統(tǒng)改造在礦井機(jī)械化 升級(jí)改造中的成功應(yīng)用 姓 名： XXX XXX 日 期： 二一年八月十四日 附錄資料：不需要的可以自行刪除35t汽車(chē)吊上結(jié)構(gòu)樓板計(jì)算書(shū)1、概況圓形采光頂鋼結(jié)構(gòu)為跨度31.6m單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼頂標(biāo)高25.6m，主要由GC-1、GC-2、GC-3、GC-4構(gòu)件組成，其中GC-1、GC-3為主龍骨，其余為連系件（如下圖所示）。圓形采光頂鋼結(jié)構(gòu)平面圖圓形采光頂鋼結(jié)構(gòu)剖面圖2、吊車(chē)荷載及尺寸質(zhì)量參數(shù)行駛狀態(tài)自重（總質(zhì)量） kg32300

10、前軸軸荷 kg11150后橋軸荷 kg21150尺寸參數(shù)外形尺寸(長(zhǎng)寬高) mm1261325003280支腿縱向距離 m5.35支腿橫向距離 m6根據(jù)施工方案，35t汽車(chē)吊吊裝穹頂鋼結(jié)構(gòu)最不利工況為：吊裝半徑10m，吊重1t，即起重力矩為10tm。3、吊車(chē)支腿壓力計(jì)算（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）計(jì)算工況工況一、起重臂沿車(chē)身方向（=0）工況二、起重臂垂直車(chē)身方向（=90）工況三、起重臂沿支腿對(duì)角線方向（=48）（3）支腿荷載計(jì)算公式：N=P/4M（Cos/2a+Sin/2b）式中：P吊車(chē)自重及吊重； M起重力矩； 起重臂與車(chē)身夾角； a支腿縱向距離； b支腿橫向距離。（4）計(jì)算結(jié)果A、工況一、

11、起重臂沿車(chē)身方向（=0）N1=N2=P/4+M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4+10（1/10.7）=9.26tN3=N4=P/4-M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（1/10.7）=7.39tB、工況一、起重臂垂直車(chē)身方向（=90）N1=N3=P/4+M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4+10（1/12）=9.16tN2=N4=P/4-M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（1/12）=7.49tC、工況一、起重臂沿支腿對(duì)角線方向（=52）N1=P/4+M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3

12、+1）/4+10（Cos52/10.7+Sin52/12）=9.57tN4=P/4-M（Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（Cos52/10.7+Sin52/12）=7.09tN2=P/4-M（Cos/2a-Sin/2b） =（32.3+1）/4-10（Cos52/10.7-Sin52/12）=8.41ttN3=P/4+M（-Cos/2a+Sin/2b） =（32.3+1）/4+10（-Cos52/10.7+Sin52/12）=8.41t35t汽車(chē)吊開(kāi)行于地下室頂板上，每個(gè)支腿下設(shè)置0.2m*0.2m*2m道木三根墊實(shí)，道木擴(kuò)散面積為1.2m2。汽車(chē)吊作業(yè)時(shí)要求吊車(chē)的四個(gè)支腿不同時(shí)位于一個(gè)樓板板塊內(nèi)，即一個(gè)樓板板塊內(nèi)只有一個(gè)支腿支撐。按支腿位于單個(gè)板塊中間時(shí)為最不利工況計(jì)算，柱網(wǎng)間距為8.4m，樓板跨度按8.4m計(jì)算，則Mmax=1.3*9.57*8.4/4=26.13tm，1.3為活載動(dòng)力系數(shù)。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）中附錄B樓面等效均布活荷載的確定方法，可知樓板上局部荷載（包括集中荷載）的等效均布荷載qe=8Mmax/(bl2)。上式中，l樓板的跨度； b樓板上荷載的有效分布寬