新元公司通风系统调研分析报告 (定稿)

新元公司通风系统调研分析 为进一步优化矿井瓦斯通风系统,提升矿井通风能力,满足瓦斯综合治理需要,煤矿瓦斯治理国家工程研究中心阳泉项目部组织专家与新元公司通风部工程技术人员共同于2015年8月采取地面查阅资料、井下现场调研、召开专题会等形式,对矿井通风系统进行了细致的分析研究,就此次调研情况报告如下: 一、通风系统概况 新元公司现共有一、二、四、十4个采区,包括3个采煤工作面、3个备用面和27个掘进工作面进行采、掘生产作业。通风方式采用混合式,通风方法为抽出式,共布置8个进、回风井,其中进风井5个(主、副斜井和冀家垴、韩庄、陈家沟进风立井),回风井3个(冀家垴、韩庄、陈家沟回风立井)。冀家垴回风立井主要担负3#煤一、二、四采区及9#煤层的通风任务;韩庄回风立井主要担负3#煤十采区(南区)和少量二采区掘进工作面的通风任务;陈家沟风井主要担负陈家沟井底的所有采掘进工作面及其配电硐室及部分二、四采区掘进工作面的通风任务。 冀家垴回风立井安装有2台AGF606-3.8-1.8-2型矿用轴流抽出式风机,一运一备,通风阻力3800Pa,风量30659m3/min,电机额定功率5000KW,实际功率3241KW;韩庄回风立井安装有2台AGF606-3.8-2.0-2型矿用轴流抽出式风机,一运一备,通风阻力5023Pa,风量22564m3/min,电机额定功率6000KW,实际功率2453KW; 陈家沟回风立井安装有2台NMAF-3750/2135-1B型矿用轴流抽出式风机,一运一备,通风阻力2350Pa,风量5549m3/min,电机额定功率6000KW,实际功率1458KW。 矿井现有3个采煤工作面(3416、3107、9101综采面)、3个备用面(31003、3414、3206备用面)、27个掘进工作面。 回采工作面采用“U+L”(内、外错尾巷)和“Y”形通风方式,配风量2500~3600m3/min。 掘进工作面采用单、双巷并掘方式,双巷并掘时采用“一进一回”通风系统,每50~200m施工一个联络巷,每过一个联络巷倒移一次风机。 煤巷掘进工作面采用两台2×45KW局部通风机压入式供风,岩巷采用1×45KW局部通风机压入式供风,井下所有掘进工作面全部实现双风机双电源自动切换。配风量690~380m3/min。 所有局部通风机均实现了“三专两闭锁”和双风机双电源自动切换。 由于矿井为煤与瓦斯突出矿井,根据《煤矿安全规程》规定,回风大巷、盘区回风巷均为专用回风巷。 二、存在问题 1、风机联合运行:陈家沟、韩庄、冀家垴三个风机联合运行,一旦其中一个风井的风机出现故障停止运转,势必会影响到其他二个风井供风区域。 2、采、掘失衡:冀家垴风井担负3个采煤面、12个掘进面供风, 采掘头面过于集中,负担较重,在目前的瓦斯抽采率情况下,需风量较大,供风能力不足。 3、回风系统风道失修严重:韩庄风井系统南区西集中回风大巷多处冒顶、底鼓严重,断面缩小;西集中回风大巷(在31005回风巷南侧和31007回风巷南侧)有二处因底鼓和冒顶通风断面严重堵塞(仅有300mm高),人员无法通过,整个西集中回风大巷自31003进风巷向南至31009回风巷处全部底鼓严重,平均断面仅有5m2,最小处仅有1m2,距设计断面13.8m2差距较大;东集中回风大巷自31003回风巷至31007回风巷处全部底鼓变形,平均断面仅8m2(设计断面14.2m2),中条带回风大巷多处冒顶、底鼓严重,断面缩小(最小高度仅 1.2m),巷道内多处大面积长期积水,严重处水面距巷顶仅300mm,堵塞通风断面,人不能通过,前述多种原因导致了韩庄风井风机负压高达5203Pa,远超过《煤矿井工开采通风技术条件》(AQ1028-2006)5.1.9条规定,系统风量难以提升,如果不及时采取措施,即将投产的31003、31007综采面将无风可供;冀家垴风井系统西回风大巷多处底鼓变形,断面缩小(最小断面9.25m2,长度约250m),西辅助回风巷内巷道多处底鼓、杂物堵塞通风断面(最小断面10m2);东回风3105回风至3106进风位置冒顶长度近15-20m,几乎堵严回风断面,减少3107工作面风量200m3/min,减少3108辅助进风、回风风量300m3/min,压断抽放系统总管路(已重新连接恢复抽采)。以上多种原因造成整个矿井回风系统通风阻力大,风机负压高,风量难以提升。 4、风门打不开:多处风门因巷道底鼓变形造成无法打开,行人不能通过,不利于巡回检查通风系统。 5、通风设施质量差:多处反向风门使用木板施工、回风大巷下部多处风桥上部使用风筒布加黄土覆盖挡风,不能做到通风设施牢固可靠,一旦垮塌就形成风流短路,破坏了通风系统。 三、建议 1、认真执行已经编制的《新元公司韩庄、冀家垴和陈家沟主扇联合运行通风安全技术措施》,充分考虑一旦某个风机出现故障停止运转后其他二个风机供风区域内采、掘面受影响情况,严格执行制定的应急预案,采取相应的应急措施(包括回风流中撤人、断电等),确保安全。 2、调整采掘布局,由于冀家垴风井通风能力已经达到极限状态,因此应减少该系统采掘工作面数量,增加韩庄风井和陈家沟风井供风区域内的采掘面数量,以达到采掘平衡。 3、改变现有的瓦斯治理模式,尽快采取开采保护层、以岩保煤等措施提高瓦斯抽采效率。要牢固树立“以抽排为主、以风排为辅”,的瓦斯治理理念,坚持“高瓦斯矿井、低瓦斯采掘”的思路,改变现在的“以风排为主”的瓦斯治理模式,重点在瓦斯抽采上下功夫,采用先进的瓦斯抽采技术,树立“多打孔、严封闭、综合抽”和“多措并举、应抽尽抽、抽采平衡、效果达标”的瓦斯治理理念,进一步提高瓦斯抽采率,降低风排瓦斯量,减少需风量,弥补风量紧张的缺陷,以满足矿井长远发展需要。 4、陈家沟风井风机额定功率6000kW,现运行功率为1458kW,有很大的潜力可挖,可以通过调整陈家沟风井风机风叶角度,来增加该系统风量,减轻冀家垴风井风机负担。 5、矿应组织队伍对回风系统巷道(尤其是南区东、西集中回风大巷)进行维修并加强巷道支护,保证巷道具有足够的通风断面,风速不超限,降低通风阻力,增加系统风量;瓦斯抽采管路不被挤压,确保抽采效果。 6、矿应定期组织人员对回风系统巷道进行调查,发现巷道有底鼓、冒顶、积水等原因造成断面缩小、影响风门开关、抽采管路漏气等问题时要及时安排人员进行维修和处理,及时消除隐患。 7、使用混凝土取代黄土施工风桥、使用砖、石作为风门墙施工材料,做到通风设施牢固、可靠、严密不漏风,确保通风系统稳定、可靠。 新元项目组 2015.08.30