雁崖煤业公司三盘区通风系统优化.pdf

2 0 1 7年第 1 1期 始晨 斜技 7 1 雁崖煤业公司三盘区通风系统优化 张 超 大 同煤矿集 团雁崖煤业公 司 ，山西 大 同 0 3 7 0 0 3 摘要 矿 井安全 通风是煤矿安 全生产的重要保 障 ，煤矿企业 须不断提 高通风 系统安全性及稳 定性 ，加强对通风设施 检 查力度 ，坚持预防 为主 的原 则 ，确保通风 系统安全稳定 ，保证 煤矿 安全生产。雁崖煤业公 司通风 区根据煤矿 实际情 况。 对当前煤矿通风系统安全稳定性进行分析，并提出了 合理化优化设计方案。 关键 词 矿 井通风 安全稳定性 优化设计 中图分类号T D6 3 5 文献标识码 B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ．i s s n ． 1 0 0 5 2 8 0 1 ． 2 0 1 7 ． 1 1 ． 0 3 2 S a f e t y S t a b i l i ty Ev a l u a t i o n a n d Op t i mi z a t i o n De s i g n o f Mi n e V e n t i l a t i o n S y s t e m Zha n gCh a o Y a n y a C o a l C o mp a n y o f Da t o n g C o a l G r o u p， S h a n x i D a t o n g 0 3 7 0 0 3 Ab s t r a c t Th e mi n e v e n t i l a t i o n s a f e t y i s t h e i mp o r t a n t g u a r ant e e t o a s s u r e t he s a f e t y p r o d u c t i o n i n c o a l mi n e ． As a r e s u l t ， the v e nti l a t i o n s y s t e m o f c o a l mi n in g e n t e r p r i s e s mu s t b e c o ntinu o us l y i mp r o v e d i n s e c u r i ty an d s t a b i l i ty, b y me a n s o f s t r e n g t h ．e n i n g t h e v e nti l a t i o n f a c i l i t i e s i n s p e c t i o n s ，a n d a d h e r i n g t o th e p r i n c i p l e o f p r e v e nt i o n fir s t ， wh i c h i n t u r n c a n e n s u r e t h e s e c u r i ty a n d s t a b i l i ty o f v e n t i l a t i o n s y s t e m， an d a c c o r d i n g l y e n s ure the s a f e ty o f c o a l mi n e p r o d u c t i o n ． Ba s e d o n the a c t u a l s i tua t i o n o f c o a l mine ， Ya n y a c o a l c o mp any ana l y z e s the s a f e ty and s t a b i l i ty o f v e n t i l a t i o n s y s t e m i n c o a l mine ， an d p u t s f o r ward a r a t i o n a l i z a t i o n o p t i mi z a t i o n d e s i g n s c h e me ． Ke y wo r d s mi n e v e n t i l a t i o n s e c u r i ty s t a b i l i ty o p t i mi z a t i o n d e s i gn 1 概 述 大同煤矿集团雁崖煤业公司位于大同市南郊 区鸦儿崖村东一公里处 ，矿井东与四老沟矿相邻 ， 西与挖金湾矿相邻，南与塔山矿相邻 ，雁崖煤业公 司共有两个矿井 ，即本部矿井和三盘区，本部矿井 截止 2 0 1 7年 5 月 已密闭，现 回采三盘区煤层 ，三 盘 区井 田面积为 1 9 k m ，井 田内现开采石炭二叠纪 山4 煤层 ， 煤层平均厚度为 3 ． 5 m， 矿井分东翼采区、 西二采区、西翼采区共三个采区，东翼采区已回采 结束 ， 西二采区和西翼采区共布置三个综采工作面、 五个掘进工作面 ，矿井采用平硐开拓方式，采掘面 采用综合机械化施工工艺。 雁崖煤业公司三盘区北部 西二坑底 布设一 个进风井一个 回风井 ，矿井主风量从地面通过进风 井进人井下 ，部分风量由副平硐进入 ，矿井污风 由 回风井排出，通风系统示意图见图 1 。西二主扇安 收稿 日期 2 0 1 7 0 6 2 7 作者简介张超 1 9 8 7 一 ， 男， 毕业于太原理工大学安全工程专业 大学本科 ， 工程师 ， 现任 大同煤矿集 团雁崖煤业公 司通风区副区长 从事矿井通风安全管理工作。 装两台 A N N3 2 0 0 ／ 1 6 0 0 B型轴流式风机，叶片角度 为 6 1 ． 8 。 ，电机功率 3 2 0 0 k W。各盘区均采用三巷布 置并都有专用回风巷回风 ，各掘进工作面通过回风 绕道形成独立的回风系统 ，回采工作面设风门、风 桥、调节风门 窗 等均形成分区通风系统，盘区 内各峒室均实现了分区通风。 2 通风 系统优化的必要性 为确保矿井通风系统及通风设施安全稳定， 三盘区每月定期对主、副风机润滑系统、保护装 置、风机蝶 阀以及线路绝缘进行检查 ，需对风井 进行 主 副 扇倒机实验，倒机实验一般 时间为 5 - 1 0 mi n ，而三盘区为高瓦斯矿井，矿井内通风系 统较为复杂，系统网络节点及分支较多，整个矿井 内巷道总长度达 6 0 k m，矿井通风设备分布区域较 广且数量多，矿井在倒机实验停风时需撤出矿井内 所有工作地点作业人员 ，同时主扇倒机停风期间经 常出现矿井 内瓦斯积聚现象，对此雁崖煤业公司通 风区通过技术研究，决定对三盘区主通风系统进行 优化设计 ，在原主风机倒机系统基础上添加通风及 7 2 童 撼蕉 科技 2 0 1 7 年 第 1 1 期 网络设计，对通风系统实现智能化控制，实现矿井 在倒主扇时停机不停风，保证煤矿安全。 图 1 雁崖 煤业公 司三盘 区通风 系统示意图 2 ． 1 通风 系统存在 问题 1 大同煤矿集团雁崖煤业公司三盘区主风 井内主要分为两个风道即主风道、副风道，安装两 台同型号风机 ，一台主风机 工作风机 一台副风 机 备用风机 ，以及设置立式主风门和检修风门， 如图 2 所示，采用的是通风机一立式主风门一检修 风门系统结构。 2 正常通风条件下矿井主风机处于开启运 行状态 ，风道内立式主风门以及检修风 门处于打开 状态，此时副风道内所有通风设备及设施处于关闭 状态。矿井在进行主扇倒机时停止主风机，并启动 副风机及设施，在此期间一旦副风机或通风设施出 现故障无法立即打开时，很容易造成煤矿井下短暂 停风，致使矿井内采掘面瓦斯以及有害气体浓度积 聚，风量不足等现象 ，严重时会发生重大煤矿安全 事故 。 3 雁崖煤业公司三盘区在主扇倒机时，为 了避免因瓦斯等有害气体浓度升高、风量不足等现 象，预先将采区内所有人员撤出并将所有采掘面机 电设备及硐室内电气开关切断电源，实践证明采用 该方法进行主扇倒机不仅影响矿井采掘速度，而且 很容易引发瓦斯爆炸及火灾事故发生。 主风描 副风道 副风机 图 2 雁 崖煤业公 司三盘 区优化前通风 系统 示意 图 2 ． 2 通 风 系统优 化 1 优化设计后通风系统将原主副风道检修 风门及立式主风门更换为平式对开风 门及立式挂网 风门，同时添加了P L C控制柜、计算机网络系统、 风机监控系统等。 2 将通风系统与 P L C控制柜、计算机网路 系统以及风机监控系统相连接 ，首先应将主副风道 中风机、风门开启信号储存在 P L C控制柜内，在主 风道内风机正常运转时，在 P L C控制系统作用下主 风道水平对开风门处于关闭状态、立式挂网风门处 于开启状态。 3若需进行主扇倒机时 ，通过 P L C控制柜 将副风道水平对开风门打开， 然后开启副风道风机 ， 让 风机进入预热状态 。 主风道 副风道 副风机 图 3 雁崖煤业公司三盘 区优化后 通风 系统示意 图 4当 P L C控 制柜接收到副 风道风机预热 1 0 mi n 后且正常运转信号后 ，通过控制系统将主风 道水平对开风 门打开、立式挂网风门关闭，同时将 副风道水平对 开风 门关 闭。 5当副风道 内水 平对开风门关 闭后，P L C 控制系统将开启信号传递至立式挂网风门接收器并 开启立式挂网风门，此时主风道风机处于空转运行 状态。P L C自动控制系统检测到副风道风机处于正 常运转时 自动关闭主风道风机，整个风道倒机过程 完成 。 6为了避免在倒机过程中出现风机故障无 法启动现象，在整个倒机过程 中由风机监控系统对 2 0 1 7年第 1 1 期 童 娃晨 钭技 7 3 每一台风机运行状态及安全参数进行监测，一旦出 现风机故障时确保能够在短时间内将主副风机进行 切换 。 3 通风系统优化后取得的效果 1 该控制系统操作简单 ，成本费用低，通 过多次试验发现该系统动作灵敏，在整个倒机过程 中只需一名操作人员即可完成 ，大大降低了劳动成 本费用 2雁崖煤业公 司三盘区优化后 的通风系统 通过智能控制系统进行主扇倒机，实现了矿井主扇 倒机时停机不停风 ，彻底解决了人工倒机停风造成 矿井瓦斯积聚以及需撤人等难题。 3优化后的通风系统在主扇倒机时确保通 风系统中新鲜风量能够及时充足地到达采掘工作面 及各硐室内，保证了通风系统各项参数安全稳定 ， 大大提高了通风网路安全性。 4 优化后通风系统通过测试发现在主扇倒 机时通风系统各个分支的风量及风流变化符合设计 要求，保证通风结构 中风阻变化较小或保持稳定风 阻，有效保证系统中各分支风量及角联分支风流风 向不会随意发生变化。 4 结束语 为进一步提高矿井通风系统安全稳定性 ，特别 是在矿井主扇倒机期间避免因通风设施故障而影响 矿井正常供风，雁崖煤业公司通风区对三盘区主扇 倒机系统进行优化设计 ，系统优化后大大提高了矿 井倒机期间的通风系统安全稳定性 ，避免了因短暂 停风引发煤矿重大瓦斯爆炸及火灾事故，有效保障 了矿井采掘活动安全平稳进行 ， 取得了显著的经济、 安全效益。 【 参考书目】 [ 1 ] 刘光智 ． 浅谈煤矿通风系统的安全性及优化设计 [ J 】 ．科技 与企业，2 0 1 3 1 1 9 0 - 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