多风井反风若干技术问题的探讨和实践.pdf

、 一 舀 厂 。 ， 一 、矿井概况 ， 纯龟 { 乩 一 多风井反风若干技术问题 的探讨和 实践 山西矿业学院 剖直差 坐主 太 原 市 东 山煤 矿 太原市东 山煤矿位于 沁水煤 田的北 部边 缘 ， 井 田走 向长 1 0 k in， 倾斜 长2 ． 8 k m。 矿 井生 产能 力为 1 5 0万吨／ 年 ， 主采 1 5 煤 层 ， 煤 层 平均厚度 6 m， 煤层倾角 1 ～1 5 。 ， 采用倾斜 分层全部垮落采煤法 。矿井 瓦斯 历年 鉴定 均 为 低 沼 矿 井 ， 煤 尘 爆 炸 指 数 为 1 3 ． 5 6～ 1 5 ． 2 7 ， 煤 层 自然发火期 为 1 2 2 4个 月。 目 前 四采区 的 4 1 5 0 2采空 区遗 留一火 区， 已采 用均压灭火方法得到控制 矿井 通风方式 为分 区对 角式 通风 ， 由主 副斟井进风 ， 各 采 区回风井 回风 ， 形成二进 五 回的通风系统 见附图 。各回风井 除二 采区 回风井 由于l 临时安 装的一 台离 心式 主扇 ， 没 有反 风设施 而不具 有反 风条件外 ， 其余 四 个 风井主扇 均具 备反风能 力。 由于 矿井不 断改扩 建 ， 井下 系统较 为 复 杂 ， 尤其 是反风演 习涉及 多风井 反风和 火 区 控制等问题， 难度更大 ， 因此历年来一直没进 行过反风演 习。 二 、 反风准备及效果 1 ．准 备I 作 1 9 8 8年 至 1 9 9 0年 ， 矿分 别 进 行 了全 矿 井各 井巷通风阻 力及各主扇性 能的 测定 ， 为 反风演习作了必要的准备工作。经矿领导研 究决定于 1 9 9 0年 1 2月 3 1日进 行全矿 性 反 风演 习 。演习的 目的是 假定进风井筒或井底 车场 发生火 灾 ． 实 行全 矿井全 部风井 同时 反 风 2 ．反 凰 效 果 7 反风演习未发生任何重大故障， 达到了 预期效果， 获碍成功 其主要指标符合 煤矿 安全规程， 及能源部颁发的 矿井反风技术规 定， 的有 关要求 1 各井巷风流反 向时间 为 3 g ml n ； 2 矿井反风率为6 O ． 7 3 ； 3 反风期间矿井总 回风风流 ， 一翼 回风 风流 中沼气 浓度为 0 ． O 6 ～O ． 0 8 ， 均 未超过 2 井巷 风量 和沼气浓 度见表 1 ； 4 矿井反风持续时问达2 ． 5 h 。 三 、 反风 中几个安全技术 问题 1 ． 多风井反风 时各 风机运行的相 互影响 本 矿通 风系统为 分 区式 通风 ． 两个 进风 斟井 集 中在水平 大巷的 中央 ， 五 个 回风 井分 别 服务 于一 、 二、 四、 五 、 六各 采 区， 各 风井风 机 的风压和风量均不相 同 ； 同 时， 一 、 四 、 六采 区上部还有 小窑与本矿 采空 区连通 。这样就 使通 风 网络非常 复杂 ， 给反 风时各井 巷的风 流稳定带来困难 。 正常通风时， 各台运行风机的工况点保 证 了各 井巷 所需风 量且 风流稳 定 ． 构成一 个 各主扇风压与井巷 通风阻 力的平衡体 系 。反 风时 ， 尽 管通 风网络形 式基本保持不变 ， 但各 主扇风压变化 ， 井巷风量变化 ， 随之井巷 通风 阻力也发生变化。 原有的平衡体系被破坏 ， 在 形成各主扇风压与井巷通风阻 力的新 的平衡 体 系过 程中 ， 反 风后 的各主扇 风压起 着主 导 作用。 如果各主扇新的风压不 匹配 ． 将会 出现 反 风时某些 井巷 和主扇 的反向风 量很小 ， 甚 至 风流不反 向。这对 于矿 井安全是十分危险 的 ． 它 将 导致 这 些 井巷 的 沼气 积 聚 ． 甚 至 超 37 维普资讯 限， 造成 矿井重大安全 隐患 。 这 个问题的 核心 是 各 风 机 反 风 风 压 的 相互 m调 。 如果 协调 ， 则 反风后运行 正常 ； 如 果不协 调 ． 即出现 风机 之 间相互干扰 ， 造成 某些 井巷和 主扇 通风 不正 常 。 井 巷 中 风 量 和 瓦 斯 浓 度 表 表 1 匣 风 前 凡 时 蜜 地点 凡量 瓦 斯澈 窿‘ 风量 瓦撕 帐度 m 3 ， ⋯ CH 1 CO z m ／ml n CH t CO 2 凤 井 0 ． J 8 0 2 0 4 4 5 ． 9 8 北风井 凤 峒 l 3 9 5 ． 5 8 凤 井 1 4 4 2 ． 7 l 8 2 6 ． 5 4 北 风 井 风峒 1 4 5 8 8 6 93 9 ． 58 风 井 2 D 6 3 3 南风井 风 蛔 凤 井 l 8 3 5 ． 1 4 0 ． 0 8 南 二 风 井 风 峒 2 0 4 4 ． 5 4 l 5 l 0 ．9 4 主 皮带 井 2 0 6 7 ． 0 2 、1 5 8 9 ． 7 9 0 ． O S 0 ． 2 4 下抖料 井 0 ． 0 6 附 矿 井通 风 系统示 意图 为了保证 各主扇 的 调运 行， 要求 做 反风后各 主扇 工作风压 大体上成 比例 下降 38 相应地各井 巷风量也大体成 比例 下降。根据 矿 井 主 扇 性 能 测 定 锯 料 ， 经 舒 析 认 为 可 以 越 维普资讯 本保 证 。鉴于南二风井和北二风井主扇风路 较远 ， 风量较大 ， 为保证反 风后 足够 的 风量 ， 分 别加大 了它 们的反转 叶片安装 角 ， 即将南 二风井 主扇 叶片角度 由正 转时的 1 5 。 ． 调为反 转 时的 2 0 。 { 将 北二 风井主扇叶片角度 由正转 时的 2 0 。 调为反转时的 2 5 ， 从而保证 了必要 的反 风量 2 、 反 风 对 四 采 区 采 空 区 火 区影响 的 分 析 四采 区采空 区的上部曾于 1 9 8 8年发火 ， 采用 均 压灭火 措施 后 ， 1 9 8 9年 1 2月火 区 已 被控 制 ， 火灾 处于 熄 灭 阶段 ， 矿 井 通 风井 巷 c o 消失 ， 气 温正常 ． 对安全生产没有 影响 反风演 习前 ， 我 们考虑 了反风对 火 区的 影响 ， 并且采取 了措施 ， 使反风对火区未发生 重大 影响 ． 保证 了反 风演 习期问 和恢 复正 常 通风后的矿井安全 。 正常通 风时 ， 在抽 出式 主扇风 压的作 用 下 ， 火 区内趋 于负压状态 ， 微量漏 风从 火区下 部和 小窑漏 入 ， 从 回风 井排 出 ； 因漏 风量 很 小 ． 回风井气体和 温度 仍保 持正常 。 反风时 ， 因风流 由抽 出变 为压入 、 通 风井 巷风 流相对 压 力由负压变为正 压 ， 火区 内气 压也趋 于升 高 ， 经 历一个漏风 过程 后将变 为 正压 ， 并 可能有 微量 c o 由火 区 下部向其邻 近的通风巷道泄出 基于上述考 虑 我 们采取了如下措施 1 全面 检查 原封闭火 区所有 密闭墙的 质量 ， 对有裂缝的密 闭墙 ， 用水泥砂浆进行处 理 ， 堵塞漏风通道 ； 2 在火 区 回风 侧密闭外 的巷遭 中挡一 道 风帘 ． 以减少火 区漏风量 。 3 严密监视反风状态 下， 火 区回风侧和 相关 小窑内泄出 C O 的 动态 f 发现 c o超 限 ， 立 即报告反 风指挥 部 ， 井采取应急措 施 降低 主扇反 风风 压 。 由于我 们对反风时火 区的变化有了基本 的估 计 ， 即 火 区密 闭的质量 基本上 是好 的 ， 北风 井主扇反风 风压 较 小， 反风时火 区 不可 能 发生重大 变化 。 但为防止万一 ， 仍十分认真 地 采取 了防范措施 。 从 表 2 、 表 3可 以看出 ， 我们的估计和采 取 的措施是 正确 的 反风演 习期 间 ， 有 微量 C O 从 火 区下部 流 向四采 区进 风巷 4 O l 测 点 ， 浓度 为 o 、 O O O l ～0 、 0 0 0 3 ； 火 区密闭 内 c o 含 量小 于反 风前 的含 量 ， 这 些都 属 正常 现 象 。 四、 经验教训 I 、 初 步经 验 1 领导重视 ， 组织严谨 ， 准备工作充分。 反 风前 ， 在掌握 矿井井巷 阻力分 布和各 主扇 特性的基础上 ， 制定 了 矿井演 习方案 ， 明确 分工 、 落实到人 、 认 真学 习、 有布置有检查 ． 反 风指挥部领导 自始 至终十分重视 ， 亲 自指挥 ， 是这次反 风演 习成功的保证 。 2 坚持安全第一思想 ， 采取有效措 施 表现为 ① 为反风演习安全顺 利进行 ， 全矿井 停 产 一天 ， 并 断 电撤 人 ； ② 反 风 演 习前 对通 风、 机 电有关 专业 人员进行严格培训、 明确职 责， 掌握了操 作技 能 ； ③反风演 习前对主扇设 备 、 井 下供 电设备及通 风设施进 行全 面的检 查维修 ， 还对井下煤 尘进行了彻底 的清扫 ． 消 除了反风时 可能 出现的 事故 隐患 ； ① 尤其是 反风后恢复生产前 ， 对 瓦斯检查及 供电作 业 ， 从人员 、 地点和时间顺 序都做 了详尽的安排 。 3 矿校结合 ， 聘请的矿院教师起到 了参 谋作用 。 2 ． 存 在 问题 1 首 次反 风演 习， 经验 不足 ， 各工 种相 互配合有 待进一步加强 ； 2 工 人技术业 务素质较 低 ， 通讯设备较 落后 } 3 这次反风演 习是有准 备的。 为使矿井 确实具有应付灾 变 、 应急反风 的能 力， 必须从 平时做起 ， 高标准严要求 ， 保证 任何时候都能 进行反 风一 全矿性反 风 、 区域 性反 风或局 部 反 风 3 9 - 维普资讯 反 风 后 一 氧 化 碳 含 量 表 表 2 庠号 地 点 实 删时同 古量 ‘ 摩剩时 闻 含量 宾 删时同 含量 备 注 斛井进凡 1 1 2 5 1 2 1 S 1 Z ， 5 8 0 0 2 皮带联 帑巷 1 1 3 7 1 2 1 5 1 3 0 4 度带 非进风 1 1 { 3 2 1 2 1 7 1 3 0 8 七四 R进鼠 l l l 8 l l 3 0 l O 0 四 采区进风 1 1 2 0 l Z 1 0 l 2 1 5 O 反 风 前 、 后 火 区 测 点 的 气 体 对 照 表 表 3 薷点 涮 反风酋 匣风爵 备 注 序 点 cH ． C Oz CO【 CH COz 【 CO【 l 阳外 0 ． 7 4 0 0 B 1 ．匣风 后 宦时 嘟为 外 1 ． 6 B l 3 0 B 匣 风精 是 9 4 2 2 闭 内 3 ． 2 8 ． 3 舟 外 l _ 6 l1 _ 0 2 0 ． 1 2 2 ． 闭内数据 是 住雹 察 轨 道 闺 孔中 抽出 测 捍 内 0 O 1 2 ． 内 COz均为 1 0 r 外 0 ． 2 4 0 ． 7 宴际 含量 尢千 l 0’ ； ， 风 侨 自 I 内 2 Z 0 0 0 8 j j c 因是 当时 采用 光 外 O 2 8 O ． O 0 2 学瓦 检 镧【 倥 能 8 闭 旁 l 0 内 i 上接 2 7页 降人员的系统进行管理 。 为 了保证安全运行 ． 还要做好以下几个方面的工作 1 对传动装 置 建立 定期维护 检修 工作制 ， 每 月必须 将减 速箱打开， 检查各轴承的定位情况， 检查各齿 轮的啮合间隙 ， 每天要对各轴承 、 齿轮的运行 声音进行监听或 故障诊断 ； 2 每天对整个装 ． ’4 0t 责任编辑郭瑞年 ， ∞∞∞ e* e∞， ∞ n， ∞， ∞∞， 置进行一次全 面的 ； 巡回检查 ， 钢丝绳的检查 和更换及管理按 煤矿安全规程 执行 ； 3 每 班开车前要检查制动机构和电气信号系统是 否灵敏可靠 保证斜井架空人车的安全运 行 。 责任编辑 辛大忠 维普资讯