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第9卷 第 2期 总第 5 9期 2 0 0 4年 6月 煤 矿 开 采 Co a l Mi n i n g T e c h n o l o g y V o 1 . 9 N o . 2 S e r i e s N o . 5 9 J u n e 2 0 0 4 多风井联合通风矿井 降阻及提 高抗灾能力探析 翟茂兵 大同煤矿集 团 四台矿 ,山西 大 同 0 3 7 0 0 7 [ 摘要] 通过对矿井进风大系统的改造实践,提出了多风井联合通风的矿井降阻,提高抗灾 能力的改造方案,对进风集中的大巷通风的安全问题进行 了系统阐述。 [ 关键词] 通风系统;降阻;增强稳定性;提高抗灾能力 [ 中图分类号]T D 7 2 4 [ 文献标识码 ]B [ 文章编号]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 0 4 0 2 - 0 0 7 3 - 0 2 Ana l y s i s o f r e s i s t a nc e r e d uc i ng a nd a nt i - di s a s t e r a bi l i tie s i mpr o v i ng i n c o mbi ned v e n til a t i on mi ne s wi t h mu l t i . a i r s ha f t s 1 通 风 概 况 四台矿是一座设计能力年产 5 0 0万 t 的特大 型 矿井 ,矿井通风方式为多风机负压抽出式通风。全 井 目前有 进 风井9口, 总 进风 量 为2 3 7 0 0 m / mi n; 有 回风井 6口,总排 风量为 2 5 3 0 0 m / mi n 。各风井 通过 1 0 4 5水平 大巷连接 ,除 4 1 0盘区外 ,其它各 盘区均有独立 的进 回风 井。矿井 大巷 风流 由南 向 厂一 北 、从东至西,大巷通风系统见 图 1 。 四台矿 的 6台主扇各 自通风能力相差甚大 ,有 图 1 四台矿大巷通风系统 2台主扇 电机为 8 0 0 k W ,有 2台 主扇 电机 功率 为 2 0 0 k W,之所以出现这种局面 ,是各盘区的重新规 划以及 产 量 集 中后 对 主 扇 改 进 更 换 的结 果。 自 1 9 9 1年 1 2月 投 产 以来 ,四台矿 相继 对 黄 土坡 主 扇 ,前窑主扇 进行 了更换 ,黄土坡 主扇 由原来 的 4 _ 7 2 一 N O . 1 9 1 1 0 k W 离心 式主扇换 为现 在 的 8 0 0 k W [ 收稿 日期]2 0 0 3 0 9 1 8 [ 作者简介]翟茂兵 1 9 7 0一 ,男 ,山西大同人,工程师,1 9 9 2年毕业于中国矿业大学 ,现任四台矿通风副总。 73 维普资讯 总第5 9期 煤矿开采 2 0 0 4年第 2期 2 K 5 8 N O . 2 4主 扇 ;前 窑 主扇 由原 来的 1 K 5 8 N O . 2 4 2 0 0 k W 主扇 换 为 现 在 的 K Z S N O . 2 4 8 0 0 k W 主 扇 ; 后所沟主扇 电机也由原来的 2 0 0 k W 更换为 2 5 0 k W。 主扇的不 断更换改造 ,使矿井及各盘区的通风能力 大大提高 ,但 由于进风井 以及大巷的通风系统仍基 本维持原状 ,造成 了进风量过度集 中,从 图 1中可 以看出,矿井的主斜井 、副斜井 、前窑进风井为主 要进风井 ,井 口无控风设施 ,而其它进风井均有控 风设施 ,基于这种情况 ,矿井大系统有 以下弊端 1 进 风量 的过 于集 中,使 3个 主进风 井 口 的通 风 阻 力 明 显 增 高 ,副 斜 井 的 阻 力 损 失 为 58 8 Pa。 2 主 、副斜 井 的风 量除部 分进 到 4 1 0盘 区 外 ,其它都集 中进到 1 0 4 5水平轨道胶带 大巷 ,经 1 5 0 0 m进入 3 0 3盘 区 1 5 0 0 m / mi n风量外 ,其余 又 经 1 0 0 0 m才到 4 0 2盘 区 口,造成公 共进 风段 的阻 力集 中。 3 主进风段 的压能 损失加 上各盘 区的盘 区 巷的压能损失 ,使 电机功率小 的主扇通风能力愈加 小 。如 由于前窑主扇 的更换 ,使后所沟主扇换完电 机后 ,通风能力没有提高 。 4 进风段 阻力 的集 中,造成 大巷 通风 系统 处于很不稳定 的状态 ,给通风管理工作及大巷调风 造成很大 困难 ,严重制约着矿井的抗灾能力 。 2 系统改造及矿井抗灾能力的提高 针对矿井公共进风段 风量集 中、阻力损失 大, 造成大系统不稳定的问题 ,兼顾对整个通风网络各 支路风量及 主扇的影 响,经反复讨论砑究 ,作 出如 下 的大巷系统改造 早将盘 区全部封闭 ,只留下 1 0 3轨道 、胶带石 门做 进风巷道 ,将杨树湾进 、回风井全部敞开 ,主扇停 转 ,改为主要进风支路之一 。 2 增大副立 井 的进 风量 至 2 0 0 0 m / mi n,以 减小副立井以南公共进风段的阻力 。 3 在保证二暗北 1 045轨道 、胶带大巷 风速 符合规定要求的前提下 ,尽可能放 大马家村进风井 的风量 ,以减小整个 1 045水平大巷的通风阻力 。 4 通过调风使 后所 沟进 、回风 井 的风 量基 本相近 ,以减小 4 0 6盘区对大巷系统 的影响 ,以提 高矿井抗灾能力 。 5 在前窑进风井与 4 0 2 1巷间补打 1条通风 联络巷 ,使 4 0 2盘区的用风直接从进风井进入 ,以 减小 1 0 4 5水平风道大巷的通风阻力。 这样改造后的 1 045大巷通风 系统与改 造前相 比具有明显 的优点 1 矿井 主要公共 进风 段的通 风阻力 大幅度 减小,使得各盘 区的主扇负压均有明显下降,如前 窑主扇负压 由原来的 2 5 5 0 P a下 降为 2 3 0 0 P a ,马家 村主扇负压 由原来 的 1 8 0 0 P a降为 1 5 6 0 P a ,黄土坡 主扇负压 由原来 的 2 4 5 0 P a降为 2 2 0 0 P a ,大大提高 了矿井通风系统的稳定性 ,抗灾能力 明显增强。 2 由于全井 主扇 负压 的下 降,方 便 了矿井 的调配风工作和通风管理。 3 大大缓解 了原 主进 风井筒 如 主斜井 、副 斜井 、前窑进风井的冬季供暖紧张问题 ,主斜井胶 带不再 因冬季供暖不足出现打滑 ,有利于矿井安全 生产。 4 由于矿井 阻力 的降低 ,使 主扇 的耗 电量 大幅度降低 。 1 加快残 采盘 区 3 0 3盘 区的 回采 速度 ,尽 改造前后各主扇具体风量 、负压见表 1 。 表 1 改造前后各风井风量及主要参数 注 改造后杨树湾 主扇停运转 ,1 0 3石 门风向改为 由西 向东 3 相 应 措 施 薹 篙 ;乍 雯 羹 篙 嚣 萎 1 8 1 台矿的通风 系统为 6台主扇联合通风 ,因此 下转 7 8页 74 维普资讯 总第 5 9期 煤矿 开 采 2 0 0 4年 第 2期 1 0 0 m , , 实际装机 排水能 力远 大于正 常排水需 要 , 有 2 / 3的排水 泵停 用。停运 的高低压 水泵 电动机 , 如果不采取措施就难以保证电动机的绝缘水平。采 取优化运行 日志 、轮换运行 的方法 解决 电动机 防 潮 ,既简便可靠 ,又很经济 ,具体做法是 1 根据 每个季节井 下涌水量 的大小把 每个 泵房中的全部水泵需要运行 的总小时数 ,以一定 的 运行时间和停运 间隔期 ,有规律地分配给每台水泵 运行 ,以干燥水泵 电动机绕组绝缘。通过实践 ,确 认每班水泵 1次连续运行时 间在 3 h以上、停运 间 隔为 1 d比较合适。例如 ,规定 中央泵房早 班开一 号水泵 ,中班开二号水泵 ,在用电低谷期的夜班开 三号水泵和四号水泵,每天都巡回启动 ,从而保证 了电动机绕组的绝缘水平。 2 根据矿井 涌水量 的大小和水泵水 仓的储 水能力 ,采取用排水闸阀控制水泵流量 ,保证水泵 每次连续运行时 间不低 于 3 h,以电流干燥 法提高 电动机定子绕组绝缘。 3 井下 涌水量 的变 化与季节 和采场环境 有 关 ,对少数枯水季节或无涌水而不经常使用的水泵 房,要定期对电动机进行启动 ,以额定电压空载运 行 的方 式进 行 干燥 。 3 加强绝缘管理严格保养措施 1 绝缘 电阻是判 断电气设备绝 缘状态 的指 标之一 。加强对水泵 电动机 的绝缘摇测 ,是保护电 动机因受潮而造成绝缘击穿 的必要手段,检查绝缘 电阻一般用兆欧表 即摇表 ,水泵 电动机额定电 压在 7 0 o V以下者用 5 0 0 V Mn 表 测量 ;7 0 0 V以 上者用 I O 0 0 V M n 表测量 ;3 0 0 0 V以上者用 2 5 0 o V Mn表测量。对于 6 k V高压 电动机定子绕组 的绝 缘 ,要求每千伏 工作 电压 不低于 1 Mn。高压 电动 机转 子线圈和 7 0 0 V以下低压电动机定子绕组的绝 缘 电阻不应低 于 0 . 5 Mn。将此 运行保 养措施 列入 维修人员巡 回检查的必检 内容 ,并进行考核。 2 依照煤矿 井下三 大保护 要求 ,建立 完善 的机电保护系统是确保机电设备安全运转 的先决条 件。根据 煤矿安全规程规定;在每台水泵电 动机的供 电支路上装设 了漏电闭锁保护或有选择性 的漏 电装置 ,实现有纵 、横 向选择性 的漏 电保护。 当某支路 电动机单 向绝缘下降到规定值时 ,保护器 迅速将故障支路断 电,达到超前 防范 目的。 3 电动机定期 上井 ,对定 子绕组 的绝 缘进 行 清洗 ,并对绕组端部表面喷涂一层防潮漆或绝缘 漆 ,以保证高低压电动机的绝缘水平。 4 对井下高压水泵电动机每年应按 煤矿 电气试验规程 进行泄漏及交、直流耐压试验, 并符合规定的要求。 5 切实提 高操 作人员 素质 ,加强 专业技 术 人 员的知识培训和学习。建立和健全完善的现场管 理 制度 ,规范操作 行为。做到随 时掌握运 行情况, 及早发现 、及早报告 、及时排除故障征兆和隐患 。 6 加强对维修人员的基础知识 、系统知识 、 专业知识学 习,使其精 通设 备的 构造 、性能 、原 理 。不断提高维修水平 ,增强判断故障和处理故 障 的能力。 总之 ,高低压水泵 电动机绝缘管理的主要环节 是 定子绕组绝缘结构的防潮湿 、防霉烂。抓好这些 工 作 ,可使 电动机定子绕组及其绝缘结构保持 良好 的整体性和机械电气性能。只有在充分认识井下客 观条件的基础上探索绝缘管理的规律 ,并且在主要 环节上采取相应的必要措施 ,才 能保证高低压水泵 电动机的绝 缘水平 ,确保 泵房 排水设 备的正 常运 行 ,促进煤矿安全生产。 【 责任编辑邹正立】 上接 7 4页 采取相应的措施 1 每个井筒 的调风 应分次 进行 ,同时进行 模拟解 网。 2 每次调 整 要严 密 注意 全井 各 地点 风 量 , 防止在系统改造过程中产生用风地点风量不足。 3 在每次 通风 系统改造 后,主扇通风 能力 均有提高 ,故对各主扇的变化应加强观察 。 4 对进风量 明显 增加 的风井 ,应按风 量 的 变化及时补齐供 暖设施 。 5 加强各 回风井底 正反 行人 小风 门的管理 , 7 8 保 证各盘区的通风系统 的稳定 。 4结论 本次通风系统的改造降阻工程已基本结束 ,根 据设计要求 ,达到了预期效果。其优点如下 1 提 高了主矿井的通风系统稳定性 ; 2 方便矿井调风工作和通风管理工作 ; 3 减小了各 主扇 间相互影 响 ,增 强 了矿井 的防灾能力 ; 4 提高了矿井 的经济效益。 [ 责任编辑 邹 正立 】 维普资讯