王台铺煤矿通风系统优化改造研究及探究

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1、王台铺煤矿通风系统优化改造研究及探究摘要：王台铺煤矿为开采多年的老矿井，随着矿井进一步开拓延伸，通风系统老化而不合理，不能适应矿井生产需求，主要通风机工作效率低下。王台铺煤矿根据自身特点及生产需求对矿井通风系统进行改造，使得矿井通风系统的合理性及稳定性得以提升，使主要通风机工况点更为经济合理，为矿井安全生产提供了可靠保障。关键词：通风系统；主扇叶片角度；通风效率中图分类号：TD724文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）17-0171-021矿井概述及通风现状①矿井概况。王台铺矿位于山西

2、省晋城市城区北石店乡，隶属于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司（简称晋城煤业集团），井田面积33.7032km2，可采煤层为3号、9号、15号煤层，目前3号煤层已经开采完毕，9号煤层资源即将枯竭，目前矿井主采十五号煤层。②通风系统。王台矿井通风方式为中央并列式，通风方法采用机械抽出式通风。矿井共有4个进风井筒和2个回风立井，2回风立井之间有风硐连通，共用一套主要通风机，主扇型号为2K56-№30型，电机额定功率为10007kW，目前处于25°正常运转；目前，矿井有2个生产水平即644水平和695水平，共

3、有4个盘区XV一盘区、XV二盘区、九三盘区、九五盘区。矿井总进风量为7860m3/min，总排风量为8360m3/min，主要通风机为2K56-№30，额定功率为1000kW，实际功率为480kW，矿井通风阻力为1600Pa，等级孔为4.2m2，属于低瓦斯矿井。2矿井通风系统需要改造的原因王台铺煤矿是已生产了50多年的老矿井，矿井分层通风，存在通风流程远，管理难度大，通风系统复杂，有效风量低等重大隐患，尤其是XV煤一盘区形成独立通风系统、XV煤层通风系统全面调整后，矿井通风阻力分布发生了重大变化，重要通

4、风机已经处于非合理工况点，效率低下；根据2010年生产衔接计划，九三盘区将布置5～6个巷柱式工作面以回收九三盘区边角煤柱，届时矿井风量将不能满足生产需求。因此急需改造矿井通风系统，提高矿井有效风量，同时改变矿井主要通风机工况点。3王台矿井通风系统优化改造方案制定根据王台矿通风现状并结合矿井生产衔接对风量需求，笔者制定了两套通风系统优化改造方案。7方案1：维护或重先修建各盘区的通风设施，确保矿井通风系统稳定，以提高矿井有效风量；封闭九二盘区和九五南部盘区，（上述盘区为布置生产头面），上述盘区风量调配至九三

5、盘区，保持通风现状的基础上，控制九三盘区巷柱式工作面数量。方案2：调整主要通风机叶片角度从25°调整为30°，改变主要通风机工况点，增加矿井风量，同时封闭九二盘区和九五南部盘区，提升矿井有效风量。综合分析上述两种方案，一方面，矿井主要通风机工作效率低下，封闭九二盘区和九五南部盘区后，矿井通风阻力将进一步降低，可能导致主要通风机工作效率进一步下降，届时主要通风机工作效率可能下降到低于60%，导致主扇轴承温度进一步上升（主扇处于25°角运转时出现过轴承升温现象）；另一方面，若主要通风机仍然处于25°角运转，

6、可避免主扇叶片角度调整工程量，但矿井总风量将显得非常紧张，势必成为矿井发展的桎梏，同时也不能满足矿井的安全生产，且矿井通风管理工作难度大。通过以上比较分析，方案2更符合王台铺煤矿生产及发展的要求，因此王台铺煤矿决定调整先将主要通风机叶片角度调整为30°角式运转，试运转过程中，若主扇参数符合规定，且风量满足生产需求，则主扇定位在30°角运转；若不能满足要求，则调整为35°角。4王台铺煤矿通风系统优化改造具体实施工程①调整主要通风机叶片角度调整可行性论证：王台矿井主要通风机叶片角度处于25°角运转，矿井的总

7、进风量为7860m3/min，总排风量为8360m3/min，负压为16007Pa，主扇效率为66%。根据2K56-№30型通风机h-q图（如图1所示），主扇所处工况点不是最经济合理。当主要通风机处于25°角工矿点运转时，根据：R=h/q2式中：R为矿井风阻系数，0.0825（2009矿井通风阻力测定实测数据）；h为矿井通风阻力，Pa；q为矿井总量，m3/s。由图1可知，风机处于25°角运转时，矿井总排风量为132m3/s，阻力为1620Pa。2K56-№30型通风机特显曲线，从理论上推断如果主要通风机

8、从25°角调整为30°角运转后，矿井风量及负压变化量：矿井总排风量将增加2160m3/min，为10080m3/min，矿井阻力将增加为1946Pa，届时矿井主要通风机工况点将更经济合理。②调整后实际情况：王台铺矿别与5月底和6月中旬将矿井1#主扇和2#主扇叶片角度调整到30°角，调整后矿井通风参数变化如下：矿井实际总风量增由8360m3/min增加到10050m3/min，负压由1600Pa增加到2050Pa，主扇效率由66%上升至73%