建井技術(shù)論文(2)
建井技術(shù)論文篇二
榆樹井礦井建井期間通風設計
摘 要: 礦建二期建設過程中的通風方式通常采用局部通風機群對工作面進行壓入式通風，但是由于現(xiàn)在礦井建設速度的加快并且在高瓦斯礦井中，局部通風機群通風難以適應安全生產(chǎn)的需要，中煤第七十一工程處施工的榆樹井煤礦井底車場巷道交岔點及相關(guān)硐室工程，利用有利時機，采用地面臨時主通風進行抽出式通風，形成合理的全負壓通風系統(tǒng)，解決了建井期間的通風困難，取得了良好的經(jīng)濟及社會效果
關(guān)鍵詞: 井巷工程 二期施工 臨時主通風機 抽出式 全負壓通風系統(tǒng)
1、工程概況：
上海廟礦業(yè)集團榆樹井煤礦是一座年產(chǎn)量3Mt/a的大型礦井。主、副井井深均為317m，主井井徑5.0m，副井井徑6.5m，主、副井相距145m。南風井井區(qū)位于工業(yè)廣場正南方向，距主、副井約4.5km，其中主井井筒施工到底并進行臨時改絞時副井井筒未施工到底，南風井總回風巷已施工約600m。榆樹井煤礦主、副井井底車場巷道交岔點及相關(guān)硐室工程由中煤第七十一工程處施工，在施工井底車場時，由于地質(zhì)原因南風井井筒及總回風巷無法施工，宣告報廢，被迫撤出施工，為此重新再工業(yè)廣場內(nèi)布置一個回風井。此時主、副井井底車場巷道及相關(guān)硐室正在施工，現(xiàn)就榆樹井礦井井巷過渡期的通風，主、副井貫通后井底車場的通風作出總結(jié)和經(jīng)驗介紹。
2、井巷過渡期的通風
主井臨時改絞結(jié)束后，副井正在施工馬頭門，因此要盡快進行主、副井之間短路貫通，主、副井貫通之前仍采用鑿井時的通風設備，臨時改絞時，主井井筒內(nèi)布置兩路Φ800mm玻璃鋼風筒，由地面局部通風機向工作面供風，并通過主井井筒排到地面。兩風筒分別安裝兩套局部通風機，每套安裝2臺FBDNO6.0/2×30局部通風機，每套通風系統(tǒng)均采用雙風機，雙電源，自動分風，自動切換，每套均1臺工作，1臺備用，具體見附圖1。
3、主、副井貫通后井底車場的通風
3.1、通風方案
隨著主、副井的貫通，礦井進入二期工程施工。由于井下各個掘進工作面的延伸，地面局部通風機供給井下各掘進工作面的風量都相繼出現(xiàn)風量不足現(xiàn)象。此時副井井筒及副井井筒與井底車場連接處已施工完畢，井筒內(nèi)鑿井設備已經(jīng)拆除，準備進行副井裝備進行臨時提升，具體通風方案為2步。
3.1.1、首先，主、副井貫通后由于受地面井下溫差的影響，自然風壓非常明顯，自然風流從副井進入由主井回風，由于自然風壓受溫度的影響比較大，風流不穩(wěn)定，容易造成風流紊亂，為保證風流溫度，風量滿足要求，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》要求，必須實行機械通風，井底車場施工期間，利用主井提升物料和人員，根據(jù)自然風量大小，為防止局部通風機吸入循環(huán)風，選擇在副井井筒與井底車場連接處構(gòu)筑風門密閉墻，將局部通風機安設在墻的內(nèi)側(cè)而風筒經(jīng)過密閉墻的預留孔接出，將新鮮風流送到礦井的各個掘進工作面，乏風則通過各掘進工作面巷道及主井井筒排到地面(見圖2)。
3.1.2、隨著副井永久提升系統(tǒng)的投入使用。主、副井環(huán)形車場形成后有8個工作面在施工，并且主井進行井塔的施工，這樣大大阻礙乏風的流出量，增加了通風難度，因此在主井井塔施工期間在地面安設2臺臨時通風機，一臺運轉(zhuǎn)，一臺備用，封閉井口后采用臨時風道通風，使整個井底車場各工作面形成全負壓通風，在負壓通風的副井井筒進行兩側(cè)安設局部通風機向各個掘進工作面供風，乏風通過各掘進工作面巷道及主井井筒排至地面。
3.2、新風井井筒與井底車場貫通后盡快將永久通風系統(tǒng)形成。
4、風量計算及臨時主通風機選型
下面就主要對主、副井貫通后及永久通風系統(tǒng)形成前的風量及臨時主通風機的選型作下簡單介紹。
4.1、主、副井貫通后副井永久提升系統(tǒng)形成前有8個工作面同時掘進。受自然風壓的影響，副井自然總進風量能夠達到3800m?/min，各個獨立通風的掘進工作面實際需要的風量應按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部通風機實際吸入量和風速等分別進行計算并取其最大值。
4.2、臨時主通風機的選型
4.2.1、礦井總風量計算
礦井的總進風量，應按掘進、硐室及其他點實際需要風量的總和計算，根據(jù)工程進度，臨時主通風機擔負施工期間井下最多施工8條巷道，共布置8個工作面，因此礦井的總風量按下式計算
Qm=∑Qwt×km
式中：
∑Qwt――工作面和備用工作面所需風量之和，m3/min;
km―― 礦井通風(包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素)系數(shù)，取1.3。
通過對每個掘進工作面風量按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部通風機實際吸入量和風速等驗算，求得Qwt最大為200m3/min，
Qm=8×200×1.3=2080 m3/min
4.2.2礦井總風壓計算
礦井通風總阻力是指風流由進風井口起，到回風井口止，沿一條通路(風流路線)各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用hm表示。
hm=K・hfe
hm――礦井總風壓
hfe――總摩擦阻力
K――風壓系數(shù)，取1.2
通過對礦井各巷道摩擦阻力計算求得hfe為82.37mmH2O
則：hm =1.2×82.37=98.84mmH2O
4.2.3臨時主通風機的選型
通過對臨時主通風機風量、風壓的計算，求得臨時主通風機需要風量為2288 m3/min，需要風壓為130.5mmH2O，對照FBCDZ系列軸流式風機選型表，選取臨時通風機型號為FBF2-315S-6防火抽出式對旋風機，電機功率75KW，風量范圍22.2-58.05m?/S，風壓范圍1020-2600Pa。
5、臨時主通風機的使用效果
臨時主通風機通入使用后，井底車場的總進風量3483 m3/min，可以保證每個工作面有足夠的新鮮風量，而且隨著工作面的推進及各個巷道的貫通，給每個工作面供風的風機也可以向前移動，以滿足每個掘進工作面的需風量，保證了局部通風機效率的最大化。各掘進工作面風量均達到300 m?/min左右，極大的改善了井下施工作業(yè)的環(huán)境。確保了礦井生產(chǎn)的安全性。
6、結(jié)語
1)主副井貫通后，由于受地面、井下溫差的影響，自然風壓非常明顯，因為自然風壓受溫度的影響比較大，風流不穩(wěn)定，容易造成風流紊亂。
2)在建井期間，隨著井巷工程的進展，通風距離的加長，新開工作面的增多，給通風工作帶來一定的難度。為了保證井下各個工作面風流穩(wěn)定、風量滿足要求，選擇在主井井口安裝臨時主通風機采取抽出式通風，可增大礦井的新鮮風量，降低礦井的瓦斯?jié)舛?。也就是說，采用臨時主通風機通風，是實現(xiàn)礦井建井期間通風安全的重要手段。
3)臨時主通風機與風道的連接以及井口的密閉必須嚴密，盡量減少礦井漏風，提高臨時主通風機的有效利用率。并也在通風過程中可以隨時調(diào)節(jié)主通風機的風葉角度，以此來調(diào)節(jié)抽出風量的大小，使用起來經(jīng)濟方便，避免浪費現(xiàn)象。
作者簡介：
闕勝輝(1972-)，男，安徽蕭縣人，礦建助理工程師，安徽理工大學土木工程系工程管理專業(yè)，現(xiàn)任中煤71處項目部經(jīng)理，長期從事煤炭建設工程。
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