浅谈煤矿矿井局部的通风安全可靠性技术分析论

发布时间：2022-10-05 10:08 热度：

吕茂林

摘要：本文矿业论文主要针对某煤矿矿井局部的通风安全可靠性技术进行分析讨论，仅供参考。
关键词：煤矿矿井，局部通风，通风安全，技术分析
1 煤矿矿业矿井局部通风安全的问题
某煤矿煤层属“三软” 不稳定厚煤层，煤层的顶板、底板，均由硬度低的泥岩或砂质岩组成，顶板随采随落，底板也易发生底鼓现象，煤层松软破碎。矿井1993年投产，原设计生产能力90万t／a，经过技术改造后，矿业矿井生产能力提高到220万t／a，掘进工作面采用炮掘、机掘两种掘进施工方式。矿井瓦斯区呈条带分布，瓦斯涌出量较大且不稳定，煤巷掘进工作面的瓦斯管理难度增大。同时随着该矿开采采区的进一步向下延伸，矿井已鉴定为煤与瓦斯突出矿井，给掘进工作面长距离安全供风工作带来极大挑战。为此，对突出矿业矿井掘进工作面局部通风安全可靠性进行升级改造具有重要意义。
2 矿井局部通风安全可靠性技术分析
2.1 供电升级
掘进工作面在所装备的局部通风机供电以往采用一趟专用供电线路和一趟动力供电线路双回路供电方式，由于动力线路负荷多，容易造成跳闸断电等原因，安全供电不能得到保证，升级后专、备用风机采用两趟来自中央变电所的分开专用线路双回路供电，供电安全系数大大提高。升级技术方案见图1。

2.2 通风设施升级改造
1)风门墙垛厚度由以往的50cm升级为100cm。
2)风门门扇钢板厚度由以往的5mm升级为8mm。
3)风门门框全部采用10号以上槽钢加工，与墙体接触的每侧，至少要焊接3个同规格50mm角铁加强装置砌人墙体内。
4)风门门扇四边采用不小于50mm角铁包边加固焊接。
5)风筒过墙孔安装防逆风装置，防逆风装置采用5mm厚铁板加工制造。
6)风门墙上水沟、溜子、调节窗设置的防逆风装置采用5mm厚铁板防逆风拍板。
7)处于回风侧的溜煤眼上方设置lOmm厚铁板自倒防逆风装置(溜煤后自动关闭)。
8)岩巷内的通风设施全部掏槽，掏槽深度不小于0.2m。
9)煤巷内建造的通风设施顶部无法掏槽的地点，设置锚杆，每道风门墙锚杆设置要求为：向周边打2排～18mm以上的密集钢筋锚杆，打人煤体的深度不得小于lm，外露长度不得小于0.6m，间排距均为0.3～0.4m，砌墙时将外露锚杆全部砌人墙体内。

2.3 分风器改造升级
以往局部通风机分风器通常采用胶质风筒布分风器，长距离掘进面大功率风机供风时经常造成分风器破裂，需经常更换分风器，给局部供风带来诸多安全隐患。升级后采用3mm厚铁质分风器，使以上问题迎刃而解，大大提高了供风安全。铁制分风器与一般风筒分风器外形基本相同，其内部加入能够来回摆动的挡风板装置，以实现专备用风机的相互切换供风。ф600mm分风器制作示意图如图2。

2.4 安全监测电缆升级改造
监测电缆由以往的橡胶电缆升级为屏蔽电缆，从而大大增强了监测电缆的抗干扰性能和使用寿命。
2.5 自动倒台开关升级
自动倒台开关升级为QBZ一80／120一SF局部通风用矿用隔爆型真空电磁开关。升级后，代替了原来两台QBZ一80真空开关和一台自
动倒台装置，具有投资小、接线工艺简单、故障点(率)小、维修使用方便、保护性能齐全、体积小、便于搬运的优点。
2.6 风机升级
采用大功率局扇，如FBD型2×15kW、2×30kW对旋局扇，全风压增至4850—6500Pa，有效克服了风筒长距离供风阻力大、风量小的问题。
2.7 风筒升级
以往掘进工作面采用普通胶质风筒进行供风，升级后采用新型大直径(800—1000mm)的纳米强力胶质风筒，即每隔2m在风筒上加一个加强筋，这种风筒具有供风能力强，使用持久、重量轻、安装方便、拼接灵活等优点，从而大大提高了长距离供风质量，终点到达风量提高20％ 。
2.8 风筒延接方法改进
在原有传统的双反压边延接风筒接口方法的基础上，在两风圈里侧增加一条钢丝加强箍，大大减少了风筒接头漏风量，同时彻底清除了风筒因接口不牢造成脱节现象的
发生。
2.9 风筒高阻力段处理方法
1)对风筒弯拐地点设置双层弯头。
2)对风筒拐弯处前后20 m范围内风筒对口风圈进行铁丝缠绕式加固。
3)由于受风筒防逆风装置影响，造成风门前后及中间风简供风阻风力增大，风简容易脱节，影响局部通风安全，因此，在防逆风装置上焊接防脱箍及采用风布条每隔2m对风筒周边进行加固。
2.10 局部通风监测装备的安装
在局部通风机上安装KTC90型风机开停传感器，与监测主机联网后能够全天24h不间断监测风机开停状态；在局部通风机上安装KD一1或KTJ20型馈电传感器，能够全天24h不间断监测被控开关负荷侧的供、断电状态。
3 实验效果
实验在该矿15运输巷、21091(东)上付巷等掘进工作面进行，掘进工作面设计长度1500 m，瓦斯绝对涌出量1.5—2.0m3／min，掘进施工方式为炮掘掘进，采用10.5m229号u型钢支护，掘进面局部通风供风距离近2000m。通过对15运输巷、21091(东)上付巷等掘进面局部通风可靠性进行升级改造，成功解决了掘进距离1500m、供风距离2000m的超长掘进工作面安全可靠供风问题。另外，15运输巷局部通风升级改造前后同比节约通风维护材料费用23000元。
4 论文结语
本文矿业论文通过对长距离掘进工作面局部通风安全可靠性进行升级改造，能够切实有效地解决突出矿井长距离掘进工作面通风可靠性问题，大大增强了局部通风的安全性，并且能够从根本上成功解决突出矿井长距离掘进工作面常规局部通风的以下弊端：① 局部通风机供电系统安全系数相对较低；②小功率局部通风机供风量不足；③ 一般柔性风筒强度不够，不能满足大功率局扇供风的安全要求；④ 一般柔性局部通风筒接口容易脱节；⑤ 一般局部通风机分风器损坏频繁；⑥ 在突出威胁区、危险区煤层掘进时，防风流逆转。