建井時期通風方案的選擇與應用

1、<p>　　建井時期通風方案的選擇與應用</p><p>　　摘要：介紹了不同建井時期通風方案的選擇與應用。針對新建或改擴建礦井在施工過程中，巷道變化頻繁、貫通頻繁、系統(tǒng)調整頻繁，通風管理難度大等因素，分析并總結了一套適用于不同建井時期的通風方案，提出了構筑系統(tǒng)時應重點考慮解決的問題，對于保證建井期間的多頭面實際需風量、緩解礦井高溫、保障安全快速施工具有重要的現實意義。 </p><

2、p>　　關鍵詞：建井期間 通風 方案 應用實例 </p><p>　　礦井通風系統(tǒng)是保證礦井安全生產的前提條件，隨著煤礦建井速度與施工技術的快速提高，在建井初期各項系統(tǒng)均不完善的情況下合理確定一種穩(wěn)定可靠的臨時通風系統(tǒng)，對于建井期間的通風管理、確保施工安全、提高施工進度和改善生產環(huán)境具有重要的現實意義。 </p><p>　　1 建井期間通風系統(tǒng)存在問題 </p>&l

3、t;p>　?、倜旱V建設初期井下工程變化頻繁，同時施工的掘進頭面較多，且巷道埋深大，施工距離遠，礦井需風量逐漸增大；②巷道貫通頻繁以及巷道布置的特殊性，需經常調整通風系統(tǒng)，移動、調換通風設備，構筑通風設施等；③通風管理難度較大。建井初期井下環(huán)境質量差，臨時通風設施較多，通風設備、設施等不易維護管理，尤其是在水患大、高溫嚴重的礦井內；④目前礦井大多為深部開采，我處施工的多個井筒埋深均超1000m，地熱、放炮、機電設備散熱等所帶來的高溫

4、難題均需要通風先行緩解；⑤建井初期往往需要多次揭過突出煤層，對通風系統(tǒng)有嚴格的要求，因此保障通風系統(tǒng)的安全可靠意義重大。 </p><p>　　2 通風方案的選擇與應用實例 </p><p>　　根據巖（煤）層的瓦斯涌出量，并參照工作面溫度、人數和風速等配風標準及硐室基本配風標準，結合建井期間工程施工的實際情況，以確定各用風地點的需風量，最終選擇合理的通風方案。 </p>&

5、lt;p><b>　　2.1 一期工程 </b></p><p>　　施工一期工程（從施工井筒或平硐開始到井底車場施工前的全部工程）期間，局部通風采用壓入式，地面安裝局部通風機，通過井筒內敷設的風筒向工作面通風，乏風通過井筒折返回地面。地面局部通風機掛牌管理，并在風機周圍施工排水溝、堵水墻，上方設置擋雨雪棚，風機進風口安裝護欄罩等，以確保局部通風機正常穩(wěn)定運行。 </p>

6、<p>　　根據工程的實際情況，井筒內敷設風筒盡量選擇大直徑的硬質風筒，尤其是在水患大的井筒內，其漏風小、阻力小、后期維護少，選擇鐵質風筒性價比更高一些。選擇膠質風筒時，可選擇井壁固定與鋼絲繩懸吊相結合，減少風筒的扭轉與擺動；接頭必須高標準，風筒如若脫節(jié)，在井筒內維護風筒相當困難，對安全造成嚴重威脅，因此，井筒施工期間，風機的安設、風筒的敷設必須嚴格按質量標準化執(zhí)行。 </p><p><b&g

7、t;　　2.2 二期工程 </b></p><p>　　施工二期工程（從施工井底車場開始到進入采區(qū)車場施工前的工程）介紹單井筒與雙井筒兩種情況。 </p><p>　　2.2.1 單井落底：十礦三水平進風井井口標高為+219.097m，進風石門底板平均標高-870.000m，井筒落底后需要施工運輸、軌道、回風、行人等主要上山巷道。 </p><p>　　

8、在地面安裝局部通風機直供用風地點主要存在以下幾點問題：①受井筒斷面限制，不能敷設多趟風筒，不能滿足多條巷道同時施工的需要；②通風距離遠，阻力大，用風地點風量不能保證；③供風量小易造成瓦斯、礦塵、高溫氣流排出不暢，惡化施工環(huán)境。 </p><p>　　鑒于以上幾點問題，考慮優(yōu)先施工變電所，對變電所兩頭構筑設施進行封堵建立臨時風庫，地面安裝兩組（四臺）大功率局部風機向風庫供風，風筒選用大直徑鐵質風筒，臨時風庫內安裝局

9、部風機向掘進工作面供風。因后續(xù)施工增加頭面，在井底車場內另行設置一臨時鐵風庫作為儲風倉，倉內安裝局部風機向工作面供風。 </p><p>　　單井筒落底后，多工作面共同掘進與通風供風量不足的矛盾異常凸顯，地面安裝局部風機直供用風地點不能有效解決問題，因此采用階段通風的形式，在井底設置臨時風庫作為儲風倉，風庫內安裝局部風機向用風地點供風，優(yōu)先選擇變電所作為臨時風庫。該方案可有效解決單井落底后續(xù)施工礦井需風量，克服多

10、頭面施工、通風距離遠，通風難度大的問題。 </p><p>　　2.2.2 雙井落底：四礦進風井井筒井口設計標高為+323.5m，井筒全深1113.5m，井筒直徑6.5m，凈斷面33.2m2；回風井井筒垂深1070m，井筒直徑6m，凈斷面28.3m2。 </p><p>　　雙井筒落底后，經實測，回風井向下自然風壓所產生的風量500m3/min～800m3/min，并結合進回風井井底巷道布

11、置的特殊性，選擇在回風井井底安裝四組局部通風機，風機群前方構筑兩道正反風門隔斷，進風井做回風井使用。采用自然風壓與局部風機運行所產生的負壓共同作用構成系統(tǒng)后，所產生的風量3300m3/min～3600 m3/min，滿足5～7個頭面施工。 </p><p>　　2.2.3 以五礦己四采區(qū)為例，隨著開采深度的不斷延伸，生產規(guī)模的不斷擴大，地熱、機電設備等散熱所引起的高溫及多工作面共同掘進等問題與通風風量不足的矛盾日

12、益凸顯，同時五礦己四采區(qū)軌道下山、運輸下山、-700水平下車場均要揭過己15-17強突出煤層。此種情況下，利用自然風壓配合局部通風機群供風已不現實，一是風量不能滿足要求，二是不能有效緩解井下高溫難題，三是井下多條巷道均需揭過強突出煤層，因此實現該采區(qū)全負壓通風是必由之路。 </p><p>　　根據工程擺布，在回風井安裝抽出式臨時小主扇，在井底車場安裝局部通風機向各用風地點供風，靠安裝在軌道石門的兩組正反風門隔斷

13、，從而實現己四采區(qū)全負壓通風。該采區(qū)實現全負壓通風后，礦井進風量增加1000m3/min，井底車場溫度下降3-5℃，掘進頭面溫度下降2-3℃，該技術的成功應用，有效改善了作業(yè)環(huán)境，保證了通風安全，巷道平均月進尺大幅提高，解決了防突工作面對系統(tǒng)的嚴格要求，所帶來的安全效益巨大。[1] </p><p>　　此項技術具有以下優(yōu)點： </p><p>　?、僦饕L機相對于局部風機安全性更高、運

14、行更平穩(wěn)。 </p><p>　?、谒a生的風量大，能夠滿足建井期間多頭共同作業(yè)，加快了施工進度，為定期完成工程提供了保障，同時污濁風流、高溫氣流能夠及時排出井下，改善了施工環(huán)境，從而形成了良性循環(huán)。 　?、劢ň陂g往往需要多次揭過突出煤層，為防突工作面形成獨立的通風系統(tǒng)提供了先決條件。 </p><p>　　④該通風方案減省了大量的臨時性工程，降低了成本，并且該方案具有環(huán)保節(jié)能的特點，

15、減少了通風費用，節(jié)省了大量資金。 </p><p>　　鑒于此全負壓通風技術的成功應用，隨后在我單位施工的十礦三水平工程、四礦三水平工程中同樣成功應用，并且根據不同工程的實際情況取精去糟，取得了良好效果。十礦三水平工程因是單井筒，為創(chuàng)造條件形成全負壓通風，與業(yè)主反復溝通，經過復雜的網絡解算，最終與業(yè)主方共用系統(tǒng)，形成了全負壓通風，通風系統(tǒng)調整當天，井底車場溫度即下降5℃，進風量由之前的2000m3/min增加到6

16、000 m3/min，極大的緩解了溫度高，通風困難的難題，同時解決了風巷、機巷揭過強突出煤層的系統(tǒng)布置。 </p><p>　　3 建井期間通風方案的選擇與注意事項 </p><p>　　3.1 施工礦井一期工程時，采用壓入式通風，局部風機安裝在地面，風筒的敷設可采用井壁固定與懸吊相結合的方式以確保風筒不擺動不扭轉不脫節(jié)。根據井筒內部空間與井筒落底后井下的工程擺布情況，合理選用風筒質地與直

17、徑，以最大可能選擇阻力小，易維護風筒。 </p><p>　　3.2 一期工程施工完畢后，根據井下工程實際情況確定通風方案： </p><p>　?、俑鶕仓睆?、罐籠或吊桶運輸現狀等綜合因素確定通風方案，井下施工工作面少于兩個，且敷設風筒不受井筒直徑限制的情況下，可考慮地面局部通風機直接向工作面供風。 </p><p>　?、诰骂^面多，需風大，地溫高時可考慮階段

18、通風。在井底設置臨時風庫作為儲風倉，地面安裝大功率局部通風機將新鮮風流送入井下臨時風庫，臨時風庫內安裝局部通風機向用風地點供風。需要注意的是通風設施與風庫必須高標準施工，以避免發(fā)生循環(huán)風。 </p><p>　　井底建設臨時風庫需要高度重視風庫與通風設施的質量。風庫空間滿足安裝風機需要，通風設施風門、擋風墻必須保證嚴密不漏風，風筒過風門（密閉墻）處必須使用硬質過渡節(jié)，風庫（儲風倉）內的風量必須大于各風機的總吸風量

19、，避免發(fā)生循環(huán)風。 </p><p>　　3.3 主、副井掘至井底水平后，盡快在它們之間掘出一條聯絡巷道，以便盡早構成系統(tǒng)形成全負壓通風。 </p><p>　?、倮镁植匡L機產生的負壓與自然風壓共同作用進行通風。根據實際工程情況，將主、副井形成一進一回的通風形式，在進風井井底安設局部風機向用風地點供風，風機群前構筑風門隔斷新乏風流，乏風由回風井排出地面。 </p><

20、p>　?、诶弥魃葤炀W進行通風。主扇安裝在地面通過安全通道與回風井連接，即回風井抽出乏風，新鮮風流由進風井通往井下。在進風機井底合適位置安設局部風機向用風地點供風，新乏風流靠安裝在風機群前的兩組正反風門隔斷。 </p><p><b>　　4 結語 </b></p><p>　　通過介紹我單位施工的十礦三水平、五礦己四采區(qū)、四礦三水平工程通風方案的選擇與應用，分

21、析并總結了適用于不同建井時期的階段通風、局部通風機群配合自然風壓通風、全負壓通風，提出了構筑系統(tǒng)時應重點考慮解決的問題，保證了建井期間的多頭面需風量、緩解了礦井高溫、保障了安全快速施工，對建井單位施工工程具有借鑒意義。 </p><p>　　工程施工前，應超前考慮巷道布置情況、巷道施工前后順序，預防后期工程與通風系統(tǒng)的構成造成矛盾。 </p><p><b>　　參考文獻： &l

22、t;/b></p><p>　　[1]張超，金上星，等.建井期間全風壓通風技術的應用[J].中州煤炭，2012，08. </p><p>　　[2]張悅，羅根華.五龍礦礦井通風方案優(yōu)化選擇[J].煤炭技術，2006（11）. </p><p>　　[3]鞏志敏，周心權，劉正宏.基于灰色關聯分析的礦井通風方案優(yōu)化選擇[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2008（04）. &