云岗矿311 主扇停运及通风系统调整方法

张凯云

（大同煤矿集团有限责任公司云岗矿，山西 大同 037017）

1 云岗矿通风系统概述

云岗矿采用分区抽出式通风，全矿现有7 个进风井(主井、副井、材料斜井、南翼进风井、主皮斜井、305 立井、311 材料斜井 )、4 个回风井 (311 风井、402 风井、404 风井、408 风井)，共有四台主扇（311主扇、402 主扇、404 主扇、408 主扇）联合运转。矿井计划风量为25 256 m3/min，矿井总进风量为31 098 m3/min，矿井总排风量31 447 m3/min，矿井有效风量30 347 m3/min。矿井反风主要通过通风机反转实现（404 主扇通过调整叶片角度反风）。

矿井布局为南北两翼布置，南翼为404 盘区、406 盘区、410 盘区，由404 主扇、408 主扇、402主扇供风；北翼为311 盘区，由311 主扇供风。全矿通风主线路约为70 km，通风线路长，系统复杂。矿井进、回风井及风量情况见表1，主扇运行参数见表2，通风网络图如图1。

表1 矿井进、回风井及风量情况

2 311 主扇停运及通风系统调整原因

（1）311 主扇供风区域不再布置采掘工作面，变电所、压风机硐室、水仓、火药库等配套硐室也即将拆除。若311 主扇仍继续运行，浪费严重。

停运311 主扇，预计每年仅主扇电费可节约资金393.15 万元，每天至少节省人工12 人。具体如下：

① 电费：408×24×1.1×365=393.15 万元；

② 每天瓦斯检查人员3 人、排水人员1 人，每天最少节省人工4 人。

（2）若不停运311 主扇，每班仍需要安排排水、瓦斯检查、机电检修等人员，作业人员少，作业范围覆盖全盘区，不利于安全管理。

表2 矿井主扇运行参数

图1 矿井通风网络图

3 311 主扇停运及通风系统调整方案

（1）优化盘区通风系统

首先，封闭11-2#、12#层311 盘区，在11-2#层311 盘区皮带巷（311 皮带头横硐以西）、轨道巷（311皮带头横硐以西）、回风巷（311 皮带头正反风门以西）、12#层皮暗斜井交11-2#层311 轨斜巷以西位置各施工永久密闭一座。

然后，封闭7#、8#、11-1#层311 盘区，分别在7#、8#、11-1#层 311 车场、11-1#层车场绕道、7#、11-1#层511 回风巷各施工永久密闭一座，共计施工永久密闭10 座。

封闭完成后，311 主扇供风区域仅剩余311 区域所、311 盘区水仓、980 二部皮带尾三处用风地点。调整此三处调节断面，保证311 主扇负压不超限，且尽可能减少通风支路，避免出现无风、微风区域。

（2）311 主扇停运试验

云岗矿通风支路多，通风系统复杂，利用通风网络解算的方法预测通风系统改变时的情况。结果与实际情况误差较大，指导意义不大。而通过与实际情况相似度极高的试验进行预测，结果与实际情况特别相似，可以提前预测系统改变情况，提前发现无风、微风区域，从而指导现场实施，可操作性强，指导意义大。

311 主扇停运前，利用因311 主扇风硐风门锈蚀而停运311 主扇检修期间，试验311 主扇停运后矿井通风系统及风量情况。

对比311 主扇试验期间和实际停运前两个时期的进风量以及主扇排风量可得到以下结果：矿井总进风量分别为31 746 m3/min 和31 098 m3/min，总回风量分别为31 996 m3/min 和31 447 m3/min。其中311 主扇排风量基本没有变化，402、404、408 主扇虽然有过调角和系统优化，但南翼的总回风量变化不大。由此可判断，311 主扇检修期间的试验数据对现阶段仍然有效。而由于南翼进风井现阶段有控风设施，副井、材料斜井风量比试验期间进风量更大，四个主要进风井风阻都有所增大，相应的311 材料斜井和311 风井入风量比试验期间更大。因此，根据表3 的试验数据可知，所有原311 主扇供风区域内各过风巷道及用风地点风量满足需要，不存在无风、微风地点，故停运311 主扇是可行的。试验期间矿井北翼风量测定结果见表3。

表3 试验期间矿井北翼风量测定结果

（3）停运311 主扇

停运311 主扇（暂不拆除主扇房），打开防爆门、行人小风门，将311 风井变为进风；311 材料斜井控风使过路风不大于700 m3/min，保证311 材料斜井下部反风至1030 大巷。

（4）停运311 主扇前后通风系统

① 311 主扇停运前

副井、材料斜井→北1030 大巷、945 皮带巷→ 980 一部、980 二部→ 11-1#、11-2#、12#、7#、8#层311 盘区→311 回风井→地面；

311 材 料 斜 井 → 11-1#、7#、8#层 311 盘 区、11-2#层311 盘区→311 回风井→地面。

② 311 主扇停运后

311 材料斜井、311 回风井→北1030 大巷、980 二部、980 一部、945 皮带巷→副井底车场→南1030 大巷→南翼用风地点→402、404、408 回风井→地面。

（5）停运311 主扇后通风系统调整效果分析

311 主扇停运后，311 回风井成为进风井，全矿通风系统由“七进四回”变为“八进三回”，由402、404、408 三台主扇联合运转为矿井通风，1030 北大巷、980 一部、980 二部、945 皮带巷等地点风流全部反向（北到南），南翼三台主扇风量基本不变，有效地降低副井、材料斜井、主皮带斜井进风量，有利于进风井口保暖，可以降低主要井口热风机房的使用率，进一步节省耗能。

此次停运311 主扇及通风系统调整结果与试验预测结果基本一致，全矿总进风减少8793 m3/min（主要进风减少进风井为311材料斜井、副井、材料斜井、南翼进风井）。

图2 311 主扇停运前通风系统示意图

图3 311 主扇停运后通风系统示意图

其中，311 风井：停运前回风，停运后进风1340 m3/min；311 材料斜井进风，停运前后进风减少2228 m3/min；副井进风，停运前后进风减少3700 m3/min；材料斜井进风，停运前后进风减少2881 m3/min；南翼进风井进风，停运前后进风减少869 m3/min。

北1030 大巷：停运前南向北4301 m3/min，停运后北向南1130 m3/min；北980 二部皮带巷：停运前南向北2204 m3/min，停运后北向南576 m3/min；北980 一部皮带巷：停运前南向北2044 m3/min，停运后北向南644 m3/min；945 皮带巷：停运前南向北809 m3/min，停运后北向南239 m3/min。停运后无微风、无风区域，系统稳定可靠。

4 结论

（1）利用试验提前预测311 主扇停运后矿井通风系统变化及可能出现的问题，提前封闭7#、8#、11-1#、11-2#、12#层311 盘区，尽可能减少通风支路，避免出现无风、微风区域。

（2）封闭 7#、8#、11-1#、11-2#、12#层311 盘区，停运311 主扇后，每年可节约资金393.15 万元，每天节省瓦斯检查人员、排水人员等人工12 人。

（3）对于通风系统复杂的矿井，使用通风网络解算进行预测，结果与实际情况误差较大，指导意义不大；而通过与实际情况相似度极高的试验进行预测，结果与实际情况特别相似，可以提前预测系统改变情况，提前发现无风、微风区域，从而指导现场实施，可操作性强，指导意义大。