關(guān)于召開第六屆山西省煤炭總工程師論壇暨山西省煤炭安全綠色智能開采論壇的通知

     曹村煤礦原設(shè)計(jì)能力45萬(wàn)噸/年，1989年礦井改擴(kuò)建后生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸/年。礦井現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為二采區(qū)和十采區(qū)兩個(gè)采區(qū)，二采區(qū)開采下組10#、11#煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力40萬(wàn)噸/年，十采區(qū)開采2#煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬(wàn)噸/年。

目前，十采區(qū)開采接近井田東部邊界，礦井為延長(zhǎng)2#煤的服務(wù)年限，需要將十采區(qū)下山向前延伸，跨躍東部 高速公路保安煤柱1000米，開采高速公路東部2#煤層煤量。

一、通風(fēng)系統(tǒng)改造前現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1、通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

礦井通風(fēng)方式為混合式，采用軸流式主扇抽出式通風(fēng)方法，有主、副斜井、平峒三個(gè)進(jìn)風(fēng)井，陰底和尚家溝兩個(gè)回風(fēng)井，陰底風(fēng)井主要服務(wù)于二采區(qū)，尚家溝風(fēng)井主要服務(wù)于十采區(qū)，礦井總進(jìn)風(fēng)量6034m3/min，總回風(fēng)量6239m3/min，有效風(fēng)量5525m3/min，有效風(fēng)量率86.41%。

陰底風(fēng)井主、備扇均為2K60-4ANO18，電機(jī)功率250KW，風(fēng)葉角度為300，主扇排風(fēng)量3234m3/min，負(fù)壓1577Pa，主扇能力能滿足安全生產(chǎn)需要。

尚家溝風(fēng)井主扇為2K60-1ANO18,，電機(jī)功率310KW,風(fēng)葉角度為350，備扇為2K58-ANO18,電機(jī)功率215KW,風(fēng)葉角度為350,運(yùn)行主扇排風(fēng)量3160m3/min，負(fù)壓2548Pa，主扇能力不能滿足近期及長(zhǎng)期安全生產(chǎn)需要。

2、通風(fēng)系統(tǒng)存在主要問(wèn)題

(1)十采區(qū)開采接近井田東部邊界，通風(fēng)流程11800米，臨近尚家溝主扇原設(shè)計(jì)通風(fēng)能力范圍，隨著十采區(qū)下山向前延伸，跨躍東部 高速公路保安煤柱開采高速公路東部煤量，這將使通風(fēng)流程加長(zhǎng)6700米，總流程將達(dá)到19900米左右，勢(shì)必造成主扇能力不足，從而影響到礦井安全生產(chǎn)；

(2)十采區(qū)主要通風(fēng)巷道均按原30萬(wàn)噸/年設(shè)計(jì)，巷道斷面小，風(fēng)速超限，03年9月份經(jīng)華北科技學(xué)院測(cè)定系統(tǒng)阻力達(dá)到2755.9Pa，礦井通風(fēng)難易程度屬中等偏難；

(3)尚家溝風(fēng)井主備扇能力不匹備，主扇老化、地基基礎(chǔ)下沉嚴(yán)重，造成主扇事故多,檢修工作量大；

(4)隨著十采區(qū)不斷的向下延伸，地溫將會(huì)有所增高，瓦斯涌出量隨時(shí)可能發(fā)生變化，給通風(fēng)安全管理造成很大困難。

二、通風(fēng)系統(tǒng)改造方案 

鑒于通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀存在的諸多問(wèn)題及長(zhǎng)期生產(chǎn)發(fā)展要求，依照煤礦安全管理規(guī)定，根據(jù)集團(tuán)公司要求，，必須對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，從而確保安全生產(chǎn)，以滿足礦井持續(xù)發(fā)展的要求。集團(tuán)公司總工程師楊新華攜同有關(guān)處室先后多次深入曹村礦井上、下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)辦公，本著經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的思路，最初提出三套方案，經(jīng)過(guò)論證最后確定如下方案：

礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造,以十采區(qū)為主二采區(qū)為輔。對(duì)十采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，在尚家溝施工一立井作為回風(fēng)井，將原回風(fēng)井改為進(jìn)風(fēng)井，525水平施工一條總回風(fēng)巷，并進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，更換尚家溝主扇兩臺(tái)。對(duì)二采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，施工550通風(fēng)立眼，巷修550進(jìn)風(fēng)大巷，調(diào)整500大巷進(jìn)風(fēng)量，基本實(shí)現(xiàn)二采區(qū)主進(jìn)風(fēng)為600平峒。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行徹底改造，以滿足礦井持續(xù)發(fā)展的要求。

三、通風(fēng)系統(tǒng)改造方案實(shí)施步驟 

系統(tǒng)改造方案分兩步完成。第一步：到2004年底尚家溝先安裝主扇一臺(tái)，并配套完成十采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷、十采區(qū)回風(fēng)巷巷道刷擴(kuò)，十采區(qū)回風(fēng)補(bǔ)巷施工，來(lái)增大斷面，盡可能地減少系統(tǒng)阻力；在二采區(qū)皮帶巷與其上方原550水平進(jìn)風(fēng)大巷之間施工一條進(jìn)風(fēng)立眼，解決更換尚家溝主扇后，500水平進(jìn)風(fēng)大巷1500米至1900米段，由于風(fēng)量增加風(fēng)速超限問(wèn)題更換。第二步：到2006年10月完成尚家溝回風(fēng)立井，總回風(fēng)巷，移主扇一臺(tái)，再更換一臺(tái)同等能力的主扇。主要工程具體情況見下表：

礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造主要工程安排表

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四、通風(fēng)系統(tǒng)改造十采區(qū)風(fēng)量分配

1、前期：生產(chǎn)格局為一個(gè)綜采工作面、一個(gè)備用工作面、六個(gè)掘進(jìn) 工作面、六個(gè)峒室。

各用風(fēng)點(diǎn)風(fēng)量為

綜采工作面：800m3/min

備用工作面400m3/min

六個(gè)掘進(jìn)工作面6×400=2400m3/min

六個(gè)峒室100×5+150=650m3/min

礦井總風(fēng)量共計(jì)為：

Q需=（∑Q采+∑Q掘+∑Q峒+∑Q其它）×K通

=（1200+2400+650）×1.25=5313m3/min=88.6m3/S

2、中期：生產(chǎn)格局為一個(gè)綜采工作面、一個(gè)備用工作面、六個(gè)掘進(jìn)工作面、八個(gè)峒室。

各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量為：綜采工作面800m3/min；備用工作面400m3/min；六個(gè)掘進(jìn)工作面6×400=2400m3/min；八個(gè)峒室100×7+150=850m3/min

礦井風(fēng)量為:

Q需=(∑Q采+∑Q掘+∑Q峒室+∑Q其它)×K通

=(1200+2400+850)×1.25=5563m3/min=92.7m3/s

3、后期：生產(chǎn)格局為一個(gè)綜采工作 面、一個(gè)備用工作面、六個(gè)掘進(jìn)工作面、十二個(gè)峒室。

各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量為：

綜采工作面800m3/min

備用工作面400m3/min

六個(gè)掘進(jìn) 工作面6×400=2400m3/min

十二個(gè)峒室100×11+150=1250m3/min

礦井 風(fēng)量為：

Q需=(∑Q采+∑Q掘+∑Q峒室+∑Q其它)×K通

=（1200+2400+1250）×1.25=6063m3/min=101m3/s

五、十采區(qū)前、中、后期系統(tǒng)負(fù)壓和尚家溝主扇選型

1、通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)壓

方案前、中、后期通風(fēng)流程和負(fù)壓計(jì)算結(jié)果如下：初285.86mmH2O

H中415.43mmH2O,H后506.82mmH2O

2、風(fēng)機(jī)選型

根據(jù)各種技術(shù)數(shù)據(jù)，集團(tuán)公司和礦上有關(guān)技術(shù)人員同南陽(yáng)防爆集團(tuán)公司技術(shù)人員反復(fù)論證，最后選定與礦井系統(tǒng)相配套的主扇，型號(hào)為BDK65-8-ＮＯ.26型，為ＢＤＫ系列高效節(jié)能礦用防爆對(duì)旋式主通風(fēng)機(jī)，該主扇主要技術(shù)參數(shù)：電動(dòng)機(jī)功率400KW、風(fēng)機(jī)最高靜壓效率85%、額定風(fēng)量60--160 m3/s、額定電壓6000V、額定負(fù)壓500--5200Pa、額定轉(zhuǎn)速740r/min、 葉輪輪轂有五個(gè)角度可調(diào)整風(fēng)量、電機(jī)定子溫度不超過(guò)120度、滾動(dòng)軸承正常工作溫度不大于７０度。

該主扇主要 特點(diǎn)：效率高、溫度低、振動(dòng)小、噪聲低、軸承溫度低、過(guò)載能力強(qiáng)等。

六、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

1、初期投資

投資估算總費(fèi)用934萬(wàn)元

其中：礦建784萬(wàn)元（立井井筒234萬(wàn)元，井筒梯子間40萬(wàn)元，風(fēng)道和安全出口7.5萬(wàn)元,總回風(fēng)巷350萬(wàn)元,進(jìn)風(fēng)補(bǔ)巷72.5萬(wàn)元,風(fēng)井施工巷80萬(wàn)元）

機(jī)電安裝140萬(wàn)元

土建10萬(wàn)元

2、主扇運(yùn)行費(fèi)用

119.4萬(wàn)元/年。

六、方案優(yōu)缺點(diǎn)

1、優(yōu)點(diǎn)

（1）無(wú)需解決征地、電源、修路等問(wèn)題；

（2）施工工藝簡(jiǎn)單法；

（3）安全系數(shù)高；

（4）投入少，工期短；

（5）整個(gè)改造期間礦井能正常生產(chǎn)；

（6）由于主要改造井巷工程均為煤巷，預(yù)計(jì)整個(gè)改造工程全部完工后，可為礦井增加2#原煤產(chǎn)量6萬(wàn)噸，直接經(jīng)濟(jì)效益2400萬(wàn)元 。

2、缺點(diǎn)

1）由于十采區(qū)后期生產(chǎn)通風(fēng)流程太長(zhǎng)，風(fēng)量不能維持現(xiàn)有60萬(wàn)噸/年需要，可采取降低生產(chǎn)規(guī)模來(lái)保證安全生產(chǎn)；

2）立井井筒需裝配梯子間；

七、系統(tǒng)改造方案結(jié)論

曹村礦擴(kuò)區(qū)勘探工作正在進(jìn)行，但至今僅施工兩個(gè)鉆孔，其中4#孔96.3米,預(yù)計(jì)1300米見煤,擴(kuò)區(qū)地質(zhì)及水文條件資料不詳,本方案僅解決擴(kuò)區(qū)約三分之一面積的通風(fēng)問(wèn)題,擴(kuò)區(qū)另三分之二煤層處于欠風(fēng)水平,煤層賦存條件,地質(zhì)儲(chǔ)量等數(shù)據(jù)尚在調(diào)查階段,可能屬地壓大、高瓦斯區(qū)域。鑒于以上情況,經(jīng)過(guò)徹底的系統(tǒng)改造后,可滿足礦井2#煤延伸開采需要。