(鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司 内蒙古自治区乌审旗 017300)
摘要:深埋煤层单巷掘进长距离供风中部巷道高温,高温作业环境对矿工的精神和健康均产生不良影响,不仅降低劳动生产率,而且会使人感到烦躁,降低机警能力,增大事故率,甚至会使矿工在井下中暑、热疲劳、热虚脱等,严重的甚至导致死亡,为解决巷道高温问题采取减小巷道回风阻力、在工作面局部通风机前加装矿用局部制冷装置ZLF-450和巷道中部加装对旋轴流通风机提高巷道风流速度的措施,有效解决了中部巷道的高温问题。
关键词:深埋煤层;长距离供风;巷道高温;减小回风阻力;制冷装置;提高风流速度
1引言
母杜柴登煤矿是设计年生产能力600万吨的特大型现代化矿井,主采煤层为3-1煤层,工作面走向为南北走向,30208工作面走向长6543米、倾向长300米,30208胶辅运输巷(南掘):6543m(平距),煤层埋深由南向北逐渐变深,从664.0m到625.80m。两巷道掘进均为单巷掘进,我矿在30208掘进面应用了大功率风机大直径柔性风筒压入式局部通风技术,掘通风措施巷利用全风压与局部通风机相结合的局部通风技术,在2条相近巷道同时平行掘进过程中,在中部从两条巷道之间贯通通风措施巷,形成1条巷道进风、另1条巷道回风的全风压通风系统,在全风压通风的基础上使用局部通风机向掘进工作面供风。以大功率(FBDYNO7.5/2×55kw)通风机(风机参数如表2)配大直径风筒(φ1200mm)、设计铁制三叉和减压风筒,根据工作面通风和环境参数实时测定结果,以变频技术动态调整局部通风机频率和转数,使其达到最佳的工况点,并通过实施安全技术措施和风筒降阻减漏措施,满足了超长距离掘进面在掘进至不同长度时风量的需要,有效解决了大断面超长距离单巷掘进工作面通风安全技术难题。通风措施巷贯通后,30208辅运与30208胶运形成全风压通风系统,局部通风机安设在30208辅运通风措施巷前进风侧吸收全风压风流供工作面使用,工作面排出的污风通过30208辅运巷进入通风措施巷,再由通风措施巷进入30208胶运巷,最终汇入西翼总回。【1】但由于本区可采煤层埋藏深度较大,在各可采煤层赋存深度范围内,埋深达800米以上时地温普遍达到一级高温区的温度(31-37℃),故确定本区地温对矿井有地热危害。通过地质工作中对地温的测量结果表明:最大地温阶梯为2.9℃/100米【2】。巷道受地温影响温度应为20℃左右,实际温度除受地温以外设备运行散热等因素的影响高于理论值。现场实测风速温度如表1所示:
深埋煤层单巷掘进长距离供风中部巷道高温使工人工作环境变得恶劣,高温作业环境对矿工的精神和健康均产生不良影响,不仅降低劳动生产率,而且会使人感到烦躁,降低机警能力,增大事故率,甚至会使矿工在井下中暑、热疲劳、热虚脱等,严重的甚至导致死亡,据调查显示,高温矿井的工伤事故发生率是非高温矿井的1.7~2.3倍【3】。
为此,必须采取有效措施,对深埋煤层单巷掘进长距离供风中部巷道高温问题及时加以解决,以保证安全生产,促进煤矿稳定、高效发展。
2深埋煤层单巷掘进长距离供风中部巷道高温问题的解决办法
①巷道回风口处加设隔离风障减少回风阻力加快巷道风流速度
通风措施巷设计在距30208工作面开口2800米处与30208工作面呈70°夹角,现已贯通,30208辅运与30208胶运形成全风压通风系统,局部通风机安设在30208辅运通风措施巷前80米进风侧吸收全风压风流供工作面使用,30208辅运掘进工作面排出的污风通过30208辅运巷进入通风措施巷,再由通风措施巷进入30208胶运巷,最终汇入西翼总回。30208辅运巷通风措施巷前总进风量为2100m3/min,局部通风机风筒入口风量约为710m3/min,工作面风筒出口风量受风筒通风阻力和出口动能损失,30208辅运掘进工作面排出的污风回风巷道阻力影响回风量远小于710m3/min,污风进入通风措施巷前与新鲜风流汇合,新鲜风流风量大于污风风量,回风阻力增大。其次,污风进入通风措施巷为锐角70°,新鲜风流进入通风措施巷为钝角110°回风阻力进一步增大。为解决回风阻力增大问题,在通风措施巷15米范围与辅运巷交叉巷道加设一道隔离风障,将30208辅运掘进工作面排出的污风与新鲜风流隔离,进入通风措施巷15米后汇合,大大降低了回风阻力,加快巷道风流速度,有效解决了中部巷道的高温问题。
②在工作面局部通风机前加装矿用局部制冷装置ZLF-450
在30208掘进工作面风机前的进风流巷道中安设一台矿用局部制冷装置ZLF-450给工作面送冷风降温。
制冷机运行后,制冷机进风温度28℃时出风口温度可降至20℃左右,通过风筒送至工作面的风筒出口温度为23℃,降温效果明显。
③中部巷道加装对旋轴流通风机提高巷道风速
根据煤矿安全规程第101条井巷中风流速度要求,采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷最低风速不得小于0.25m/s,最高风速不得大于4m/s,为提高中部巷道风流速度,同时满足煤矿安全规程要求,在距通风措施巷向工作面600米、1600米、2600米【4】位置各加装一台(2x30kw)通风机(通风机参数如表3),提高巷道风流速度,有效解决了中部巷道的高温问题。
3结论
通过对比采取措施前后现场实测风速温度(如表4所示)数据,可以看出采取减小巷道回风阻力、在工作面局部通风机前加装矿用局部制冷装置ZLF-450和巷道中部加装对旋轴流通风机提高巷道风流速度的措施,有效解决了深埋煤层单巷掘进长距离供风中部巷道高温问题,改善了作业人员作业环境,提高了作业人员劳动生产率,降低事故率,有效提升煤矿效能。
参考文献:
[1]蒙陕矿区深部矿井单巷掘进长距离局部通风技术研究与应用
作者:鲁喜辉 郭炜舟 李民 李享 薛景辉 赵帅 孙孝华 来源期刊:《工程技术(文摘版)》{2017}年 第06期325-327页
[2]内蒙古东胜煤田呼吉尔特矿区母杜柴登井田综合补充勘探报告
鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司 2011年11月 第七章 工程地质与其他开采技术条件 第五节 地温
[3]井下高温所致的职业病及防治措施
作者:张帝 邹声华 杨如辉 《矿业工程研究》 ,2011,26(4):62-65
[4]通风中射流风机纵向最小间距研究
作者:杨秀军 王晓雯 陈建忠 重庆交通大学学报(自然科学版)第27卷第1期2008年2月
论文作者:莫国强
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/29
标签:巷道论文; 工作面论文; 通风机论文; 措施论文; 煤层论文; 局部论文; 高温论文; 《河南电力》2018年11期论文;