淮南矿业集团西部投资有限责任公司色连二矿 内蒙古鄂尔多斯 017000
摘要：煤矿建井时期，在主要通风机投入使用前，矿井通风系统在管理和设计上较为复杂。针对矿井通风路线短，通风系统调整频繁的特点，通过结合矿井地理位置、自然风压、通风设施、天气气候等多方面因素选取合理的通风方式对矿井的快速建设有着重要的意义。
关键词：建井时期；矿井通风；自然风压
一、概况
色连二号矿井位于鄂尔多斯市东胜区罕台镇境内，属高头窑矿区，矿井建设面积38.32km2，设计共三个井口，副井、风井，主斜井，其中，风井设计深度333m，位于3-1煤层中，副井设计深度342m，不包括井底水窝30m，主斜井，设计深度1499m，主井采用15度下山施工，第一水平位于2-2中煤层中，目前长度1089m。
井筒施工期间采用地面局扇向工作面施工。受风井临时改绞影响，地面永久风机不能正常安装使用，风、副、主三井筒贯通后仍需利用矿井自然风压和局部通风机解决井下供风问题。
鄂尔多斯地区6~9月份地面温度基本在25~30℃左右。根据实际测定风井井筒平均温度为24℃，副井平均温度为23℃，主井平均温度为21℃，风井井筒涌水量为3.6m3/h，副井涌水量为2.3 m 3/h，主井3.8 m3/h，三井温度及涌水量都比较相近。自然风压的形成主要因温度的差异造成空气密度的差异，形成两点的压力差，从而由密度大的地点向密度小的地点流动。而实际情况，色连二矿6~9月份，地面温度为25~30℃，井下温度在19~22℃，井下温度低于地面温度，较大程度上影响了自然风压的形成。三井贯通后，为准确测定井下自然风压，停止井下所有掘进工作面局部通风机供风，实测自然风压仅为120m3/min，风流方向为风井流向主井。
方案一：副井、主斜井进风，风井回风通风方式。图1
二、通风系统方案
主、副、风井三井贯通至风井临时改绞期间，工期为120天，地面风机不能正常使用。为保证矿井正常生产，在使用井下局部通风机向工作面供风，同时充分利用矿井自然风压，确保矿井通风系统稳定可靠。
贯通后井下共有122（中）05回风顺槽、2-2中煤层回风大巷、1号回风巷、胶轮车换装硐室、副井车场绕道5个掘进工作面，最小需风量为1250m3，仅靠自然风压远远不能满足矿井生产需要，必须保持与自然风压风向一致的基础上，利用局部通风机动力向工作面供风。提出以下两个施工方案。
方案比较：
1方案：
1、通风设施工程量：副井北马头门建立两道风门（宽*高*厚=5.2m*6.4m*0.8m=26.6m3）
2、风筒安装工程量：2-2中煤层回风巷风筒1209m+122（中）05回风顺槽1243m+1号回风巷328m+副井车场绕道93m+胶轮车换装硐室128m=3001m。
3、实施效果：方案1实施过程中，回风系统路线长，通风阻力大，同时主、副、风三井筒正常情况下温差在2度内，地面温度降低时，主斜井为进风；地面温度升高时，122（中）05回风顺槽、2-2中煤层回风大巷回风部分从主斜井返回，存在通风系统不稳定。
2方案：1、通风设施工程量：风、副联巷上平巷和2-2中煤层回风大巷各建立两道风门墙：（宽*高*厚=5.8m*4.1m*0.8m）+（宽*高*厚=5.6m+4.1m*0.8）=37.38m3
2、风筒安装工程量：2-2中煤层回风巷风筒124m+122（中）05回风顺槽279m+1号回风巷153m+副井车场绕道247m+胶轮车换装硐室199m=755m。
3、实施效果：方案2实施过程中，因风井处于副井和主斜井之间，在风、副联巷上平巷和2-2中煤层回风大巷各建立两道风门墙后，形成东、西两侧工作面的回风相对独立，有效地缩短了回风路线长度，减小了矿井通风阻力，矿井总回风量达2150m3/h，通风系统相对稳定，无微风及循环风现象。
综合比较方案1和方案2：
1、方案1与方案2在通风设施建立上相差不大，但方案1在风筒安装和日常维护工作量上将近是方案2的4倍，从材料消耗上计算，按照每10米直径800m阻燃风筒851元单价计算，方案1从材料消耗上比方案2多出19.1万元，另按照多出的风筒维护量按照每小班安排2人，人均工资6000/月计算，每月仅人工费用成本4.8万元，整个风井改绞时间（期间进行永久风机安装调试）4个月，方案1比方案2多出人工费用19.2万元。仅直接经济消耗而言，方案1比方案2多出38.3万元。
2、风井井筒临时改绞期间，若回风从风井返回，严重影响施工人员的身体健康与施工视线。最重要的是，方案2实施后整个通风系统稳定，保证了矿井的安全生产。
因此，经过充分的分析验证，方案2相比方案1存在大量的优点，现场实施中采纳了风井进风，主、副两井回风的通风方案。
三、结论
色连二号矿井建设期间，在矿井永久通风机未投入使用的条件下，根据内蒙地区天气气候及实际情况，改变常规思维，由回风井回风改为风井进风，提高了特殊时期矿井通风系统的稳定性，取得了很好的经济效益。
论文作者:胡继松
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/16
标签：矿井论文; 方案论文; 回风论文; 风压论文; 井筒论文; 斜井论文; 煤层论文; 《防护工程》2018年第31期论文;