建井技術(shù)論文(2)
建井技術(shù)論文篇二
榆樹井礦井建井期間通風(fēng)設(shè)計(jì)
摘 要: 礦建二期建設(shè)過程中的通風(fēng)方式通常采用局部通風(fēng)機(jī)群對(duì)工作面進(jìn)行壓入式通風(fēng)，但是由于現(xiàn)在礦井建設(shè)速度的加快并且在高瓦斯礦井中，局部通風(fēng)機(jī)群通風(fēng)難以適應(yīng)安全生產(chǎn)的需要，中煤第七十一工程處施工的榆樹井煤礦井底車場(chǎng)巷道交岔點(diǎn)及相關(guān)硐室工程，利用有利時(shí)機(jī)，采用地面臨時(shí)主通風(fēng)進(jìn)行抽出式通風(fēng)，形成合理的全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)，解決了建井期間的通風(fēng)困難，取得了良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效果
關(guān)鍵詞: 井巷工程 二期施工 臨時(shí)主通風(fēng)機(jī) 抽出式 全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)
1、工程概況：
上海廟礦業(yè)集團(tuán)榆樹井煤礦是一座年產(chǎn)量3Mt/a的大型礦井。主、副井井深均為317m，主井井徑5.0m，副井井徑6.5m，主、副井相距145m。南風(fēng)井井區(qū)位于工業(yè)廣場(chǎng)正南方向，距主、副井約4.5km，其中主井井筒施工到底并進(jìn)行臨時(shí)改絞時(shí)副井井筒未施工到底，南風(fēng)井總回風(fēng)巷已施工約600m。榆樹井煤礦主、副井井底車場(chǎng)巷道交岔點(diǎn)及相關(guān)硐室工程由中煤第七十一工程處施工，在施工井底車場(chǎng)時(shí)，由于地質(zhì)原因南風(fēng)井井筒及總回風(fēng)巷無法施工，宣告報(bào)廢，被迫撤出施工，為此重新再工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置一個(gè)回風(fēng)井。此時(shí)主、副井井底車場(chǎng)巷道及相關(guān)硐室正在施工，現(xiàn)就榆樹井礦井井巷過渡期的通風(fēng)，主、副井貫通后井底車場(chǎng)的通風(fēng)作出總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)介紹。
2、井巷過渡期的通風(fēng)
主井臨時(shí)改絞結(jié)束后，副井正在施工馬頭門，因此要盡快進(jìn)行主、副井之間短路貫通，主、副井貫通之前仍采用鑿井時(shí)的通風(fēng)設(shè)備，臨時(shí)改絞時(shí)，主井井筒內(nèi)布置兩路Φ800mm玻璃鋼風(fēng)筒，由地面局部通風(fēng)機(jī)向工作面供風(fēng)，并通過主井井筒排到地面。兩風(fēng)筒分別安裝兩套局部通風(fēng)機(jī)，每套安裝2臺(tái)FBDNO6.0/2×30局部通風(fēng)機(jī)，每套通風(fēng)系統(tǒng)均采用雙風(fēng)機(jī)，雙電源，自動(dòng)分風(fēng)，自動(dòng)切換，每套均1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，具體見附圖1。
3、主、副井貫通后井底車場(chǎng)的通風(fēng)
3.1、通風(fēng)方案
隨著主、副井的貫通，礦井進(jìn)入二期工程施工。由于井下各個(gè)掘進(jìn)工作面的延伸，地面局部通風(fēng)機(jī)供給井下各掘進(jìn)工作面的風(fēng)量都相繼出現(xiàn)風(fēng)量不足現(xiàn)象。此時(shí)副井井筒及副井井筒與井底車場(chǎng)連接處已施工完畢，井筒內(nèi)鑿井設(shè)備已經(jīng)拆除，準(zhǔn)備進(jìn)行副井裝備進(jìn)行臨時(shí)提升，具體通風(fēng)方案為2步。
3.1.1、首先，主、副井貫通后由于受地面井下溫差的影響，自然風(fēng)壓非常明顯，自然風(fēng)流從副井進(jìn)入由主井回風(fēng)，由于自然風(fēng)壓受溫度的影響比較大，風(fēng)流不穩(wěn)定，容易造成風(fēng)流紊亂，為保證風(fēng)流溫度，風(fēng)量滿足要求，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》要求，必須實(shí)行機(jī)械通風(fēng)，井底車場(chǎng)施工期間，利用主井提升物料和人員，根據(jù)自然風(fēng)量大小，為防止局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng)，選擇在副井井筒與井底車場(chǎng)連接處構(gòu)筑風(fēng)門密閉墻，將局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在墻的內(nèi)側(cè)而風(fēng)筒經(jīng)過密閉墻的預(yù)留孔接出，將新鮮風(fēng)流送到礦井的各個(gè)掘進(jìn)工作面，乏風(fēng)則通過各掘進(jìn)工作面巷道及主井井筒排到地面(見圖2)。
3.1.2、隨著副井永久提升系統(tǒng)的投入使用。主、副井環(huán)形車場(chǎng)形成后有8個(gè)工作面在施工，并且主井進(jìn)行井塔的施工，這樣大大阻礙乏風(fēng)的流出量，增加了通風(fēng)難度，因此在主井井塔施工期間在地面安設(shè)2臺(tái)臨時(shí)通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)備用，封閉井口后采用臨時(shí)風(fēng)道通風(fēng)，使整個(gè)井底車場(chǎng)各工作面形成全負(fù)壓通風(fēng)，在負(fù)壓通風(fēng)的副井井筒進(jìn)行兩側(cè)安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)向各個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)，乏風(fēng)通過各掘進(jìn)工作面巷道及主井井筒排至地面。
3.2、新風(fēng)井井筒與井底車場(chǎng)貫通后盡快將永久通風(fēng)系統(tǒng)形成。
4、風(fēng)量計(jì)算及臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)選型
下面就主要對(duì)主、副井貫通后及永久通風(fēng)系統(tǒng)形成前的風(fēng)量及臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)的選型作下簡(jiǎn)單介紹。
4.1、主、副井貫通后副井永久提升系統(tǒng)形成前有8個(gè)工作面同時(shí)掘進(jìn)。受自然風(fēng)壓的影響，副井自然總進(jìn)風(fēng)量能夠達(dá)到3800m?/min，各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量應(yīng)按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸入量和風(fēng)速等分別進(jìn)行計(jì)算并取其最大值。
4.2、臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)的選型
4.2.1、礦井總風(fēng)量計(jì)算
礦井的總進(jìn)風(fēng)量，應(yīng)按掘進(jìn)、硐室及其他點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算，根據(jù)工程進(jìn)度，臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)施工期間井下最多施工8條巷道，共布置8個(gè)工作面，因此礦井的總風(fēng)量按下式計(jì)算
Qm=∑Qwt×km
式中：
∑Qwt――工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min;
km―― 礦井通風(fēng)(包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素)系數(shù)，取1.3。
通過對(duì)每個(gè)掘進(jìn)工作面風(fēng)量按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸入量和風(fēng)速等驗(yàn)算，求得Qwt最大為200m3/min，
Qm=8×200×1.3=2080 m3/min
4.2.2礦井總風(fēng)壓計(jì)算
礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起，到回風(fēng)井口止，沿一條通路(風(fēng)流路線)各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡(jiǎn)稱礦井總阻力，用hm表示。
hm=K・hfe
hm――礦井總風(fēng)壓
hfe――總摩擦阻力
K――風(fēng)壓系數(shù)，取1.2
通過對(duì)礦井各巷道摩擦阻力計(jì)算求得hfe為82.37mmH2O
則：hm =1.2×82.37=98.84mmH2O
4.2.3臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)的選型
通過對(duì)臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓的計(jì)算，求得臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)需要風(fēng)量為2288 m3/min，需要風(fēng)壓為130.5mmH2O，對(duì)照FBCDZ系列軸流式風(fēng)機(jī)選型表，選取臨時(shí)通風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBF2-315S-6防火抽出式對(duì)旋風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率75KW，風(fēng)量范圍22.2-58.05m?/S，風(fēng)壓范圍1020-2600Pa。
5、臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)的使用效果
臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)通入使用后，井底車場(chǎng)的總進(jìn)風(fēng)量3483 m3/min，可以保證每個(gè)工作面有足夠的新鮮風(fēng)量，而且隨著工作面的推進(jìn)及各個(gè)巷道的貫通，給每個(gè)工作面供風(fēng)的風(fēng)機(jī)也可以向前移動(dòng)，以滿足每個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，保證了局部通風(fēng)機(jī)效率的最大化。各掘進(jìn)工作面風(fēng)量均達(dá)到300 m?/min左右，極大的改善了井下施工作業(yè)的環(huán)境。確保了礦井生產(chǎn)的安全性。
6、結(jié)語
1)主副井貫通后，由于受地面、井下溫差的影響，自然風(fēng)壓非常明顯，因?yàn)樽匀伙L(fēng)壓受溫度的影響比較大，風(fēng)流不穩(wěn)定，容易造成風(fēng)流紊亂。
2)在建井期間，隨著井巷工程的進(jìn)展，通風(fēng)距離的加長(zhǎng)，新開工作面的增多，給通風(fēng)工作帶來一定的難度。為了保證井下各個(gè)工作面風(fēng)流穩(wěn)定、風(fēng)量滿足要求，選擇在主井井口安裝臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)采取抽出式通風(fēng)，可增大礦井的新鮮風(fēng)量，降低礦井的瓦斯?jié)舛取Ｒ簿褪钦f，采用臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，是實(shí)現(xiàn)礦井建井期間通風(fēng)安全的重要手段。
3)臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)與風(fēng)道的連接以及井口的密閉必須嚴(yán)密，盡量減少礦井漏風(fēng)，提高臨時(shí)主通風(fēng)機(jī)的有效利用率。并也在通風(fēng)過程中可以隨時(shí)調(diào)節(jié)主通風(fēng)機(jī)的風(fēng)葉角度，以此來調(diào)節(jié)抽出風(fēng)量的大小，使用起來經(jīng)濟(jì)方便，避免浪費(fèi)現(xiàn)象。
作者簡(jiǎn)介：
闕勝輝(1972-)，男，安徽蕭縣人，礦建助理工程師，安徽理工大學(xué)土木工程系工程管理專業(yè)，現(xiàn)任中煤71處項(xiàng)目部經(jīng)理，長(zhǎng)期從事煤炭建設(shè)工程。
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