鲁班山南矿通风阻力测定及分析

宫良伟 GONG Liang-wei

（重庆工程职业技术学院，重庆 402260）

（Chongqing Vocational Institute of Engineering，Chongqing 402260，China）

摘要： 通风阻力测定是矿井通风系统分析和通风改造的基础。本文通过鲁班山南矿的通风阻力测定及相关计算结果，对鲁班山南矿的通风状况进行了分析，并对鲁班山南矿的通风管理提出了建议。

Abstract： Ventilation resistance measurement is the basis of the ventilation system analysis and ventilation transformation of the mine. Through the ventilation resistance measurement and related calculation results of Luban Shannan Mine. This paper analyzes the ventilation situation of Luban Shannan mine and puts forward the suggestions on ventilation management.

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关键词 ： 通风阻力；自然风压；阻力分布

Key words： ventilation resistance；nature ventilating pressure；resistance distribution

中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0098-03

基金项目：重庆市教委科学技术研究项目（基于电子矿图的矿井通风仿真系统，KJ132004）。

作者简介：宫良伟（1964-），男，安徽毫州人，采矿博士，副教授，高级工程师，主要从事矿山压力和矿井通风研究工作。

1 概述

鲁班山南矿矿井设计生产能力90万t/年， 2003年12月25日开工建设， 2007年12月31日竣工验收投产。矿井属高瓦斯矿井。采用中央并列抽出式机械通风，双电源双回路供电。布置有“三进一回”四个井筒，三个进风井分别为+475m主平硐、+555m排矸斜井、+675m龙塘进风斜井、+675m回风井为龙塘回风斜井；回风井安装有二台BDK54-8№25/2×250kW型对旋防爆轴流式主要通风机，1台运行、1台备用。

目前，鲁班山风机已经达到当前风阻条件下最大供风量，随着矿井开采范围的增大，矿井总风阻将会不断增加，矿井总风量势必减小，难以满足今后的风量需求。需要进行通风阻力测定以分析鲁班山南矿通风存在的问题，为今后的通风改造提供依据。

2 测定布置和测定路线选择

2.1 测点布置

选择测点的条件是由这些测点构成的通风网络应能反映矿井巷道系统的实际状况，测点应有准确的标高，两测点之间不宜太近，否则难以准确测定两测点之间的阻力。井下测点要做出明显的编号标记。

为了取得可靠的测定数据，在上述测定路线的风流分岔点，巷道支护变化处及局部阻力大的地点前后均布置测点，测风的位置选择在巷道支护完好、断面规整、前后无杂物、风流稳定的断面区间。

2.2 测点路线选择

测定路线的一般原则为，能够反映矿井通风系统特征的最长通风路线作为主要测定路线，如有采掘工作面等，再考虑到测定安全因素等。为了能够为下一步的通风优化和风机改造提供准确的典型巷道风阻参数，确定两条测定路线，可以相互参考，共同验证，见鲁班山南矿井筒布置略图。

第一条主要测定路线：

+475m运输大巷→采区主石门→12采区井底车场→12采区井底车场与轨道上山→226甩车场→12K区运煤巷→283运煤联巷→283运煤巷→1258机巷→1258切眼→1258降低风巷→1258探巷→1258风巷→283材料回风上山→+600m总回风巷→+600m改造回风巷→+600m总回风巷→二号回风联络巷→龙塘回风斜井→风硐

第二条主要测定路线：

采煤工作面回风巷→采煤工作面回风上山→1138回风大巷→132回风平巷→13采区总回风平巷→13采区总回风上山巷→龙塘总回风斜井→风硐

3 测点数据计算依据[1-2]

3.1 主要计算公式

3.1.1 通风阻力

4 系统阻力分布

4.1 通风阻力分布

矿井通风系统中，阻力可分为进风段、用风段和回风段。阻力分布图如图2、3。

一般矿井合理的进风段、用风段和回风段阻力分配按照百分比大致应为30：30：40，从鲁班山南矿实际测通风路线阻力分配比可以看出：第一条测定路线通风阻力在进风段、用风段、回风段的分配比约为26：34：40；第二条路线上通风阻力在进风段、用风段、回风段的分配比约为19：33：48。两条路线进、用、回风比例基本符合要求。

4.2 矿井通风阻力坡度图

鲁班山南矿两条测定路线上通风阻力坡度图见图4、5。

5 通风系统分析

①鲁班山南矿目前有三个进风井，一个回风井，总进风量为8405m3/min，总回风量为8510m3/min。实测矿井第一条路线阻力为1408Pa，矿井第二条路线阻力为1410Pa。矿井风阻为0.073N·S2/m8，通风等积孔为4.4m2。总体为通风容易矿井。鲁班山南矿自然风压测算结果为90Pa，方向与主要通风机方向相同，冬天自然风压帮助通风机通风。

②适当的进、用风和回风阻力比是保证矿井通风系统可靠性的重要条件，鲁班山南矿两条路线进、用和回风比例基本符合要求。但是所测通风路线中巷道分布复杂，用于调节风量的控风设施较多，比如第一条路线中的材料回风上山下部控风设施极大提高了的矿井通风阻力。建议优化通风线路，减少控风设置。

③矿井通风路线较长，但总阻力不大，主要因为矿井并联，角联风网众多降低了总矿井的通风阻力，但同时也增大了风量的需求，导致矿井需风量过大，需风量已经基本达到了单台风机所能提供的最大风量，必须进行通风优化，才能满足下一阶段的通风需求。

6 主要结论和建议

从以上的计算结果看出，本矿井为通风容易矿井，但根据矿井阻力分布图分析可以得出一些结论和建议：

①矿井回风阻力增加过快，回风断面小，回风线路过长。在以后的东部新采区开拓和生产期间，通风阻力会随着风量的增加而快速增加。因此，建议在东部新采区设计时，同时考虑在东部增加一个风井，以缩短通风线路。

②本矿井通风设施过多，不利于通风管理和矿井避灾措施的实施。建议对矿井通风系统进行优化，尽量减少矿井通风设施，以利于矿井通风管理。

③矿井许多巷道变形严重，比如第一条路线的226甩车场，283运煤联巷等，都极大的增加了矿井风阻，建议加强巷道维修支护。保持足够规范的巷道通风断面。同时要加强矿车及局部地区材料的管理工作，减少局部阻力。

④必须指出在矿井通风系统运行状态中（包括通风系统方式与环境、井巷空气成分与风速，通风设备与设施安全性等），应以《煤矿安全规程》有关条款为依据，并且严格遵守、执行。

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参考文献：

[1]张国枢，谭允祯，陈开岩，等．通风安全学（修订版）[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2007：68-69．

[2]陈宝，陈彝龙，钟勇林，等.沿沟煤矿通风阻力测定与系统分析[J].中州煤炭，2012（12）：91-93.

[3]邓彤，谢贤平，杨茹馨.矿井通风基础理论和系统设计中几个问题的探讨[J].有色金属科学与工程，2011（01）.