通風系統(tǒng)為煤炭生產(chǎn)提供新鮮風流，是煤炭生產(chǎn)最為重要的系統(tǒng)之一[1,2,3]。礦井通風阻力測定是煤礦通風管理重要工作內(nèi)容，通過通風阻力測定不僅可掌握井下通風現(xiàn)狀而且還可為礦井通風系統(tǒng)調(diào)整及通風優(yōu)化提供依據(jù)[4,5]。隨著煤炭的不斷開采井下通風系統(tǒng)長度、復(fù)雜程度逐漸增加給礦井通風系統(tǒng)運行可靠性帶來一定影響[6,7,8,9]。因此，文中對山西某礦通風系統(tǒng)進行測定，并針對性提出改進建議，以期能更好的促進礦井生產(chǎn)。

　　1.工程概況

　　山西某礦設(shè)計產(chǎn)能300Mt/a，采用斜井、立井開拓方式，其中主、副斜井用以運輸、通風，立井用以回風。礦井采用機械式抽出通風，通風方式為中央并列式，在回風立井布置對旋軸流式通風機(型號FECDZ-10-No26/2×250)，一臺工作一臺備用。

　　現(xiàn)階段礦井有6507綜采工作面正在回采，回采6#煤層，采面埋深平均215m。6#煤層厚度平均3.8m，原始瓦斯含量較低，僅為2.9m3/t。采面通風采用一進、一回方式，運輸順槽進風、回風順槽回風，回采巷道斷面均為矩形(凈斷面積為20m2)，采用錨網(wǎng)索支護。采面通風系統(tǒng)為：

　　采面新鮮風流為：斜井→運輸大巷→5采區(qū)措施巷→6507運輸順槽→采面。

　　乏風風流為：采面→6507回風順槽→回風聯(lián)絡(luò)巷→5采區(qū)回風大巷→回風大巷→回風立井→地面。

　　2.礦井通風阻力測定及分析

　　(1)通風阻力測定方式

　　現(xiàn)階段煤礦井下通風阻力測定方式有壓差計法、氣壓計法兩種方式。其中氣壓計法具有儀器要求低、重量輕、測量過程等優(yōu)點，為此本次采用氣壓計法對礦井通風阻力進行測定。

　　(2)通風阻力測定結(jié)果及分析

　　礦井通風阻力測定時選用的測定路線應(yīng)能最大程度反映當前通風系統(tǒng)運行情況，因此通風阻力測定應(yīng)與礦井生產(chǎn)相結(jié)合。按照沿主干風量走向、風量大、局部通風阻力大以及過采面等基本原則，將礦井通風阻力按照進風段、用風段以及回風段3段進行分析，具體各段通風阻力測定結(jié)果見表1。

　　從表1可看出，礦井進風段、用風段及回風段通風阻力分別為91.4Pa、179.7Pa以及199.4Pa，占比分別為19.42%、 38.21%、42.37%。從礦井通風阻力分布情況可以看出，進風段長度占測定線路總長度的34.0%，但是該段風阻占比僅為19.42%，表明在礦井進風段內(nèi)巷道斷面較大、圍巖支護效果較好，巷道表面摩擦系數(shù)較小�；仫L段長度占測量線路總長度的27.8%，但是風阻占比達到42.37%，主要是由于回風巷內(nèi)局部位置巷道圍巖變形量過大、圍巖支護效果不佳等原因?qū)е隆?/p>

　　采用理論公式對礦井總通風阻力以及等積孔進行測定，具體測定結(jié)果見表2。礦井通風難易程度分級標準見表3。

　　根據(jù)計算得到的礦井總風阻以及等積孔結(jié)果，并參考表3給出的分級判定標準，最終判定礦井通風難易程度為容易。

　　3.礦井通風安全管理建議

　　現(xiàn)階段礦井通風采用兩進一回方式(主、副斜井進風、回風立井回風)，通風系統(tǒng)構(gòu)成較為簡單、通風線路較短，同時井下現(xiàn)有2個掘進工作面、1個回采工作面。根據(jù)通風阻力測定以及風量測定結(jié)果看出，回風立井布置的主要通風機可提供的風量可滿足井下各用風點需要。根據(jù)礦井通風阻力測定結(jié)果以及通風系統(tǒng)運行情況，提出以下幾點建議，以期更好的促進礦井通風工作。

　　(1)從通風阻力測定結(jié)果看出，礦井風阻集中分布在用風段、回風巷，其中用風段、回風段占比分別為38.21%、 42.37%。因此，降低用風段、回風段風阻是降低礦井總風阻的關(guān)鍵措施。主要措施為：用風段內(nèi)材料、設(shè)備等按照要求碼放整齊，巷道按照設(shè)計要求進行掘進、支護;對回風段巷道斷面進行修整，出現(xiàn)局部圍巖變形較大區(qū)域重新進行支護，必要時進行表層噴漿。對于由于積水造成巷道底鼓段，進行及時排水或者在巷道底板上砌筑一層厚度200mm C20混凝土層，從而降低積水對巷道底板影響。通過降低用風段、回風段風阻可確保礦井通風系統(tǒng)處于良好運行狀態(tài)，并可降低主要通風機電能消耗量。

　　(2)采用現(xiàn)代化的計算機技術(shù)構(gòu)建礦井通風數(shù)據(jù)庫，定期對通風系統(tǒng)進行模擬分析及現(xiàn)代化管理。并借助計算機輔助系統(tǒng)進行管理決策，如采用DSS系統(tǒng)進行井下火災(zāi)應(yīng)急救援預(yù)案的演練、優(yōu)化及決策。

　　4.總結(jié)

　　(1)采用氣壓計法對礦井6507工作面線路通風阻力進行測定，發(fā)現(xiàn)進風段、用風段以及回風段風阻分別為91.4Pa、 179.7Pa以及199.4Pa，占比分別為19.42%、38.21%、42.37%，用風段以及回風段占比較高。后續(xù)礦井可通過修整用風段、回風段巷道斷面來實現(xiàn)降低礦井總風阻目的，從而提高礦井通風效率。

　　(2)根據(jù)通風阻力測定結(jié)果，計算得到礦井總風阻、等積孔分別為0.04124Ns2/m8、5.81m2，礦井通風難易程度為容易。計算得到礦井有效風量率達到87.9%、風井漏風率為1.82%，均滿足《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。

　　參考文獻

　　[1]劉青山.礦井通風阻力分布測定與分析[J]西部探礦工程, 2021,33(01):132-135.

　　[2]姚晨于保才,陳雷 羊東礦通風系統(tǒng)分析與優(yōu)化[J]煤炭技術(shù),2020,39(12):59-61.

　　[3]李瑞林.圣鑫煤業(yè)通風阻力測定分析及優(yōu)化[J].山西焦煤科技, 2020,44(11):32-35.

　　[4]邢亮亮.礦井通風系統(tǒng)的降阻減壓優(yōu)化研究與實踐[J]能源與節(jié)能, 2020(10): 164- 165.

　　作者：朱健

　　礦井通風阻力測定與通風安全管理措施研究相關(guān)推薦礦井建設(shè)通風系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)措施研究