矿井通风方式的技术探讨

赵东亮

山西煤炭运销集团中岳煤业有限公司赵东亮

摘要：文章阐述了李庄煤矿矿井通风方法，进、回风井的布置方式，矿井通风网络及矿井通风设施，并有针对性地提出了通风系统的要求，在应用过程中取得了良好的效果。

关键词：矿井通风；布置方式；通风网络

为了保证井下工作人员的正常呼吸，吹散煤（岩）体中涌出和生产过程中产生的有害气体及粉尘，必须不断向井下供给足够的新鲜空气。《煤矿安全规程》规定：按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3。为了满足井下用风的需要，矿井必须有完备的通风设备、设施和系统。

1矿井通风方法

要使空气在井下流动形成风流，必须对其施加一定的能量。根据这种外加能量的来源不同，矿井通风有自然通风和机械通风两种。靠矿井的自然条件促使矿井中空气流动的方法称为自然通风。如利用进、回风井内空气温度不同而引起的压差或借助自然风力促使空气流动达到通风的目的1。自然通风不仅风量的大小随气温而变化，而且风向也不稳定，甚至会出现矿井中完全没有风流的现象，这就不能保证安全生产的需要。机械通风是利用通风机造成强力风流促使矿井中空气流动的通风方法：矿用通风机按结构不同分离心式通风机和轴流式通风机两种。按通风机的功用分为主要通风机（供全矿井或矿井一翼或一个独立区域通风用风机）、辅助通风机（辅助于主要通风机，供下一个水平或采区通风用风机）、局部通风机（供井下局部地点通风用风机）。

根据主要通风机的工作方式不同，矿井通风分抽出式通风和压入式通风两种。抽出式通风将主要通风机安装在出风井口附近，通风机运转造成负压，井下风流从进风井进入，从回风井口排出。压入式通风将主要通风机安装在进风井口，通风机运转，把地面空气从进风井口压入井内，迫使井下空气从回风井口排出2。

抽出式通风的矿井中，井下风流处于负压状态，一旦主要通风机停止运转，井下空气的压力就会提高，可以抑制采空区等处的瓦斯向外涌出，对矿井安全有利；抽出式通风，能将井下污浊风流直接排到地面，井下人员始终处在优质的气候环境中，对职工身心健康有较大益处。而压入式通风则相反，一旦主要通风机停转，井下空气压力就会降低，导致采空区瓦斯大量涌出，使矿井安全受到威胁3。因此，有瓦斯的矿井都应采用抽出式通风。

李庄矿在井田东部开掘了一个回风立井，形成中央分列式通风系统。矿井最小负压1054Pa，最大负压2803Pa，矿井风量：197m3/s，主扇采用了FBCDZ-10-

37型矿用防爆轴流式。

2进风井及回风井的布置方式

根据矿井的进回风井相互位置关系，可以把进回风井的布置方式分为中央式、对角式和混合式三种基本类型。中央式通风是指进、回风井位置大致位于井田中央的通风方式。若进风井与回风井均位于井田中央，且相距很近时（一般为30～50m），则称为中央并列式通风；；若进风井位于井田中央，回风井位于井田走向中央上部边界上，则称为中央分列式通风。对角式通风是指进风井位置大致位于井田中央，回风井在两翼的通风方式。若回风井位于井田两翼上部边界，则称为两翼对角式通风；若各采区均开回风井，不开主要回风巷，则称为分区对角式通风。混合式通风是指井田中央和两翼边界均有回风井的通风方式，即由中央式和对角式两种方式组成的综合通风方式。不同的通风方式有不同的优缺点，应根据各矿井开拓方式及生产布置的不同选用不同的通风方式。

3矿井通风网络

把井下所有生产巷道和工作面按一定形式联结起来，构成风流通路，并在风流通路上安设必要的控制和调节风流、风量的设施，以保证新鲜风流沿一定的井巷送至各用风地点，污浊空气能沿一定的井巷排至地面，这些相互联结的巷道网称为通风网络。通风网络的形式有串联和并联两种。串联通风又称一条龙通风，是采掘工作面或硐室回风又进入另一个采掘工作面或硐室。串联通风缺点很多，风流质量差，污染严重，供风量不能按需调节，安全性差，应尽量避免。并联通风是采掘工作面或硐室的回风直接进人回风道，不进入其他采掘工作面或硐室。并联通风优点多，各用风地点可按需供风和调节，满足生产需要，风流只流经一个用风地点污染少、风阻小、耗电少，一处发生事故，不影响其他支路，安全性好，应尽量推广使用。

4矿井通风设施

矿井通风设施的主要作用是控制井下风流，即为保证风流按拟定的线路定向、定量流动而设的构筑物。通常把引导、隔断和控制风流的构筑物称作通风设施。根据通风设施用途的不同，可分为引导风流设施、隔断风流设施和控制风流设施。通风设施位置的有关规定：进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中应建筑永久性挡风墙，需要使用的联络巷，应设不少于两道正向和反向永久性风门，防止行人及返风时风流短路。与采空区联通的所有巷道，必须建筑永久性挡风墙。

为避免串联通风，水平交叉的入、回风巷应设风桥，将入风流与回风流隔开。主要运输巷中应设永久性自动风门，经常行人风门应自动闭锁或专人看护。斜巷不应设风门。超过6m长的盲巷及废弃巷道均应设挡风墙。

5矿井通风方式在李庄煤矿的应用

李庄煤矿矿井为高瓦斯矿井，根据井田开拓部署，矿井投产时在矿井工业场地内布置有主斜井及副斜井，在工业场地东2km处布置进回风立井，回风立井回风。主斜井、副斜井进风，矿井通风系统初期为中央分列式，通风方式为机械负压抽出式。李庄煤矿矿井通风方法采用抽出式通风，进回风井的布置方式采用混合式通风，有两斜井（主井、副井）和进风立井三个井筒进风，一个井筒回风，新鲜风流从两斜井（主井、副井）和进风立井三个井筒进入，乏风从回风立井抽出，回风立井地面通风机房安装两台主要扇风机，两台均为轴流式风机，井下采用并联通风网络，经过长期的使用证明，采用这种通风系统效果良好，完全能够满足李庄煤矿井下供风的要求，为类似条件的矿井提供了改造优化的参考。

参考文献：

[1]徐永圻．煤矿开采学[M]．徐州：中国矿业大学出版社，1989：1-4．

[2]黄元平．矿井通风[M]．徐州：中国矿业大学出版社，1986：47-54．

[3]卢义玉，王克全，李晓红．矿井通风与安全[M]．重庆：重庆大学出版社，2009：23-40．

作者简介：

赵东亮（1963.7-），男，1987年12月毕业于山西矿院；1996年获得注册安全工程师资格，2010年3月至今任职山西煤销集团中岳煤业有限公司矿长。