1、1建井时期通风方案的选择与应用摘要：介绍了不同建井时期通风方案的选择与应用。针对新建或改扩建矿井在施工过程中，巷道变化频繁、贯通频繁、系统调整频繁，通风管理难度大等因素，分析并总结了一套适用于不同建井时期的通风方案，提出了构筑系统时应重点考虑解决的问题，对于保证建井期间的多头面实际需风量、缓解矿井高温、保障安全快速施工具有重要的现实意义。 关键词：建井期间 通风 方案 应用实例 矿井通风系统是保证矿井安全生产的前提条件，随着煤矿建井速度与施工技术的快速提高，在建井初期各项系统均不完善的情况下合理确定一种稳定可靠的临时通风系统，对于建井期间的通风管理、确保施工安全、提高施工进度和改善生产环境具有
2、重要的现实意义。 1 建井期间通风系统存在问题 煤矿建设初期井下工程变化频繁，同时施工的掘进头面较多，且巷道埋深大，施工距离远，矿井需风量逐渐增大；巷道贯通频繁以及巷道布置的特殊性，需经常调整通风系统，移动、调换通风设备，构筑通风设施等；通风管理难度较大。建井初期井下环境质量差，临时通风设施较多，通风设备、设施等不易维护管理，尤其是在水患大、高温严重的矿井内；目前矿井大多为深部开采，我处施工的多个井筒埋深均超 1000m，地热、放炮、机电设备散热等所带来的高温难题均需要通风2先行缓解；建井初期往往需要多次揭过突出煤层，对通风系统有严格的要求，因此保障通风系统的安全可靠意义重大。 2 通风方案的
3、选择与应用实例 根据岩（煤）层的瓦斯涌出量，并参照工作面温度、人数和风速等配风标准及硐室基本配风标准，结合建井期间工程施工的实际情况，以确定各用风地点的需风量，最终选择合理的通风方案。 2.1 一期工程 施工一期工程（从施工井筒或平硐开始到井底车场施工前的全部工程）期间，局部通风采用压入式，地面安装局部通风机，通过井筒内敷设的风筒向工作面通风，乏风通过井筒折返回地面。地面局部通风机挂牌管理，并在风机周围施工排水沟、堵水墙，上方设置挡雨雪棚，风机进风口安装护栏罩等，以确保局部通风机正常稳定运行。 根据工程的实际情况，井筒内敷设风筒尽量选择大直径的硬质风筒，尤其是在水患大的井筒内，其漏风小、阻力小
4、、后期维护少，选择铁质风筒性价比更高一些。选择胶质风筒时，可选择井壁固定与钢丝绳悬吊相结合，减少风筒的扭转与摆动；接头必须高标准，风筒如若脱节，在井筒内维护风筒相当困难，对安全造成严重威胁，因此，井筒施工期间，风机的安设、风筒的敷设必须严格按质量标准化执行。 2.2 二期工程 施工二期工程（从施工井底车场开始到进入采区车场施工前的工程）介绍单井筒与双井筒两种情况。 2.2.1 单井落底：十矿三水平进风井井口标高为+219.097m，进风石3门底板平均标高-870.000m，井筒落底后需要施工运输、轨道、回风、行人等主要上山巷道。 在地面安装局部通风机直供用风地点主要存在以下几点问题：受井筒断面
5、限制，不能敷设多趟风筒，不能满足多条巷道同时施工的需要；通风距离远，阻力大，用风地点风量不能保证；供风量小易造成瓦斯、矿尘、高温气流排出不畅，恶化施工环境。 鉴于以上几点问题，考虑优先施工变电所，对变电所两头构筑设施进行封堵建立临时风库，地面安装两组（四台）大功率局部风机向风库供风，风筒选用大直径铁质风筒，临时风库内安装局部风机向掘进工作面供风。因后续施工增加头面，在井底车场内另行设置一临时铁风库作为储风仓，仓内安装局部风机向工作面供风。 单井筒落底后，多工作面共同掘进与通风供风量不足的矛盾异常凸显，地面安装局部风机直供用风地点不能有效解决问题，因此采用阶段通风的形式，在井底设置临时风库作为储
6、风仓，风库内安装局部风机向用风地点供风，优先选择变电所作为临时风库。该方案可有效解决单井落底后续施工矿井需风量，克服多头面施工、通风距离远，通风难度大的问题。 2.2.2 双井落底：四矿进风井井筒井口设计标高为+323.5m，井筒全深 1113.5m，井筒直径 6.5m，净断面 33.2m2；回风井井筒垂深 1070m，井筒直径 6m，净断面 28.3m2。 双井筒落底后，经实测，回风井向下自然风压所产生的风量500m3/min800m3/min，并结合进回风井井底巷道布置的特殊性，选择4在回风井井底安装四组局部通风机，风机群前方构筑两道正反风门隔断，进风井做回风井使用。采用自然风压与局部风机
7、运行所产生的负压共同作用构成系统后，所产生的风量 3300m3/min3600 m3/min，满足 57个头面施工。 2.2.3 以五矿己四采区为例，随着开采深度的不断延伸，生产规模的不断扩大，地热、机电设备等散热所引起的高温及多工作面共同掘进等问题与通风风量不足的矛盾日益凸显，同时五矿己四采区轨道下山、运输下山、-700 水平下车场均要揭过己 15-17 强突出煤层。此种情况下，利用自然风压配合局部通风机群供风已不现实，一是风量不能满足要求，二是不能有效缓解井下高温难题，三是井下多条巷道均需揭过强突出煤层，因此实现该采区全负压通风是必由之路。 根据工程摆布，在回风井安装抽出式临时小主扇，在井
8、底车场安装局部通风机向各用风地点供风，靠安装在轨道石门的两组正反风门隔断，从而实现己四采区全负压通风。该采区实现全负压通风后，矿井进风量增加 1000m3/min，井底车场温度下降 3-5，掘进头面温度下降 2-3，该技术的成功应用，有效改善了作业环境，保证了通风安全，巷道平均月进尺大幅提高，解决了防突工作面对系统的严格要求，所带来的安全效益巨大。1 此项技术具有以下优点： 主要通风机相对于局部风机安全性更高、运行更平稳。 所产生的风量大，能够满足建井期间多头共同作业，加快了施工进度，为定期完成工程提供了保障，同时污浊风流、高温气流能够及时5排出井下，改善了施工环境，从而形成了良性循环。 建井
9、期间往往需要多次揭过突出煤层，为防突工作面形成独立的通风系统提供了先决条件。 该通风方案减省了大量的临时性工程，降低了成本，并且该方案具有环保节能的特点，减少了通风费用，节省了大量资金。 鉴于此全负压通风技术的成功应用，随后在我单位施工的十矿三水平工程、四矿三水平工程中同样成功应用，并且根据不同工程的实际情况取精去糟，取得了良好效果。十矿三水平工程因是单井筒，为创造条件形成全负压通风，与业主反复沟通，经过复杂的网络解算，最终与业主方共用系统，形成了全负压通风，通风系统调整当天，井底车场温度即下降 5，进风量由之前的 2000m3/min 增加到 6000 m3/min，极大的缓解了温度高，通风
10、困难的难题，同时解决了风巷、机巷揭过强突出煤层的系统布置。 3 建井期间通风方案的选择与注意事项 3.1 施工矿井一期工程时，采用压入式通风，局部风机安装在地面，风筒的敷设可采用井壁固定与悬吊相结合的方式以确保风筒不摆动不扭转不脱节。根据井筒内部空间与井筒落底后井下的工程摆布情况，合理选用风筒质地与直径，以最大可能选择阻力小，易维护风筒。 3.2 一期工程施工完毕后，根据井下工程实际情况确定通风方案： 根据井筒直径、罐笼或吊桶运输现状等综合因素确定通风方案，井下施工工作面少于两个，且敷设风筒不受井筒直径限制的情况下，可考虑地面局部通风机直接向工作面供风。 6井下头面多，需风大，地温高时可考虑阶
11、段通风。在井底设置临时风库作为储风仓，地面安装大功率局部通风机将新鲜风流送入井下临时风库，临时风库内安装局部通风机向用风地点供风。需要注意的是通风设施与风库必须高标准施工，以避免发生循环风。 井底建设临时风库需要高度重视风库与通风设施的质量。风库空间满足安装风机需要，通风设施风门、挡风墙必须保证严密不漏风，风筒过风门（密闭墙）处必须使用硬质过渡节，风库（储风仓）内的风量必须大于各风机的总吸风量，避免发生循环风。 3.3 主、副井掘至井底水平后，尽快在它们之间掘出一条联络巷道，以便尽早构成系统形成全负压通风。 利用局部风机产生的负压与自然风压共同作用进行通风。根据实际工程情况，将主、副井形成一进
12、一回的通风形式，在进风井井底安设局部风机向用风地点供风，风机群前构筑风门隔断新乏风流，乏风由回风井排出地面。 利用主扇挂网进行通风。主扇安装在地面通过安全通道与回风井连接，即回风井抽出乏风，新鲜风流由进风井通往井下。在进风机井底合适位置安设局部风机向用风地点供风，新乏风流靠安装在风机群前的两组正反风门隔断。 4 结语 通过介绍我单位施工的十矿三水平、五矿己四采区、四矿三水平工程通风方案的选择与应用，分析并总结了适用于不同建井时期的阶段通风、局部通风机群配合自然风压通风、全负压通风，提出了构筑系统时7应重点考虑解决的问题，保证了建井期间的多头面需风量、缓解了矿井高温、保障了安全快速施工，对建井单位施工工程具有借鉴意义。 工程施工前，应超前考虑巷道布置情况、巷道施工前后顺序，预防后期工程与通风系统的构成造成矛盾。 参考文献： 1张超，金上星，等.建井期间全风压通风技术的应用J.中州煤炭，2012，08. 2张悦，罗根华.五龙矿矿井通风方案优化选择J.煤炭技术，2006（11）. 3巩志敏，周心权，刘正宏.基于灰色关联分析的矿井通风方案优化选择J.矿业研究与开发，2008（04）. 作者简介： 张超（1988-） ，男，河南平顶山人，助理工程师，2010 年毕业于河南理工大学高职学院，现从事一通三防与防突技术工作。
