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摘要：论文在针对《石槽村煤矿初步设计》中通风系统和通风现状调查研究的基础上，分析了影响矿井通风能力的主要因素，提出了优化方案并实施。经实际验证，效果良好，提高了石槽村煤矿通风系统的可靠性，减小了矿井通风阻力。
关键词：煤矿 通风系统 优化
1 矿井概况
石槽村煤矿位于宁夏回族自治区宁东煤田河东规划区的鸳鸯湖矿区内，井田南北长约4.5Km，东西宽约7Km，勘查区面积约31.4Km2。自含煤地层的底界至十六煤层顶板，厚度26.72～60.71m，平均43.36m，厚度呈现由西南向北东有增厚趋势。现主采2-2煤，煤层平均厚度3.6m。
矿井初步设计采用副立井、斜风井、主斜井和暗缓坡斜井综合开拓方式，主斜井与斜风井中间有第一、第二、第三联络巷相连，主斜井、斜风井、暗缓坡斜井通过+900m水平辅运石门与副立井相连通，在矿井建设过程中在主斜井与暗缓坡斜井通过措施巷相连接。
主斜井承担着全矿井的运煤任务；副立井和暗缓坡斜井承担着全矿井的辅助运输任务；斜风井为专用回风井筒。
2 初步设计中通风系统
初步设计当中采用主斜井下行风、暗缓坡斜井上段、中段采用下行风、暗缓坡斜风井下段采用上行风方式进行通风。主斜井风流经第一、第二、第三联络巷进入斜风井或通过主斜井与暗缓坡斜井措施巷进入暗缓坡斜井；暗缓坡斜井内风流经暗缓坡斜井下段东翼与11采区回风上山联络巷进入11采区回风上山与斜风井内(见优化前通风系统图及通风网络图)。
存在问题：①暗缓坡斜井内上行风和下行风同时存在不利于风流的控制。②需在暗缓坡斜井下段内设置一处行车风门，会对行车安全造成重大影响；通风设施过多，维护量较大，系统稳定性较差，在调整通风系统时，牵一发而动全身，系统调控困难。③矿井通风网络结构较为复杂。④矿井通风线路长，通风阻力大，将会造成巨大的电力资源的浪费。
石槽村煤矿有两个进风井，1个回风井，在投产初期布置1个采煤工作面时，矿井负压为1071Pa，总回风量为9600m3/min，矿井等积孔为5.74m2(以上数据参考《石槽村煤矿初步设计安全专篇》)。
根据对设计中通风系统存在的以上问题进行分析，决定必须对我矿通风系统进行优化。
3 通风系统优化方案
通过对我矿初步设计中通风系统进行研究，得出采用初步设计中通风系统后存在着矿井通风阻力较大，通风线路增长等诸多缺点，因此决定对我矿初步设计中通风系统进行优化，提出了以下优化方案并实施(见优化后通风系统图及通风网络图)。在实施优化方案过程中，全矿井采用暗缓坡斜井上行通风方式进行通风。
3.1 在上述主斜井、斜风井、副立井、暗缓坡斜井及相应联络巷掘进完毕后，在暗缓坡斜井上段内设置一组自动风门。施工后首先将中央变电所、中央水泵房、井底水仓、+900m水平井底车场等依次掘进完毕。
3.2 其次将暗缓坡斜井下段东翼与11采区回风上山联络巷、11采区第三中车场及其相关联络巷等依次掘进完毕。
3.3 在上述两处巷道进行掘进时采取一次串联通风方式将11采区第二中车场、112201主辅运顺槽、+1075m水平车场及其相关联络巷依次进行掘进。
优化后的通风阻力分布情况
石槽村煤矿现布置采煤工作面1个，矿井有两个进风井，1个回风井。通风总阻力为450Pa，风机房主扇压力为440Pa，总回风量为7634m3/min。
4 通风系统优化结果
通过对现有通风系统现状及将来进行研究得出以下结果：
4.1 优化后矿井通风设施较少，维护量减少，通风系统更为简单可靠。
4.2 暗缓坡斜井与11采区回风上山联络巷、11采区第三中车场及其联络巷已经掘进完毕，则在日后112203和112204主辅运顺槽掘进、11采区运输上山、回风上山和暗缓坡斜井下段东翼的掘进过程中风流不会进入暗缓坡斜井内，消除了由于此处掘进造成的串联通风现象。
4.3 由于11采区第二中车场及其联络巷、+1075m水平车场及其联络巷已经掘进完毕，则在日后的112202工作面顺槽掘进过程中风流不会进入暗缓坡斜井内，消除了由于此处掘进造成的串联通风现象。
5 矿井通风系统优化后综合效果评价
矿井通风系统的安全性有两层含义：一是保证矿井的正常生产；二是能够预防和控制灾害事故的发生。具体讲，矿井通风系统的安全性应满足以下要求：
5.1 矿井风量供需比。矿井风量供需比β一般在1～1.2之间。矿井实际风量满足要求，是保证井下用风地点有足够风量的前提条件，也是改善劳动环境和安全生产的基础。矿井7月份风量核定需风量为：7168m3/min，实际进风量为：7634m3/min，矿井风量供需比β=1.07，矿井风量供需比在合理的范围之内。
5.2 矿井风压。矿井风压越高，矿井通风管理难度越大，漏风的几率和漏风量也越大，从而导致煤炭自燃和瓦斯积聚的可能性也越大。矿井风压大于自然风压时，漏风由地表裂隙可能引入采空区及用风巷道；矿井风压小于自然风压时，用风巷道的风流由裂隙流向地面。将矿井风压控制在一定范围内对矿井防治自然发火有积极的作用。所以，风压是反映矿井通风系统安全性的重要指标。目前矿井风压为487Pa左右，相对有利于防治自然发火。
5.3 通风系统的经济合理性。矿井通风系统的经济合理性是在技术可靠性的基础上，如何使矿井通风达到较好的经济效益，提高通风经济效益。矿井通风费用中主要通风机的电耗占有很大的比重,优化后主扇频率降低，每年节约电费23万。
通过以上安全技术指标评价，石槽村煤矿通风系统在优化后，达到了预期状态，符合评价要求，提高了矿井抗灾能力，企业效益稳步提高。
关键词：煤矿 通风系统 优化
1 矿井概况
石槽村煤矿位于宁夏回族自治区宁东煤田河东规划区的鸳鸯湖矿区内，井田南北长约4.5Km，东西宽约7Km，勘查区面积约31.4Km2。自含煤地层的底界至十六煤层顶板，厚度26.72～60.71m，平均43.36m，厚度呈现由西南向北东有增厚趋势。现主采2-2煤，煤层平均厚度3.6m。
矿井初步设计采用副立井、斜风井、主斜井和暗缓坡斜井综合开拓方式，主斜井与斜风井中间有第一、第二、第三联络巷相连，主斜井、斜风井、暗缓坡斜井通过+900m水平辅运石门与副立井相连通，在矿井建设过程中在主斜井与暗缓坡斜井通过措施巷相连接。
主斜井承担着全矿井的运煤任务；副立井和暗缓坡斜井承担着全矿井的辅助运输任务；斜风井为专用回风井筒。
2 初步设计中通风系统
初步设计当中采用主斜井下行风、暗缓坡斜井上段、中段采用下行风、暗缓坡斜风井下段采用上行风方式进行通风。主斜井风流经第一、第二、第三联络巷进入斜风井或通过主斜井与暗缓坡斜井措施巷进入暗缓坡斜井；暗缓坡斜井内风流经暗缓坡斜井下段东翼与11采区回风上山联络巷进入11采区回风上山与斜风井内(见优化前通风系统图及通风网络图)。
存在问题：①暗缓坡斜井内上行风和下行风同时存在不利于风流的控制。②需在暗缓坡斜井下段内设置一处行车风门，会对行车安全造成重大影响；通风设施过多，维护量较大，系统稳定性较差，在调整通风系统时，牵一发而动全身，系统调控困难。③矿井通风网络结构较为复杂。④矿井通风线路长，通风阻力大，将会造成巨大的电力资源的浪费。
石槽村煤矿有两个进风井，1个回风井，在投产初期布置1个采煤工作面时，矿井负压为1071Pa，总回风量为9600m3/min，矿井等积孔为5.74m2(以上数据参考《石槽村煤矿初步设计安全专篇》)。
根据对设计中通风系统存在的以上问题进行分析，决定必须对我矿通风系统进行优化。
3 通风系统优化方案
通过对我矿初步设计中通风系统进行研究，得出采用初步设计中通风系统后存在着矿井通风阻力较大，通风线路增长等诸多缺点，因此决定对我矿初步设计中通风系统进行优化，提出了以下优化方案并实施(见优化后通风系统图及通风网络图)。在实施优化方案过程中，全矿井采用暗缓坡斜井上行通风方式进行通风。
3.1 在上述主斜井、斜风井、副立井、暗缓坡斜井及相应联络巷掘进完毕后，在暗缓坡斜井上段内设置一组自动风门。施工后首先将中央变电所、中央水泵房、井底水仓、+900m水平井底车场等依次掘进完毕。
3.2 其次将暗缓坡斜井下段东翼与11采区回风上山联络巷、11采区第三中车场及其相关联络巷等依次掘进完毕。
3.3 在上述两处巷道进行掘进时采取一次串联通风方式将11采区第二中车场、112201主辅运顺槽、+1075m水平车场及其相关联络巷依次进行掘进。
优化后的通风阻力分布情况
石槽村煤矿现布置采煤工作面1个，矿井有两个进风井，1个回风井。通风总阻力为450Pa，风机房主扇压力为440Pa，总回风量为7634m3/min。
4 通风系统优化结果
通过对现有通风系统现状及将来进行研究得出以下结果：
4.1 优化后矿井通风设施较少，维护量减少，通风系统更为简单可靠。
4.2 暗缓坡斜井与11采区回风上山联络巷、11采区第三中车场及其联络巷已经掘进完毕，则在日后112203和112204主辅运顺槽掘进、11采区运输上山、回风上山和暗缓坡斜井下段东翼的掘进过程中风流不会进入暗缓坡斜井内，消除了由于此处掘进造成的串联通风现象。
4.3 由于11采区第二中车场及其联络巷、+1075m水平车场及其联络巷已经掘进完毕，则在日后的112202工作面顺槽掘进过程中风流不会进入暗缓坡斜井内，消除了由于此处掘进造成的串联通风现象。
5 矿井通风系统优化后综合效果评价
矿井通风系统的安全性有两层含义：一是保证矿井的正常生产；二是能够预防和控制灾害事故的发生。具体讲，矿井通风系统的安全性应满足以下要求：
5.1 矿井风量供需比。矿井风量供需比β一般在1～1.2之间。矿井实际风量满足要求，是保证井下用风地点有足够风量的前提条件，也是改善劳动环境和安全生产的基础。矿井7月份风量核定需风量为：7168m3/min，实际进风量为：7634m3/min，矿井风量供需比β=1.07，矿井风量供需比在合理的范围之内。
5.2 矿井风压。矿井风压越高，矿井通风管理难度越大，漏风的几率和漏风量也越大，从而导致煤炭自燃和瓦斯积聚的可能性也越大。矿井风压大于自然风压时，漏风由地表裂隙可能引入采空区及用风巷道；矿井风压小于自然风压时，用风巷道的风流由裂隙流向地面。将矿井风压控制在一定范围内对矿井防治自然发火有积极的作用。所以，风压是反映矿井通风系统安全性的重要指标。目前矿井风压为487Pa左右，相对有利于防治自然发火。
5.3 通风系统的经济合理性。矿井通风系统的经济合理性是在技术可靠性的基础上，如何使矿井通风达到较好的经济效益，提高通风经济效益。矿井通风费用中主要通风机的电耗占有很大的比重,优化后主扇频率降低，每年节约电费23万。
通过以上安全技术指标评价，石槽村煤矿通风系统在优化后，达到了预期状态，符合评价要求，提高了矿井抗灾能力，企业效益稳步提高。