摘 要： 局部通风机是掘进工作面重要的通风设备， 其性能直接关系到掘进工作面瓦斯治理的成效。文章对高效对旋局部通风机在某矿井局部通风中的应用进行了探讨，为解决高瓦斯矿井长距离局部通风， 提供了有效途径。
关键词： 高效 节能 局部通风机
0 矿井介绍
某矿井煤炭赋存条件优越。井田面积63 . 1k m2， 矿井地质储量 7 . 8亿 ， t 可采储量 5 . 5亿 t 。可采
煤层 1#、 2#、 3#、 6#、 7#、 8#、 9#共 7层， 总厚度 18 . 78 m，目前， 主要开采 2#、 3#、 8#煤层， 矿井服务年限为 100年。有两个生产水平， 上水平为平峒开拓形式， 下水平为斜井开拓形式， 2006年矿井核定生产能力为 500万 ， t 矿井采用长壁采煤法。矿井采用的是多风井进风、 多风井回风的分区通风方式， 现有入风井 10个， 出风井 4个， 矿井总进风量约 为 30000 m3/m in， 矿 井 总 排 风 量 32000 m3/m in 。矿井建有地面固定瓦斯抽采系统， 2006年抽采纯瓦斯量为 1430万m3。
1 问题的提出
此矿井北区8#煤层平均厚度 3 m 是该矿的主采煤层。该区域是全矿可采煤层中瓦斯涌出量最大的区域， 随着开采深度的不断延伸和单巷掘进距离的不断加大以及掘进进尺的不断提高， 瓦斯涌出量年递增。瓦斯治理的任务越来越重， 尤其是局部通风的难度加大。2002年， 该煤层综掘工作面绝对瓦斯涌出量为 6～ 8 m3/min ， 一个综掘工作面安设 4台28 k W局部通风机同时供风。 2004年综掘工作面绝对瓦斯涌出量达到 6～ 8 m3/m in ， 一个综掘工作面安设 1台 2 @ 30 k W 局部通风机和 1台 28 k W 同时运转供风， 勉强可以解决局部通风问题。 2005年在掘进 68208 综采工作面时， 绝对瓦斯涌出量达到了 8～10 m3/m in ， 使用 2台 2 @ 30 k W 局部通风机同时供风也不能解决通风问题。如果使用 3台以及 3台以上局部通风机同时为 1个掘进工作面供风， 违反 5煤矿安全规程6第 128条规定。通过调研， 煤炭科学院重庆分院生产的新型高效、 节能 FDò型 2 @ 55 k W 对旋局部通风机的风量、 风压可以满足该掘进工作面的通风需要。FDò型 2 @ 55 k W 对旋局部通风机的功率为 2 @ 55 k W、 风量 700～ 1 000 m3/m in 、 风压 1 500～7 700 Pa 。
2 高效低噪节能对旋局部通风机的应用
1） 新型高效、 节能 FDò型 2 @ 55 k W 对旋局部通风机技术参数见表 1 。
2） 2005年 2月， 在掘进 68208正、 副巷时首次使用该局部通风机。 68208正、 副巷巷道断面积为 11m2， 在巷道掘进到 300 m 时， 风筒出口风量 1 050 m3/m in ， 回风流瓦斯浓度 0 . 4%； 掘进到 500 m 时， 风筒出口风量 1 000 m3/m in ， 回风流瓦斯浓度 0. 6 %； 掘进到 1 000 m 时， 风筒出口风量 950 m3/m in ， 回风流瓦斯浓度 0 . 9 % ； 在整个工作面掘进过程中没有因为供风量不足而影响工作面的正常掘进， 安全地完成了该工作面的局部通风任务。
3） 配套风筒以及风筒管理。鉴于该通风机风量大、 风压高， 为减少风筒漏风量， 保证风筒出风口有足够的风量， 该局部通风机配套使用直径 1 m、 长度 10m的抗静电、 阻燃风筒， 风筒出风口到工作面的距离保持 5～ 10 m。随着巷道的延伸， 逐节对接， 风筒做到逢环必吊， 吊挂平直， 接头进行反压边， 发现风筒破口及时粘补， 风筒由专人负责管理。风筒的漏风率控制在 1 . 5 % ～ 2%。
4） 配套风筒以及风筒管理。为保证掘进工作面连续供风， 最大限度减少局部通风机因临时停电造成停风的次数和时间， 采用了 / 双风机、 双电源自动切换技术 0， 即 1个掘进工作面同时安设 2台 FDò型 2@ 55 k W 对旋局部通风机， 通过风筒切换器将 2台风机同风筒相联结； 安设 2台 FDò型 2@ 55 k W 对旋局部通风机由来自变电所的 2个电源 （其中 1个为风机专供电源 ）， 分别对风机供电， 通过切换装置实现不同电源之间的切换， 以保证掘进工作面的连续供风。
3 安全性分析
1） 减少掘进工作面局部通风机的台数。如前所述， 1995年， 综掘工作面绝对瓦斯涌出量为 6～ 8 m3/m in， 1个综掘工作面同时安设 4台 28 k W 局部通风机供风 （每台 28 k W 局部通风机供风量为 150～200 m m3/min）。2002年综掘工作面绝对瓦斯涌出量达到 6～ 8 m3/min ， 1个综掘工作面安设 1台 2 @30 k W局部通风机 （每台 2 @ 30 k W 局部通风机供风量为 350～ 400 m3/m in）和 1台 28 k W 同时运转供风， 勉强可以解决局部通风问题。
2） 提高掘进工作面供风的可靠性。一个掘进工作面安设多台局部通风机不仅违反 5煤矿安全规程 6第 128条规定， 更主要是影响供风的可靠性。多台风机供风， 增加了因风机故障造成的临时停电停风， 如一个综掘工作面同时安设 4台 28 k W 局部通风机供风， 只要有 1台风机发生故障， 就会因供风量不足， 导致整个综掘面停止生产； 多台风机同时供风就要多敷设风筒， 不仅增加了风筒维护工作量， 而且还因风筒损坏造成工作面供风量的不足。
3） 改善掘进工作面的作业环境。减少了风机台数、 噪音和发生事故的几率； 减少了风筒趟数和巷道空间的占用， 为行人、运料提供了便利条件。
4 适用性分析
1） 减少掘进工作面局部通风机的台数。 FDò型 2 @ 55 k W 对旋局部通风机的功率为 2@ 55 k W、 风量 1 000～ 700 m3/m in、 风压 1 500～ 7 700 Pa ， 该局部通风机具有：
a） 风压高、 风量大， 风量随着压力的升高变化小。如果在瓦斯浓度不超过 1 % 的情况下， 该风机的供风距离可达到 1 500～ 2 000m。
b） 效率高， 且其高效运行区宽， 适应范围大。
c） 噪声低， 消声结构风阻小， 消声效果好， 且能保证风机长时间在低噪声状态下运行， 创造了良好的作业环境。
2） 减少掘进工作面局部通风机的台数。适用于高瓦斯矿井的长距离掘进工作面， 即最大绝对瓦斯涌出量在 5 m3/m in以上， 局部通风距离在 1 000～ 1 500m 为最佳。如果瓦斯涌用量小， 采用其它性能的局部通风机即可解决局部通风问题， 无需使用该风机。
3） 减少掘进工作面局部通风机的台数。巷道断面积在 6 m2以上为宜。如果巷道断面积小， 敷设直径 1m 的风筒， 就会应风筒占用巷道断面积而影响正常施工。
5 结束语
利用新型高效低噪节能 2 @ 55 k W 对旋局部通风机， 解决了高瓦斯矿井的长距离掘进工作面局部通风问题， 在某矿已经有成功的经验， 并且得到了广泛的运用。