1通风方案的提出
第一种通风方案:采用压入式通风，在地面距离井口20m处安设八台煤矿用防爆对旋轴流式局部通风机(四主四备)，井筒内安装四路胶质风筒，为井下四个掘进工作面施工供风。各掘进工作面实现独立通风，各掘进工作面乏风通过井下巷道和井筒排出至地面。第二种通风方案:在井下设风库，实行接力通风。在地面距离井口20m处安设四台煤矿用防爆对旋轴流式局部通风机(两主两备)，在井筒内安装两路Φ1000mm的胶质风筒。在井底车场巷道适当处设半个巷道风库，沿巷道走向中线处砌砖墙，风库长度20～30m，宽度3m，风库两端留有向外开启的小门，便于人员进入检修和更换设备。将井筒内风筒接到风库内，向风库内压风，在风库内安设八台局部通风机(四主四备)和启动装置，向各掘进工作面供风。通过地面压入式局部通风机向井下风库压风，井下风库内局部通风机向掘进工作面供风，实行接力通风，各掘进工作面乏风通过井下巷道和井筒排出至地面。第三种通风方案:初期施工井底环形车场时，采用压入式通风，在西副井地面距离井口20m处安设四台煤矿用防爆对旋轴流式局部通风机(两主两备)，采用井筒内安装两路玻璃钢风筒为井底环形车场巷道供风，向井下两个工作面压入新鲜空气。待西副井井底环形车场巷道施工结束，具备形成负压通风条件，采用抽出式负压通风，在西副井地面距离井口20m处安设两台抽出式主要通风机。利用井筒内已安装的两路玻璃钢风筒，地面主要通风机与上井口两路玻璃钢风筒间通过过路风道或玻璃钢风筒连接合茬，将井筒两路玻璃钢风筒往南马头门(或北马头门)方向巷道续接至适当位置。在西副井井底车场进风侧巷道中安设八台局部通风机(四主四备)，新风由西副井井筒流入井下，井下乏风由地面抽出式主要通风机经玻璃钢风筒排至地面空气中。
2通风方案的比较和选择
采用第一种通风方案，通风系统简单，通风设备管理环节少，但局部通风距离最长达2000m，地面压入式局部通风机至少选择FBD№8/2×55型煤矿用防爆对旋轴流式局部通风机，井筒内胶质风筒极易破损，不易维护，可能导致迎头风量不足。井筒和井下巷道均处于乏风风流中，劳动环境差，井底附近临时变电所等电气设备处于乏风风流中。二期工程施工采用此种通风方案，矿井抗灾能力弱，违反《煤矿建设安全规范》相关规定。采用第二种通风方案，可解决局部通风机能力不足、通风距离长以及多头掘进等问题。但除风库内为新鲜风流外，井筒和井下巷道均为乏风风流，劳动环境差，井底附近临时变电所等电气设备处于乏风风流中，当掘进工作面瓦斯超限时，不利于排放瓦斯。采用负压通风方案，井筒和井底车场巷道流入新鲜风流，井底附近临时变电所等电气设备处于新鲜风流中，井筒和井底车场巷道空气清新，劳动环境好，乏风经玻璃钢风筒抽到地面，能解决井筒及井底车场巷道污染问题。为下一步巷道探揭煤创造通风安全条件。局扇和启动装置位于井下新鲜风流中，在高瓦斯矿井中运转安全。保证矿井安全生产。二期工程施工采用此种通风方案，矿井抗灾能力强，符合《煤矿建设安全规范》相关规定。对三种通风方案综合分析、比较，考虑安全可靠性，最后，经甲乙双方共同研究决定，二期工程施工，采用第三种通风方案，待西副井井底环形车场施工结束，采用负压通风。
3负压通风设计
待西副井井底环形车场施工结束，具备形成负压通风条件，采用抽出式负压通风。在西副井地面距离井口20m处安设两台抽出式主要通风机，一台使用，一台备用，确保备用通风机能在10min内启动。主要通风机至井口段安设两路Φ1200mm玻璃钢风筒，并与井筒上井口两路玻璃钢风筒合茬，在两台主要通风机至玻璃钢风筒的接头处安设一个特制的由钢板加工成的“两变一”接头，接头处设闸门，并保证主、备主要通风机正常切换时，防止风流短路。井筒段采用已安设的两路玻璃钢风筒，将井筒两路玻璃钢风筒往南马头门方向巷道续接至－706m水平主变电所通道口外27m，玻璃钢风筒吸口距离下井口60m。井底车场北侧巷道为重车线路，井底车场南侧绕道为空车线路，为不影响重车辆运输，因此将井筒两路玻璃钢风筒往南马头门方向巷道续接，井底车场北侧巷道不需设置风门。在南、北等候室西口处各构筑一道调节风窗。在南侧马头门巷道适当位置处构筑两道双向风门，第一道风门距下井口40m，风门间距20m，保证玻璃钢风筒穿墙并探出外墙长度2m。在北侧重车线巷道处设置两道防突反向风门。在西副井井筒中段－550m水平泄水巷适当位置安设两道调节风门，防止风流短路，确保通过泄水巷的风量不超过300m3/min。通过井上、下及井筒内两路玻璃钢风筒由地面抽出式主要通风机将井下乏风排至地面空气中。形成负压通风时，井下主要施工消防材料库、第二号交岔点与第七号交岔点间巷道、内水仓、－706m水平主水泵房。四台局部通风机(两主、两备)安装在南侧马头门巷道两道风门以北，距下井口不小于30m。另外四台局部通风机(两主、两备)安装在南等候室调节风窗东侧，距调节风窗不少于15m。临时配电点安装在北等候室调节风窗东侧，距调节风窗不小于5m。后期施工主贯通方向的－706～－770m轨道斜巷，采用FBDⅠ№7.1/2×30型矿用防爆压入式对旋轴流局部通风机，采用Φ1000mm胶质风筒。施工其他3个辅助掘进巷道，采用FBDⅠ№6/2×15型矿用防爆压入式对旋轴流局部通风机，采用Φ800mm胶质风筒。通风系统示意图如图1所示。
3.1主要通风机选型
3.1.1玻璃钢风筒入口总吸风量计算
井下最多施工四个掘进工作面。井下两路玻璃钢风筒入口总吸风量Qh为2232m3/min，保证两路玻璃钢风筒入口总吸风量大于井下四台压入式局部通风机总吸风量，井下四台局部通风机最大总吸风量为1860m3/min。
3.1.2主要通风机工作负压计算
1)风筒风阻计算。采用两路玻璃钢风筒导风，每路风筒直径为1200mm，每节风筒长4m，地面、井筒和井下巷道每路玻璃钢风筒全长按900m计算。最后计算得两路风筒并联后的总风阻Ｒ并=1.85N•s2•m－8。2)井筒、巷道风阻计算。地面、井筒和井下巷道两路玻璃钢风筒总风阻Ｒ风筒=Ｒ并=1.85N•s2•m－8。3)地面抽出式主要通风机的工作参数计算。地面主要通风机的工作风量Qa=52.08m3/s，主要通风机工作静压Hs=4145Pa。所以主要通风机设计工况点位:Qa=52.08m3/s，Hs=4145Pa。
3.1.3地面抽出式主要通风机的选择
设计工况点，风量:Qf=52.08m3/s;负压:Hs=4145Pa。由此选择扇风机型号为FBCDZ－6－№19E型防爆抽出式对旋轴流通风机(n=980r/min)。FBCDZ－6－№19E型防爆轴流通风机工作效率较高，设计工况点基本位于风机叶片安装角度范围的中部，设计工况点距离风机最大或最小安装角度较远，风机的运行工况能够满足矿井建设巷道施工通风要求，并且留有一定余量，可满足四个掘进工作面施工通风要求。3.1.4确定通风机的实际工况点因为根据hfsmax，Qf确定的工况点，即设计工况点M未恰好在所选择通风机的特性曲线上，根据通风机的工作阻力，需确定其实际工况点。首先计算通风机的工作风阻Ｒ=Ｒsmax=hfsmax/Q2f=4145/52.082=1.53N•s2•m－8。然后在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线Ｒ，与风压曲线的交点即为实际工况点。
3.2技术保障措施
1)当地面主要通风机突然停止运转时，做到井下所有设备自动断电，井下所有人员立即撤至地面。因检修、停电或其他原因停止地面主要通风机运转时，必须制定停风措施。2)井下供风局扇做到“三专三闭锁”，双风机、双电源、自动切换。当局扇突然停止运转时，做到该局扇供风巷道内所有设备自动断电，该局扇供风巷道内的所有人员立即撤出该掘进工作面，进入进风巷道新鲜风流处。恢复通风前，首先检查瓦斯，只有在停风巷道瓦斯浓度低于0.6%，局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机，经正常通风后，方可恢复巷道内的电气设备的供电。若瓦斯浓度超限，在排放瓦斯时，严禁“一风吹”，若瓦斯浓度超过3%，应编制排放瓦斯安全技术措施，由矿山救护人员进行排放。3)井下设有甲烷传感器、局扇开停传感器、风门开闭状态传感器。监控系统具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能，监控系统必须配备不间断电源UPS。安全监控设备定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器，每7天必须使用校准气样和空气样调校1次。保证安全监控设备正常使用和维护。4)风筒应吊挂平、齐，严禁漏风，拐弯处设弯头。风机应有专人看管，保证正常运转，并实现挂牌管理。5)瓦斯检查员井下交接班，瓦斯检查次数，每个掘进工作面每班至少检查3次。6)电气设备入井前，应经过严格检查其防爆性能，严禁防爆性能不合格的电气设备入井。井下电气设备必须有专人负责检查、维护，并应每旬检查一次防爆性能，严禁使用防爆性能不合格的电气设备，杜绝失爆。7)施工中要做好地质探测工作，防止误揭煤层，揭煤前必须另行编制揭煤安全技术措施。8)每小班瓦检人员必须检测一次局扇位置胶质风筒重叠段巷道内的风流流向是否正常，防止局扇发生循环风，必须保证此段风流流速不低于0.15m/s，若发生循环风必须停止施工，采取措施进行处理。井下严禁无风、微风作业，确保巷道内风流流速不低于0.15m/s。9)井下每十天进行一次全面测风，测定掘进工作面、总回风巷的风量，测定井下巷道进风流的风量，测定局扇位置胶质风筒重叠段巷道内的风量、测定玻璃钢风筒吸入风量。井下各种通风记录牌板齐全并正常填写。
4实施效果
2014年4月上旬，新集一矿西副井井底环形车场相关工程施工结束，具备形成负压通风条件，地面主要通风机运转，形成负压通风，现场实测井下玻璃钢风筒总吸风量2500m3/min，主要通风机工作风量3400m3/min，满足施工需要，井下施工四个掘进工作面，井下风量充足，创造了舒适的气候条件，应用效果良好，确保了矿井建设安全生产。
5结语
新集一矿西副井二期工程施工，采用负压通风方案，保证了整个工程进度的顺利完成，确保了矿井建设安全生产。表明独眼井二期工程采用负压通风，虽然投入成本费用高，但能够解决通风距离长以及多头掘进等问题，通风安全可靠，符合相关规定要求。在独眼井矿建工程施工中，应根据矿建工程的自身条件及其特殊性，合理选择通风方案，力求通风设计安全可靠、合理，满足矿井建设施工通风安全需要。独眼井矿建工程通风系统的好坏不仅关系到矿建企业的经济效益，而且直接决定着矿井抗灾能力的大小，关系到煤矿建设安全生产。
作者：王俊单位：中煤矿山建设集团三十工程处
