井下生产用风管路设计优化与应用

井下生产用风管路设计优化与应用

盖盛源

山东黄金矿业股份有限公司新城金矿山东莱州261438

摘要：高压风广泛应用于生产，为生产设备提供动力，新城金矿生产用风主要由地表空压机房提供，通过地表至井下主通风管路输送到井下各个作业中段，为生产提供支持。随着主力生产中段的下移，生产任务加剧，井下工作面越来越广，生产设备逐渐增加，导致井下各作业面生产用风出现不同程度风压不足现象，成为严重制约生产的一个重要因素，为解决这一瓶颈，对井下主生产高压风管路进行设计优化。

关键词：空压机；高压风；供风管路

一、前言

新城金矿地表空压机房目前共有5台空压机设备，其中螺杆式60m³空压机（型号：G315-8.5）1台，螺杆式60m³空压机（型号：MM300-2S）2台，螺杆式40m³空压机（型号：SAC250-8）2台，通过井下主供风管路向工作面提供高压风。随着主力生产中段的下移，生产任务加剧，井下多处作业面生产用风出现风压不足现象，影响区域主要出现在-380Ⅺ矿体、-420、-530、-580南翼等中段作业面。通过查找分析，导致系统供风压力低的主要原因是北风井内-280至-480主供风管路（型号为Φ133*6无缝管）严重偏细，限制了向-280至-580各中段主支管路的供风量；此外，-380Ⅺ矿体生产用风由主竖井内供风管路供应，由于主竖井内管路为Φ50钢编复合管，已经不能满足主竖井各岗位及-380Ⅺ矿体开采同时用风需求，因此对这两段主通风管路进行设计优化。

二、主生产用风管路优化设计方案

1、地表钻孔至-380马头门段主管路优化

地表使用Φ159*6无缝钢管、地表以下使用Φ159*10无缝钢管进行安装优化，安装新管路全长约1220m，其中地表部分长约480m，地表钻孔口至-380钻孔口长约420m，-380钻孔至-380马头门长约320m。

2、北风井-280至-580段主管路优化

由于-480至-580主供风管路为Φ150*10塑料管，无论从管路阻燃安全角度考虑，还是管路使用寿命考虑，均应更换。安装一条新管路，使用Φ219*6无缝钢管，全长约900m，其中-280至-380上变坡点约350m，-380上变坡点至-480上变坡点约250m，-480上变坡点至-580约300m。

3、北风井-530至-580段主管路优化

高压风管路原敷设路径为：A→B→C→D→E→F，目前D位置大巷大面积塌方。优化后路径沿-530中段措施井至-580中段，路径A→G→H→F。因-480至-530北风井内顶板塌落和踏步台阶存有大量烂泥浆体，供风管路施工方无法安全施工，且支护清理难度大。因此无缝钢管施工至-480，从-480至-530、-530平巷、-530至-580采用内径相当的钢骨架聚乙烯复合管替代。

三、施工前期准备工作

1、施工管路在地表切割加工，北风井内φ219*6管路建议切割长度不超过4m/根。

2、套管加工长度为20cm，要求两端内侧倒角5*45°。

3、将每根无缝管一端外圈作坡口处理，另一端焊套管（套管焊至中心部位，用拐尺确保套管焊接与管路对正）。

4、用卡车运输至-280、-380北风井口，其中，-380至-580管路从-380北风井内沿管线走向依次下运安装。

5、井下-380管路使用卡车运至盲竖井口，沿有轨巷运至施工地，或者由主竖井放到-380马头门，再运至施工地点。

6、做好现场的清理工作，办理相关动火作业证明、安装人员培训工作。

四、管路施工安装要求

1、管路安装要求

（1）安装人员必须按有关规范规定和施工设计要求，采用安全合理的施工方法确保工程质量和工期。

（2）管道（直管、弯头）安装前严格检查管道质量，各项技术指标符合设计技术要求。

（3）管道安装过程中严格规范施工措施、步骤和施工安全。

（4）北风井内的管路敷设过程中以管路倾角变化小、弯头部位少为首要技术要求。

（5）管道支撑方式由多种形式相互结合，由安装人员根据施工实际情况掌握，按实际情况固定安装。

（6）严格按设计要求施工，安装尺寸、管路压力达到设计要求，施工质量必须达到国家现行的有关施工规范要求，合格率达到100%。

（7）管路安装过程中，要对所有固定螺栓抹黄油防锈。管路安装完成后，要对固定螺栓进行二次紧固。工程质量达到国家现行验收规范合格标准。

2、管路焊接要求

（1）管路套管坡口清理干净，焊接连续均匀，第一层焊接完毕，背面必须进行清根处理。

（2）当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，每层焊接接头应错开15-20mm。每道焊口应做好标记。

（3）焊缝高度不低于10mm。

3、管路除锈、防腐要求：

（1）管路表面要求清洁干燥，无油脂、尘埃等污染物，除去疏松的锈层、氧化皮和旧漆膜，可采用人工，机械或高压水冲洗等方法进行清理。

（2）管路表面清洁后刷铁红防锈漆，等铁红防锈漆固化后，按照“三油两布”防腐要求，先刷一遍沥青漆，缠上玻璃丝布，再刷一遍沥青漆，再缠上玻璃丝布，再刷一遍沥青漆，要求刷漆均匀，防腐处理一定严格要求，保证防腐效果。

（3）管路支架刷防锈漆。

五、安全施工注意事项：

1、所有参与施工人员必须进行安全及技术培训，并有相关施工作业资格证，熟悉方案的各个环节。

2、北风井内作业，同一斜巷内不允许两端同时作业，做好相关的防护措施，确保施工安全，保证工程质量与进度。

3、现场由一人统一指挥，各处操作者之间用对讲机联系，如出现疑问，必须再次询问确认清楚后方可执行相关操作。现场指挥者时刻保持头脑清醒，熟悉各个操作环节和注意事项。

4、地表高空作业必须系好安全带；井口及井下作业系好安全帽，佩戴好绝缘护品以及井下施工相关的防护用品；井口作业应封闭井口，安排专人做好井口监护工作，确保井筒无落物。

5、井下焊接时，作好防水绝缘措施，佩带好劳保护品。注意处理好焊渣崩落方向，避免落在电缆上。

6、施工负责人施工前必须检查施工工具、物料等完好。所有吊钩、吊扣、管卡子应捆扎、紧固好，避免自动松脱。

7、由于是多人协同抬放管路，要统一口令听指挥，避免受伤。

8、井下气电焊作业时，必须规范接电、安全操作。

六、安装遵循的国家标准及规范、规程等

1、《机械设备防护罩安全标准》（GB8196-2003）。

2、《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）。

3、《工业场所有害因素职业接触限值》（GBZ2-2007）。

4、《山东省金属非金属地下矿山安全生产技术与管理规范》（DB37/T2762-2016）。

七、研究应用效果

对新城金矿井下主生产用风管路进行重新梳理优化，对部分管路路径进行了重新设计，不仅解决了井下生产用风管路压力不足问题，同时节省了很大部分管路，缩短了施工工期。通过对主生产用风管路系统优化后，解决了井下工作面生产用风压力不足的问题，有效的增强了井下高压风系统完备性，解决了生产用风制约瓶颈，为正常生产提供了有力支持。

参考文献：

[1]陈要东.立井井筒装备一次成型安装工艺研究与应用[J].内蒙古煤炭经济.2014（05）

[2]张基磊，朱泽祥.大倾角斜井管路安装技术[J].建井技术.2009（06）

[3]张峰，朱泽祥，潘海燕，张开功，吴春.斜井管路安装先进技术[J].建井技术.2011（03）