1 概况
刘庄煤矿位于安徽阜阳市颍上县境内，井田面积82km2，煤炭储量15.6亿吨，可采储量6.79亿t，设计开采能力800万t/a，服务年限71a。2012年核定生产能力1140万t/a。
西四块段位于刘庄井田西部，东临西三块段，西与西五块段相接。南北倾向长2900m，东西走向长2740m，面积约8.08km2，地质储量15533.2万吨。
2 矿井通风现状
刘庄煤矿西区采用中央并列抽出式通风，西区回风井安装两台ANN-2884/1400N型轴流式风机作为永久主扇，一台使用，一台备用，电机功率2000kW，转速1000r/min，风机风叶角度42.7°。矿井负压2850Pa，总进风量14370m3/min，总回风量20304m3/min。
3 西四块段通风系统
西四块段通风路线为：新鲜风流由西区进风井进入井下→一号、二号轨道石门→西三采区轨道、胶带二大巷→西四块段分煤层轨道、胶带大巷→各用风地点→西四分煤层回风大巷→西三13-1煤煤层回风大巷→一号、二号回风石门→西区回风井→地面。
根据刘庄煤矿生产及安全中长期规划接替安排，2022年8月西四块段首采面投入生产。现按照西四块段后期1805采区180513工作面回采，180507工作面准备来进行计算通风阻力，以校核西区回风井通风能力。
4 风量计算 4.1 采煤工作面
1805采区采面均为综采工作面，采用倾斜长壁综合机械化采煤，所需风量按瓦斯涌出量、工作面温度和同时工作的最多人数分别计算，取其中最大值，用风速进行验算。
按瓦斯涌出量计算：Q采=125q采Kc（1-C）=125×18.96×1.6×0.5=1896m3/min 按气象条件计算：Q采i=60×70%×V采i×S采i×· K高·K长=60×70%×1.8×15×1.2×1.2=1633m3/min 按工作面人数配风：Q采=4×Nc=320m3/min
根据风速验算：供风量应满足15×Sc≤Q采≤240×Sc，180513工作面风量取1896m3/min，风速满足要求。
4.2 掘进工作面
按瓦斯涌出量计算：Q掘=125q掘Kd=125×1.02×1.8=229.5m3/min 按工作人数计算：Q掘=4N=4×30=120m3/min 按炸药使用量计算：Q掘=25A掘=25×15=325m3/min 按局扇吸风量计算：Q掘=Qf×I×Kf
顺槽掘进工作面根据矿上实际选择1台2×30kW对旋局扇，吸风量为500m3/min。
Q=500×1×1.2=600m3/min
高抽巷掘进面实际选择1台2×18.5kW对旋局扇，吸风量为400m3/min。 Q=400×1×1.2=480m3/min
由上述计算可知，以局扇吸风量结果最大。
经验算，掘进工作面的需风量的取值能满足规定风速的要求。 4.3 硐室需风量
采区变电所：取240m3/min 单轨吊交换站：取180m3/min 爆破材料库：取240m3/min
4.4 其他巷道需风量
胶带大巷尾部联巷：Q=60×0.25×20.72=310.8m3/min 4.5 采区总需风量
Q采区=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐）×1.2=（1670+2×600+480+240+240+180+310.8）×1.2=5456.2m3/min
=90.94m3/s
采区总需风量取91m3/s。 5 通风阻力计算 5.1 巷道通风阻力计算
井巷通风摩擦阻力h摩=αPLQ2/S3=2566.03Pa。 5.2 自然风压
夏季地面大气压为98627Pa，以最不利的夏季计算自然风压。夏季进风井筒平均空气温度为30℃，回风井筒平均空气温度取27.5℃。
夏季自然风压：Hn=Hρ1g-Hρ2g
进风流平均密度：ρ1=0.003484（P÷T）=0.003484×（98627÷303）=1.134kg/m3 回风流平均密度：ρ2=0.003484（P÷T）=0.003484×（98627÷300.5）=1.143kg/m3
Hn=Hρ1g-Hρ2g=774×1.134×9.8-774×1.143×9.8=-68.27Pa 5.3 矿井通风阻力 h总=h+h局+h硐-Hn 式中：
h总——矿井总通风阻力 h——各段巷道总通风阻力
h局——局部通风阻力，包括变断面、转弯等处阻力，按井巷摩擦阻力的15%计算
h硐——矿井风硐阻力，取200Pa Hn——自然风压
h总=2566.03+2566.03×15%+200+68.27=3219.21Pa 6 通风能力校核
由风机运行工况点可知，西四块段投产后期，现有风机应可能满足采区正常生产需要，暂不需更换。
7 结语
西四块段后期通风阻力稍大，经计算约为3219.21Pa，但不超过3920Pa，考虑到该时期矿井总进风量较大、表土层较厚不利于井筒施工、工广压煤等因素，建议西四块段暂不需新建风井，但矿井应加强通风管理及适当采取降阻措施。
参考文献
[1] 国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2011.
[2] 张荣立，何国纬，李铎.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社. [3] 张国枢.通风安全学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2007.
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