分析及解决方法 3 通风改造成果及应用
2.1 通风现状
由于该矿原设计井型小，南风井位于主副井以南800 m，偏离储量中心，南风井及-80 m回风巷断面小，只有4 m2，风量增大后，风速超限，阻力大。
由于受火成岩侵蚀的影响，井田的可采范围象一个“三角形”，而南风井位于一个角上。进入二水平以后，矿井的可采煤量均位于井田的北翼，而风井位于井田的南翼，这样就形成了“南风北调”的不合理局面，通风线路长，阻力大，漏风多。
南风井使用的两台轴流式风机，属淘汰产品，效率低，只有50%左右，耗电量大，继续使用这样的风机是一种很大的浪费。
2.2 改造方案和改造方法
2.2.1 改造方案
通过调查研究提出三个改造方案：方案一：更换南风井的风机。优点是可利用现有的工业广场，在南风井的另一侧立即就可以破土动工，投资少，见效快，工期短；缺点是通风线路长，阻力大，负压高，耗电量大；-80 m回风巷及南风井断面小，需要扩大，按风量3 500 m3/min计算，巷道净断面不少于7.3 m2。方案二：把老副井改造为中央风井。优点是通风线路较短，阻力小，耗电量较小，可利用现有的工业广场和老副井，风硐和机房可以立即破土动工，投资少，见效快，工期短；缺点是工业广场内建筑物多，难以布置或需要拆迁建筑物，风机噪音影响工广，进回风之间距离小，一水平没有采完之前，老副井有提升任务。方案三：新打北风井，优点是通风线路最短，阻力最小，耗电量最小；缺点是投资大，工期长。
上述三个方案均是可行的，从生产需要和实际情况出发，新打北风井，倾角30°，斜长90 m，加上征地、铺路、架线、机房的施工和安装，工期长，需要3年多，投资大，需要300多万元，不能及时解决风量不足的问题；该矿的剩余范围年限不长，只有10年多，因此新打北风井的方案被否定了。
方案三被否定之后，又分析了方案一和方案二，地面工程、工期和投资相同，方案一比方案二通风线路长800 m，而且断面要从4 m2扩大到7.5 m2，增加投资50多万元；断面扩大以后，风阻增加67 mm水柱，仅此一项每年多耗电55.7万度，可见方案一是不经济的，只能选择方案二。
2.2.2 改造方法
方案确定后，就必须弥补方案二的缺陷：一是当务之急风量不足问题。二是老副井改为中央风井后一水平的提升问题。三是机房布置和噪音问题。围绕着这三个问题进行研究解决。
(1)要解决当前风量不足，只能利用现有的通风系统和设备进行改造，见效快。根据现状，要提高风量，只有一条路可走，即加大风叶角度，更换大功率电机，按风量3 500 m3/min计算，负压292 mm水柱，风机的工况为Qk=60 m3/s，Hk=300 mm水柱，ηk=0.60，β=35°，电机功率为310 kW。
(2)老副井改造为中央风井，必须解决一水平的提升问题。解决一水平提升问题的途径有两条：一是中央风井兼作提升井之用；二是利用新副井在一水平甩车提升。由于一水平即将采完，提升量小，中央风井兼作提升用，漏风大，难管理，不能做到一步到位。利用新副井提升，既可以解决运输问题，又可以节约用电，减少漏风和服务人员。经计算新副井提升能力能满足要求，但是由于新副井是双钩提升，在一水平甩车只能是单钩，另一个钩头始悬吊于井筒中间，必须加强斜井运输管理。因此，新副井同时服务于一、二水平的方案是可行的。
(3)机房位置的解决。根据《设计规范》的要求，进回风之间距离不小于40 m，机房位置只能向西移，拆除井口仓库及修理库，有一条公路和高压线路需要改道，就能满足要求。
(4)为了减轻工广内噪音的影响，提高风机效率，经调查研究，选用了G4-73-11系列风机。根据计算风量和风压，在风机特性曲线上查到，该风机直径为2 m，配备电机功率为240 kW，转速730 r/min。由于风机噪音小，再加上消音处理，对工广的影响很小。
(1)为了尽快地解决风量不足问题，于1992年3月份该矿把南风井主扇电机由155 kW更换为310 kW，风叶角
