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[摘要]矿井通风的优化主要是通风系统的优化,要求 系统简 单、安全可 靠和经 济合理。本文重点提出几种合理可行的优化方案,解决实际问题。
[关键词]矿井 通风 优化 安全
[中图分类号] TD72 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-258-1
0前言
矿井通风是运用多种技术手段输送、调度空气在井下 流 动, 维护矿井正常生产和劳动安全的动态过 程。在生产期 间利用通风动 力,以最 经济 的方式 , 向 井下 各用 风地点 供给 质 优量足的新鲜空气,保证工作人员的呼吸,稀释并排 除瓦斯、粉尘等各种有毒 有害 物质, 降低 热害,给 井下 创造良 好的 劳 动环境。在发生灾变时,能有效、及时地控制风 向及风量, 并与其他措施结合,防 止灾 害的扩 大,最大 限度 地减少 事故 损失。人们将 矿井通风系 统实 现上述 任务 的综 合能力 称为 矿井通风系统的安全 可靠性。 分析矿 井重 大灾 害事故 发生 及扩大的原因,无 不与矿 井通 风系统 有密 切的 关系。因 此,建立既能满足日常生产通风, 保证风向 稳定、风质合格,又能 在灾害时期保持通 风设 备运 行可靠、稳 定、能快 速实现 风流 控制的通风系统对于实现资源的安全开采是至关重要的。
1礦井通风系统优化
矿井通风的 优化 主要 是通风 系统 的优化。 选择 好矿 井通风系统是关系到整个矿井的安全和正常生产的重 要问题。具体应符合如下的一些基本要求:每个矿井 必须有完整的独立通风系统;矿井进风 井口必须布置在不受 粉 尘、灰土、有 害和高 温气体浸 人的地 方; 进、回 风井之 间和 主要进、回风巷道之间 的每 个联络 巷中,必 须砌 筑永久 性挡 风墙; 每个生产水平和 每个 采区都 必须 布置 单独的 回风 道, 实 行分区通风,将其回风流直接引入到 总回风道或 主要回风 道中; 矿井主要通风机 的工 作方式 一般 应采 用抽出 式通 风;根据矿井开拓系统选择确定合理的通风系统。
2矿井通风系统优化设计的重要意义
矿井通风的目的是为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量,保证作业空间良好气候条件,冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘等。而矿井通风状况的好坏,在很大程度上直接影响到矿井的安全生产、矿井的 经济效益、矿井的稳产和高产及矿井灾害时期的应变能力等。因此,在矿井通风设计与生产期间,均应对矿井通风系统的稳定性及可靠性 进行分析。
3传统矿井通风系统
我国煤矿自50年代开始采用机械通风,但风机的运转效率一直较低。据统计风机运转效率仅约40%,比设计的风机效率降低一半以上。通风能耗约占矿井总能耗的1/3,通风电费约占通风能耗的70%。大型矿井的风机装机功率高达数千千瓦,年通风电费达数百万元。造 成矿井通风系统能耗高的主要原因是:①通风方法和设计手段;②风 机性能;③管理水平。
我国矿井通风系统设计多数采用统一的主扇通风系统,漏风系数取得大以及按最困难时期的最大风压选择风机,使选取的风机风压过高,通风系统建成后,由于煤矿开采技术上的特点,致使主扇的工况点风压比设计的风压低得多。我国大多数煤矿所使用的70B2风机属于高、中风压和中流量风机,高效率区多在2000-3000Pa范围内。而煤矿当风量为40-90m3/s时,矿井总阻力多在600-900Pa之间。风机等积孔与矿井通风网络等积孔不匹配,使风机长期在低效率区运转。
4矿井通风系统优化设计研究
4.1矿井通风系统优化设计遵循的原则
新矿井在通风系统设计或生产矿井在进行通风系统技术改造设计 时,必须根据矿井的地质条件、矿井开拓和生产布局可拟定出很多可行的设计一方案,并且各个方案各有优缺点。要从众多的方案中确定 出最优的通风系统方案,必须首先确定矿井通风系统的评判指标。
4.2矿井通风系统优化设计进展
由于矿井通风系统非常复杂,通风系统的解算是相当复杂的,手 工解算或是利用传统的通风网络解算软件解算工作量太大根本无法达 到及时得到井下通风状况的目的。所以开发出一个功能强大、界面友 好、操作简洁方便、可视化度高的通风网络仿真软件能够大大加强矿 井通风的管理力度,为保证煤矿安全生产奠定良好的基础。
5新型多风机多级机站矿井通风系统
5.1新型多风机多级机站特点
多风机多级机站具有显著的优越性,它既可提高矿井有效风量 率,又可节省电能消耗。我国自1983年开始该通风技术的试验研究以 来,先后有几十个大中型非煤矿井采用此技术,改造原有的通风系 统,都取得了明显的社会效益和经济效益。
所谓多风机多级机站,即是由几级(至少是三级以上)风机站接力。
5.2矿井通风系统节能风机的推广应用
目前我国中煤科工集团重庆研究院自主生产的抽出式局部通风机 与我国煤矿巷道通风机参数合理匹配,为新型掘进施工或引排瓦斯用 通风机,该风机具有大流量、高风压、高效率、低噪声、系列化、结 构简单、使用维修方便等特点,用于处理井下局部瓦斯积聚或与除尘 装备联合使用用于工作面除尘。
5.3矿井通风技术研究的进展和方向
新型矿井通风系统应为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量,保证作业空间良好气候条件,冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘等,矿井通风技术研究的进展和方向主要是:在矿井通风系统技术改造与建设中,不存在统一的技术模式,应根据各自系统的具体条件,沿着多种技术途径发展。这些途径主要是:分区通风系统、多风机多级机站通风系统、主—辅多风机系统、统一主扇通风系统;新型、高效、节能 矿用风机的研制与应用;采用优化设计技术;矿井通风系统的微机自 动控制技术研究等。
6结语
实践表明,与传统的矿井通风系统比较,新型矿井通风系统风机运转效率高,可为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量,保证作业空 间良好气候条件下,具有高效、节能的特点,简化了矿井风机数据量大的问题,提升了矿井通风系统的效率。
参考文献
[1] 戚宜欣, 等. 煤矿通风安全技术与管理[ M] . 北京: 煤炭工业出版 社, 1998.
[2]王帮君. 煤矿安全 现代管 理[ M ] . 徐州: 中国 矿业大 学出版 社,1995.
[关键词]矿井 通风 优化 安全
[中图分类号] TD72 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-258-1
0前言
矿井通风是运用多种技术手段输送、调度空气在井下 流 动, 维护矿井正常生产和劳动安全的动态过 程。在生产期 间利用通风动 力,以最 经济 的方式 , 向 井下 各用 风地点 供给 质 优量足的新鲜空气,保证工作人员的呼吸,稀释并排 除瓦斯、粉尘等各种有毒 有害 物质, 降低 热害,给 井下 创造良 好的 劳 动环境。在发生灾变时,能有效、及时地控制风 向及风量, 并与其他措施结合,防 止灾 害的扩 大,最大 限度 地减少 事故 损失。人们将 矿井通风系 统实 现上述 任务 的综 合能力 称为 矿井通风系统的安全 可靠性。 分析矿 井重 大灾 害事故 发生 及扩大的原因,无 不与矿 井通 风系统 有密 切的 关系。因 此,建立既能满足日常生产通风, 保证风向 稳定、风质合格,又能 在灾害时期保持通 风设 备运 行可靠、稳 定、能快 速实现 风流 控制的通风系统对于实现资源的安全开采是至关重要的。
1礦井通风系统优化
矿井通风的 优化 主要 是通风 系统 的优化。 选择 好矿 井通风系统是关系到整个矿井的安全和正常生产的重 要问题。具体应符合如下的一些基本要求:每个矿井 必须有完整的独立通风系统;矿井进风 井口必须布置在不受 粉 尘、灰土、有 害和高 温气体浸 人的地 方; 进、回 风井之 间和 主要进、回风巷道之间 的每 个联络 巷中,必 须砌 筑永久 性挡 风墙; 每个生产水平和 每个 采区都 必须 布置 单独的 回风 道, 实 行分区通风,将其回风流直接引入到 总回风道或 主要回风 道中; 矿井主要通风机 的工 作方式 一般 应采 用抽出 式通 风;根据矿井开拓系统选择确定合理的通风系统。
2矿井通风系统优化设计的重要意义
矿井通风的目的是为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量,保证作业空间良好气候条件,冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘等。而矿井通风状况的好坏,在很大程度上直接影响到矿井的安全生产、矿井的 经济效益、矿井的稳产和高产及矿井灾害时期的应变能力等。因此,在矿井通风设计与生产期间,均应对矿井通风系统的稳定性及可靠性 进行分析。
3传统矿井通风系统
我国煤矿自50年代开始采用机械通风,但风机的运转效率一直较低。据统计风机运转效率仅约40%,比设计的风机效率降低一半以上。通风能耗约占矿井总能耗的1/3,通风电费约占通风能耗的70%。大型矿井的风机装机功率高达数千千瓦,年通风电费达数百万元。造 成矿井通风系统能耗高的主要原因是:①通风方法和设计手段;②风 机性能;③管理水平。
我国矿井通风系统设计多数采用统一的主扇通风系统,漏风系数取得大以及按最困难时期的最大风压选择风机,使选取的风机风压过高,通风系统建成后,由于煤矿开采技术上的特点,致使主扇的工况点风压比设计的风压低得多。我国大多数煤矿所使用的70B2风机属于高、中风压和中流量风机,高效率区多在2000-3000Pa范围内。而煤矿当风量为40-90m3/s时,矿井总阻力多在600-900Pa之间。风机等积孔与矿井通风网络等积孔不匹配,使风机长期在低效率区运转。
4矿井通风系统优化设计研究
4.1矿井通风系统优化设计遵循的原则
新矿井在通风系统设计或生产矿井在进行通风系统技术改造设计 时,必须根据矿井的地质条件、矿井开拓和生产布局可拟定出很多可行的设计一方案,并且各个方案各有优缺点。要从众多的方案中确定 出最优的通风系统方案,必须首先确定矿井通风系统的评判指标。
4.2矿井通风系统优化设计进展
由于矿井通风系统非常复杂,通风系统的解算是相当复杂的,手 工解算或是利用传统的通风网络解算软件解算工作量太大根本无法达 到及时得到井下通风状况的目的。所以开发出一个功能强大、界面友 好、操作简洁方便、可视化度高的通风网络仿真软件能够大大加强矿 井通风的管理力度,为保证煤矿安全生产奠定良好的基础。
5新型多风机多级机站矿井通风系统
5.1新型多风机多级机站特点
多风机多级机站具有显著的优越性,它既可提高矿井有效风量 率,又可节省电能消耗。我国自1983年开始该通风技术的试验研究以 来,先后有几十个大中型非煤矿井采用此技术,改造原有的通风系 统,都取得了明显的社会效益和经济效益。
所谓多风机多级机站,即是由几级(至少是三级以上)风机站接力。
5.2矿井通风系统节能风机的推广应用
目前我国中煤科工集团重庆研究院自主生产的抽出式局部通风机 与我国煤矿巷道通风机参数合理匹配,为新型掘进施工或引排瓦斯用 通风机,该风机具有大流量、高风压、高效率、低噪声、系列化、结 构简单、使用维修方便等特点,用于处理井下局部瓦斯积聚或与除尘 装备联合使用用于工作面除尘。
5.3矿井通风技术研究的进展和方向
新型矿井通风系统应为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量,保证作业空间良好气候条件,冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘等,矿井通风技术研究的进展和方向主要是:在矿井通风系统技术改造与建设中,不存在统一的技术模式,应根据各自系统的具体条件,沿着多种技术途径发展。这些途径主要是:分区通风系统、多风机多级机站通风系统、主—辅多风机系统、统一主扇通风系统;新型、高效、节能 矿用风机的研制与应用;采用优化设计技术;矿井通风系统的微机自 动控制技术研究等。
6结语
实践表明,与传统的矿井通风系统比较,新型矿井通风系统风机运转效率高,可为矿井各用风场所提供足够的新鲜风量,保证作业空 间良好气候条件下,具有高效、节能的特点,简化了矿井风机数据量大的问题,提升了矿井通风系统的效率。
参考文献
[1] 戚宜欣, 等. 煤矿通风安全技术与管理[ M] . 北京: 煤炭工业出版 社, 1998.
[2]王帮君. 煤矿安全 现代管 理[ M ] . 徐州: 中国 矿业大 学出版 社,1995.