礦井通風系統(tǒng)論文礦井通風論文

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1、 礦井通風系統(tǒng)論文礦井通風論文 礦井通風系統(tǒng)預(yù)測模擬研究 摘要:使用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段,利用電子計算機模擬分析礦井通風現(xiàn)狀,進一步的優(yōu)化簡化通風系統(tǒng),確定礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化簡化與改造的方案,利用已報廢采區(qū)的原有巷道,減少新掘巷道,取得了良好安全效果及顯著的經(jīng)濟效益。 　　關(guān)鍵詞:礦井通風系統(tǒng);優(yōu)化簡化;改造;方案確定 　　一、主要通風機及目前礦井通風現(xiàn)狀 　　1、主要通風機運轉(zhuǎn)情況 　　石臺煤礦通風系統(tǒng)分為南風井和中央風井兩大通風系統(tǒng),由新、老副井進風,南風井和中央風井回風,形成中央邊界-單翼對角混合式抽出通風方式。目前,南風井主要擔負著Ⅱ5采區(qū)、Ⅱ1采區(qū)回風,中央風井主要擔

2、負著Ⅲ1采區(qū)、I4采區(qū)和Ⅱ1輔助采區(qū)的回風任務(wù),中央風井和南風井主要通風機均滿負荷運行,其中南風井風機運行角度為40,接近最大運行角度,若再提高運行角度,風機將出現(xiàn)喘振,這樣依靠提高風機的葉片安裝角度來增加風量是不可能了;中央風井風機運行角度為90(前導(dǎo)器全開),再提高排風量已無可能。同時,中央風井兩臺主要風機擴散器出口安裝消音器后阻力損失增加,實際運行性能曲線均有所下降。 　　2、礦井通風基本情況 　　2009年5月,我礦與安徽理工大學(xué)測定了全礦井通風阻力,數(shù)據(jù)表明兩大通風系統(tǒng)的回風段通風阻力普遍偏高,中央風井回風段通風阻力占該系統(tǒng)總阻力的78.5%,南風井回風段通風阻力占該系統(tǒng)總阻

3、力的68.3%。因此,通風系統(tǒng)優(yōu)化改造時必須對回風巷采取擴修巷道或增補巷道等措施擴大巷道通風斷面,降低通風系統(tǒng)回風阻力。 　　二、2010年6月通風系統(tǒng)改造方案 　　1、2010年6月礦井通風狀況及存在問題 　　根據(jù)礦生產(chǎn)接替計劃,Ⅱ1輔助采區(qū)童臺塊段 2009年8月底回采結(jié)束,I4采區(qū)2010年5月底回采結(jié)束。此時,為保證礦井的產(chǎn)量連續(xù)性,Ⅲ1采區(qū)首采工作面Ⅲ313工作面將在2010年6月開始回采。此時,礦井共布置3個采煤工作面、1個收作面、8個掘進工作面,從生產(chǎn)布局看,受礦井采場等客觀條件的限制, 2010年6月以后采掘工作面主要集中在Ⅱ1采區(qū)下段和Ⅲ1采區(qū)。Ⅲ1采區(qū)進行回采時

4、,該采區(qū)需風量將由1700m3/min提高至 2870m3/min,而Ⅱ1輔助采區(qū)回采結(jié)束開通為回風時,I4采區(qū)風量進行控制后,Ⅲ1采區(qū)風量仍不能滿足要求,同時南一運輸上山風速超過8m/s,因此,必須對Ⅲ1采區(qū)回風系統(tǒng)進行改造。 　　2、通風系統(tǒng)改造方案內(nèi)容 　　通過對2009年5月全礦井通風阻力測定數(shù)據(jù)分析,提出以下二種方案,分別對Ⅲ1采區(qū)回風系統(tǒng)高阻力段巷道進行降阻。方案一、方案二,各方案的巷道工程量見通風系統(tǒng)巷道改造工程具體內(nèi)容見表1。 　　3、計算機模擬解算結(jié)果 　　根據(jù)通風系統(tǒng)改造方案的內(nèi)容,我礦進行了計算機模擬解算。南風井重點考察最大阻力路線 II358工作面風量情

5、況;中央風井系統(tǒng)Ⅲ1采區(qū)在計算機模擬時,將Ⅲ1采區(qū)掘進工作面及峒室需要風量固定,重點考察重點考察最大阻力路線 Ⅲ313工作面風量情況。 　　4、可行性方案比較 　　(1)技術(shù)比較 　　通過計算機模擬,采用方案一時,Ⅲ313工作面風量為1056m3/min,II358工作面風量為1104m3/min,均能夠滿足工作面要求,各采區(qū)需要風量能夠滿足要求。 　　采用方案二時,Ⅲ313工作面風量為1032m3/min,Ⅱ358工作面風量為1110m3/min,均能夠滿足工作面要求,各采區(qū)需要風量也能夠滿足要求。 　　(2)經(jīng)濟比較 　　改造方案一、二礦井各用風地點均可以滿足要求,

6、方案一所需資金為425萬元,方案二所需資金為316.6萬元,方案二比方案一節(jié)省108.4萬元左右。 　　5、方案確定 　　經(jīng)過各方案安全技術(shù)及經(jīng)濟比較,最后確定2010年6月礦井通風系統(tǒng)改造方案采用方案二,該方案共需資金約316.6萬元。 　　三、2012年2月通風系統(tǒng)改造方案 　　1、2012年2月礦井通風狀況及存在問題 　　隨著Ⅱ1采區(qū)儲量逐年遞減,暫不布置采掘工作面,為保證礦井生產(chǎn)接替的連續(xù)性,三水平Ⅲ2采區(qū)開始開拓準備工作。此時,礦井共布置3個采面、11個掘進工作面。2012年2月以后采掘工作面主要集中在I5采區(qū)、Ⅲ1采區(qū)和I4采區(qū)五煤開采等地點。Ⅱ1采區(qū)無采掘工作

7、面布置,南風井系統(tǒng)風量比較富余。而Ⅲ水平需風量將由2870m3/min提高至4120m3/min,中央風井系統(tǒng)不能滿足供風要求,通風系統(tǒng)必須隨之進行優(yōu)化調(diào)整。 　　2、通風系統(tǒng)改造方案內(nèi)容 　　方案1:三水平III1采區(qū)和III2采區(qū)回風都由中央風機擔負,改造三水平的回風系統(tǒng),并對中央風機進行改造; 　　方案2:三水平III1采區(qū)和III2采區(qū)回風都由南風機擔負,并對南風井回風系統(tǒng)和南風機進行改造; 　　方案3:三水平III1采區(qū)由南風機擔負,III2采區(qū)回風由中央風機擔負,并對回風系統(tǒng)和南風機進行改造。 　　1、模擬結(jié)果分析方案1 　　由模擬結(jié)果可以看出,要實現(xiàn)完全按

8、需分風: 　?、僭诓粚孪到y(tǒng)進行改造的情況下,中央系統(tǒng)總阻力將達到5107Pa; 　　②中央系統(tǒng)三水平回風段高阻力段過多,都進行擴巷或打并聯(lián)巷道工程量大,不經(jīng)濟; 　?、壑醒胂到y(tǒng)三水平進回風路線過長L=9209m,且回風井總阻力840Pa,且風速超限。 　　因此,方案1不可選。 　　2、模擬結(jié)果分析方案2 　?、僭诓粚孪到y(tǒng)進行改造的情況下,南風井系統(tǒng)總阻力將達到6791Pa; 　　②南風井系統(tǒng)三水平回風段高阻力段過多,都進行擴巷或打并聯(lián)巷道工程量大,不經(jīng)濟; 　?、勰巷L井系統(tǒng)三水平進回風路線過長L=8003m,南風井風速超限V=19.7m/s。 　　因

9、此,方案2不可選。 　　3、模擬結(jié)果分析方案3 　　由模擬結(jié)果可以看出,III1采區(qū)由南風機擔負,III2采區(qū)由中央風機擔負,中央風機可以滿足要求,而南風機則不能,中央風機負壓達到3559Pa,因此,需對南風機進行改造。 　　4、2012年模擬方案的比較與選取 　　從2012年的各方案的模擬結(jié)果可以看出,方案1和方案2的工程量比較大,都不可取,選擇方案3。 　　四、結(jié)論 　　礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化改造后,確保了礦井通風系統(tǒng)正規(guī)、穩(wěn)定、安全可靠,滿足了礦井通風需求,確保了采區(qū)接替,取得了良好安全效果;礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化改造后,充分利用了礦井已報廢采區(qū)的原有巷道,減少新掘巷道1050m,節(jié)約資金600多萬元,取得了良好的經(jīng)濟效益。 　　同時,解放了礦井III2采區(qū)和北翼采區(qū)(五煤),增加礦井產(chǎn)值,延緩礦井報廢期,后期經(jīng)濟效益巨大。 　　也可對其它類似礦井,如礦井的采區(qū)多、老巷道多、通風系統(tǒng)復(fù)雜、通風設(shè)施多等,提供寶貴經(jīng)驗數(shù)據(jù),為礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化工作提供合理技術(shù)路線。