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摘要：对所有的矿井来讲，其必须具备的条件和最首要的因素便是通风，通常来讲，矿井进行通风时消耗的能量比较多。因此，本文对井下采矿矿井通风节能技术进行了分析探讨。
关键词：井下采矿；矿井通风；节能技术；降低风阻；通风系统
中图分类号： S210 文献标识码： A
一、井下采矿矿井通风阻力影响因素及降低风阻的主要途径分析
1、关于井下采矿矿井通风阻力影响因素的分析
来自生产规划方面的影响。就我国采矿业的生产过程而言，不管是矿产所在地的地质条件，还是采矿业的生产规模，都会极大地影响着整个采矿业的生产，而且这些因素的存在和变化也会对井下矿井的通风系统产生直接影响。因此，井下采矿矿井通风系统能否具有良好的通风状态，在很大程度上取决于整个矿井采矿生产的布局规划是否科学合理。
来自巷道断面方面的影响。当前，我国部分矿山巷道在设计及施工过程中因不尽合理而极易产生较小断面，或者由于巷道历经多年而未能及时进行维护致使风路无法通畅运行，这样就明显加大了风阻和风压，伴随着风阻和风压的持续增高，所能供给的风量却呈持续下降趋势，这不仅会使得通风能耗不断增大，而且所供给的风量也不能得到持续提升，最终使得整个通风系统一直以较低的工作效率运行着。
来自地表漏风或者采空区方面的影响。当前，井下采矿矿井促使通过风量增大的有效途径就是充分利用导风板引风或者空气幕隔风等措施。但是，由于以往尚未能对有效压力进行深入研究，致使有关漏风设备这个问题无法得到及时、有效地解决，诸如风量大、口径宽的空气隔幕等设备尚未得到大量生产而无法在生产上得到广泛应用，这样就无法有效控制住地表漏风这种现象的发生，最终导致通风质量的不断下降及通风能耗的不断增多。
来自通风构筑物方面的影响。实践表明，通风构筑物能对风量起到重要的调节作用，而在当前，井下采矿矿井相关管理人员并未能充分重视通风构筑物，而且在进行管理通风构筑物过程中，还相当不规范，这样就无法把通风构筑物所应有的重要作用进行充分发挥，诸如漏风或者串风等问题时而出现，以致井下通风阻力不断提高，最终使得通风系统经常出现极不稳定的运行状态。
2、关于降低井下采矿矿井通风阻力的主要途径探讨
促使井下采矿矿井通风阻力降低，可从以下两方面进行考虑：第一，让所采用断面形状的周长尽可能地小；第二，大力改进断面降阻能力。就井下采矿工程而言，具有比较多的转弯工段；此外，还有一部分转弯工段会直接影响着通风风量的大小；因此，采取有效措施，来促使转弯弯度尽可能地降低下来或者让导风板尽可能地增加，所有这些都可有效地促使风阻大幅度降低下来。
二、关于井下采矿矿井通风节能技术的探讨
有两个目标存在于矿井通风系统的设立与整顿中：首先是改善工作环境，提高技术的应用效果；其次是注意节省通风消耗的能量，进一步提高经济效益，两者之间相辅相成。有两个目标在矿井通风系统的建设与调整应用中应该达到：第一是保证工作环境，提升技术效果；第二是节约通风耗能，进一步提高生产经济效益，这两者之间也是相辅相成，一定要同时考虑周到。
在矿井下的生产工艺中，提高工作环境，节省通风耗能的有效方式重点是：采用多个井口进风，多井向外排风的多路通风体系；按照最优分风的条件合理进行分风；进一步对风量调控方法进行优化．运用多级机站通风的方式；均衡风压、减少漏风．使有效风量率得到提高，井巷断面得到优化、低阻构筑物应被采用，井巷的通风阻力应降低，采用高效节能的井下开采方式。
从扇风机的角度来讲，漏风控制以及其节能功效对矿井漏风的控制方法主要有：提高风门、密闭墙的气密性，安设自动风门于行车繁忙的运输巷道。并对维护管理进行加强；在抽出式通风系统当中，为了使排风系统的严密性得到加强，采取留保护矿柱、充填采空区等方法，隔离层建立在主排风道与上部采空区之间，预防地表的短路造成吸风问题；在压人式通风系统中，除了使井底车场风门管理得以加强，使风门隔断风流的作用有效外，减少漏风的方法可采取使风压均衡。
我们要降低井巷对风流的阻力，在最大阻力路线上的高阻力区段有节能效益，采用加大巷道断面或开凿并联风道的降阻方法，降阻效果很是显著。工程量小的是局部降阻，它易于实现。在风速较高的主要排风道通风构筑物应具备空气动力性能良好，降阻效果也能收到较好的回应。我国已经设计出的流线形扩散塔、、流线形风桥、双曲线形风硐等通风建筑物已渐渐在矿山上得到采用。
正如我们所知，在矿山迅速得到推广的K系列节约能源的扇风机，主要体现在冶金、有色、化工等方面，并取得显著的节能效益。这类的扇风机有如下特点：扇风机性能与矿井通风网路的阻力特性有较好的匹配，是一种运转效率较高的扇风机；扇风机具有良好的空气动力性能，最高全压效率可达60％以上，比原用矿用扇风机性能更优越；结构简单，安装方便，易于检修。对于主扇调速节能技术来说，主扇风机的节能可以从电机中进行调速。采用新型高效的K系列节能扇风机等方面采取的措施，电机调速又可分高压变频调速、可控硅串级调速和可控液体电阻启动调速器调速等几种。在具体的应用时，一般矿山井下作业交接班时间表和井下自然风压的变化规律是其很好的依据，降低主扇的运行能牦可采用电机调速技术来实现。
尽管在矿山交接班、晚班及检验修理期间．井下的需要的风量比正常作业时要少，而矿山的主扇仍就是按正常的参数进行运行，特别是冬季主扇通风从矿井的自然风压得到一定帮助，这无疑造成了部分能源的浪费。我们通过实测主扇的运行，从而得到结果，这一结果表明，排除矿山检修或因故停机外的时间，主扇一般是全天运转，而耗电量约为614kW·h。井下作业采用三班制度，其中在班与班之间的交接时间约两小时，则每年的交接班所用时间约有2000小时。因而，在矿山生产过程中，非常必要和有意义的是积极采取合理的节能措施。对于合理的分风及其节能效益多风路排风的通风系统，各风路的排风量应适应于该风路风阻的大小。
通过以上论述，我们应得知风阻小，多排风使通过能力强的风路时的方式；风阻大，少排风是通过能力弱的风路是的措施。通过这一方法，可减少由于分风量与风阻状况不相适应时，而产生的附加能量损失这一现象。根据以上表明，最优的分风方案使各分支风路的风压相等。也就是，在采用多风路并联排风时，按各分支风路的风阻大小自然分风是最优的分风条件。一般情况下，多级机站调控系统总功耗最低，有效排风量率最高，对系统来讲，其可控性、有效性和经济性是最优越的；主扇与輔扇调控系统紧随其后，总功耗最高的是主扇风窗调控系统，这样能有效的降低风量率。
在复杂的通风网路中，存在一条最大阻力路线，是因为进风口到排风口的诸多风路。当我们采用风窗调控时，想符合该种调控方法的功耗最小原则便要在这条路线的各风道上不再增加风阻。所以，同一个通风网中的多个调控方案在功耗上是等价的。与最大阻力路线相对应的情况，也必然存在一条最小阻力路线。节省通风能耗的重要途径有采用降阻调节的方法。当我们采用辅扇调控时，只在其余风路加设辅扇，这一路线是最小阻力路线。符合该种调控方法的功耗最小原则是调控风量的目的。
在矿山通风节能项目的这一实习经历中说明了，结合通风系统改造工程与节能新型扇风机的试用推广中，既能改善工作环境，又能取得更高的节能利益。综合多种因素构成了节能效益，其中包括：多路排风效益、均压分风效益、调节效益、防漏效益、降阻效益和节能风机效益。举个例子，如金厂峪矿的通风系统改造所采取的重要措施是：原有的2BY型扇风机被K系列节能扇风机替换，这样扇风机的运转效率由以前的0．425升高到0．724；将原来的两翼式的排风体系进一步改为三井并联排风系统；采用了均压分风方案。综合节能效益的预估价方案为通风系统改造工程的决策提供了技术性的依据，同时．选定最有效的改造方案，这一方案根据的是各项改造措施在井下通风中所起作用的地位大小和经济效益的高低。
当我们大约地估计多风路排风体系的节能利益的时候，各排风风路的风阻可以取大约是相等的，均为R，保持不变的是矿井的总风量Q，在各风路中，其排风量是相等的。节能效益在多风路排风系统主要形式表现有：采用多风路排风体系可以明显地降低排风系统的阻力大小，较高的节能效益就能获得；当前排风系统阻力改造时占全系统阻力的比重较大的时候，采用多风路排风体系后，节能效益与以前相比也会得以提高；比值越小时，则所获得的节能利益也会越高，这一比值是前排风井改造后的数目m与后排风井改造后的数目n的比值。
结束语
综上所述，我们应该做好提高矿井通风节能新技术的推广、修订合理的技术规范、对于矿井通风因素要深入了解掌握。矿井通风节能必须合理安排生产布局，优化通风网络结构，降低通风阻力，通过对主要通风机和通风网络的优化改造，使主要通风机与通风网络相匹配，达到主要通风机在高效区运行，这样不仅能为企业带来直接的经济效益，还可减少事故发生，保证人员安全，从而实现通风节能的目的。
参考文献
[1]胡国良. 矿井通风节能技术应用研究[J]. 中国新技术新产品,2014,02:35.
[2]樊晓明. 矿井通风系统优化设计探讨[J]. 科技致富向导,2014,08:132.
[3]郭军鹏. 矿井通风系统的设计与实现[J]. 机械工程与自动化,2014,03:206-207.
[4]杨宗泽. 井下采矿矿井通风节能技术研究[J]. 中国高新技术企业,2014,17:51-52.
关键词：井下采矿；矿井通风；节能技术；降低风阻；通风系统
中图分类号： S210 文献标识码： A
一、井下采矿矿井通风阻力影响因素及降低风阻的主要途径分析
1、关于井下采矿矿井通风阻力影响因素的分析
来自生产规划方面的影响。就我国采矿业的生产过程而言，不管是矿产所在地的地质条件，还是采矿业的生产规模，都会极大地影响着整个采矿业的生产，而且这些因素的存在和变化也会对井下矿井的通风系统产生直接影响。因此，井下采矿矿井通风系统能否具有良好的通风状态，在很大程度上取决于整个矿井采矿生产的布局规划是否科学合理。
来自巷道断面方面的影响。当前，我国部分矿山巷道在设计及施工过程中因不尽合理而极易产生较小断面，或者由于巷道历经多年而未能及时进行维护致使风路无法通畅运行，这样就明显加大了风阻和风压，伴随着风阻和风压的持续增高，所能供给的风量却呈持续下降趋势，这不仅会使得通风能耗不断增大，而且所供给的风量也不能得到持续提升，最终使得整个通风系统一直以较低的工作效率运行着。
来自地表漏风或者采空区方面的影响。当前，井下采矿矿井促使通过风量增大的有效途径就是充分利用导风板引风或者空气幕隔风等措施。但是，由于以往尚未能对有效压力进行深入研究，致使有关漏风设备这个问题无法得到及时、有效地解决，诸如风量大、口径宽的空气隔幕等设备尚未得到大量生产而无法在生产上得到广泛应用，这样就无法有效控制住地表漏风这种现象的发生，最终导致通风质量的不断下降及通风能耗的不断增多。
来自通风构筑物方面的影响。实践表明，通风构筑物能对风量起到重要的调节作用，而在当前，井下采矿矿井相关管理人员并未能充分重视通风构筑物，而且在进行管理通风构筑物过程中，还相当不规范，这样就无法把通风构筑物所应有的重要作用进行充分发挥，诸如漏风或者串风等问题时而出现，以致井下通风阻力不断提高，最终使得通风系统经常出现极不稳定的运行状态。
2、关于降低井下采矿矿井通风阻力的主要途径探讨
促使井下采矿矿井通风阻力降低，可从以下两方面进行考虑：第一，让所采用断面形状的周长尽可能地小；第二，大力改进断面降阻能力。就井下采矿工程而言，具有比较多的转弯工段；此外，还有一部分转弯工段会直接影响着通风风量的大小；因此，采取有效措施，来促使转弯弯度尽可能地降低下来或者让导风板尽可能地增加，所有这些都可有效地促使风阻大幅度降低下来。
二、关于井下采矿矿井通风节能技术的探讨
有两个目标存在于矿井通风系统的设立与整顿中：首先是改善工作环境，提高技术的应用效果；其次是注意节省通风消耗的能量，进一步提高经济效益，两者之间相辅相成。有两个目标在矿井通风系统的建设与调整应用中应该达到：第一是保证工作环境，提升技术效果；第二是节约通风耗能，进一步提高生产经济效益，这两者之间也是相辅相成，一定要同时考虑周到。
在矿井下的生产工艺中，提高工作环境，节省通风耗能的有效方式重点是：采用多个井口进风，多井向外排风的多路通风体系；按照最优分风的条件合理进行分风；进一步对风量调控方法进行优化．运用多级机站通风的方式；均衡风压、减少漏风．使有效风量率得到提高，井巷断面得到优化、低阻构筑物应被采用，井巷的通风阻力应降低，采用高效节能的井下开采方式。
从扇风机的角度来讲，漏风控制以及其节能功效对矿井漏风的控制方法主要有：提高风门、密闭墙的气密性，安设自动风门于行车繁忙的运输巷道。并对维护管理进行加强；在抽出式通风系统当中，为了使排风系统的严密性得到加强，采取留保护矿柱、充填采空区等方法，隔离层建立在主排风道与上部采空区之间，预防地表的短路造成吸风问题；在压人式通风系统中，除了使井底车场风门管理得以加强，使风门隔断风流的作用有效外，减少漏风的方法可采取使风压均衡。
我们要降低井巷对风流的阻力，在最大阻力路线上的高阻力区段有节能效益，采用加大巷道断面或开凿并联风道的降阻方法，降阻效果很是显著。工程量小的是局部降阻，它易于实现。在风速较高的主要排风道通风构筑物应具备空气动力性能良好，降阻效果也能收到较好的回应。我国已经设计出的流线形扩散塔、、流线形风桥、双曲线形风硐等通风建筑物已渐渐在矿山上得到采用。
正如我们所知，在矿山迅速得到推广的K系列节约能源的扇风机，主要体现在冶金、有色、化工等方面，并取得显著的节能效益。这类的扇风机有如下特点：扇风机性能与矿井通风网路的阻力特性有较好的匹配，是一种运转效率较高的扇风机；扇风机具有良好的空气动力性能，最高全压效率可达60％以上，比原用矿用扇风机性能更优越；结构简单，安装方便，易于检修。对于主扇调速节能技术来说，主扇风机的节能可以从电机中进行调速。采用新型高效的K系列节能扇风机等方面采取的措施，电机调速又可分高压变频调速、可控硅串级调速和可控液体电阻启动调速器调速等几种。在具体的应用时，一般矿山井下作业交接班时间表和井下自然风压的变化规律是其很好的依据，降低主扇的运行能牦可采用电机调速技术来实现。
尽管在矿山交接班、晚班及检验修理期间．井下的需要的风量比正常作业时要少，而矿山的主扇仍就是按正常的参数进行运行，特别是冬季主扇通风从矿井的自然风压得到一定帮助，这无疑造成了部分能源的浪费。我们通过实测主扇的运行，从而得到结果，这一结果表明，排除矿山检修或因故停机外的时间，主扇一般是全天运转，而耗电量约为614kW·h。井下作业采用三班制度，其中在班与班之间的交接时间约两小时，则每年的交接班所用时间约有2000小时。因而，在矿山生产过程中，非常必要和有意义的是积极采取合理的节能措施。对于合理的分风及其节能效益多风路排风的通风系统，各风路的排风量应适应于该风路风阻的大小。
通过以上论述，我们应得知风阻小，多排风使通过能力强的风路时的方式；风阻大，少排风是通过能力弱的风路是的措施。通过这一方法，可减少由于分风量与风阻状况不相适应时，而产生的附加能量损失这一现象。根据以上表明，最优的分风方案使各分支风路的风压相等。也就是，在采用多风路并联排风时，按各分支风路的风阻大小自然分风是最优的分风条件。一般情况下，多级机站调控系统总功耗最低，有效排风量率最高，对系统来讲，其可控性、有效性和经济性是最优越的；主扇与輔扇调控系统紧随其后，总功耗最高的是主扇风窗调控系统，这样能有效的降低风量率。
在复杂的通风网路中，存在一条最大阻力路线，是因为进风口到排风口的诸多风路。当我们采用风窗调控时，想符合该种调控方法的功耗最小原则便要在这条路线的各风道上不再增加风阻。所以，同一个通风网中的多个调控方案在功耗上是等价的。与最大阻力路线相对应的情况，也必然存在一条最小阻力路线。节省通风能耗的重要途径有采用降阻调节的方法。当我们采用辅扇调控时，只在其余风路加设辅扇，这一路线是最小阻力路线。符合该种调控方法的功耗最小原则是调控风量的目的。
在矿山通风节能项目的这一实习经历中说明了，结合通风系统改造工程与节能新型扇风机的试用推广中，既能改善工作环境，又能取得更高的节能利益。综合多种因素构成了节能效益，其中包括：多路排风效益、均压分风效益、调节效益、防漏效益、降阻效益和节能风机效益。举个例子，如金厂峪矿的通风系统改造所采取的重要措施是：原有的2BY型扇风机被K系列节能扇风机替换，这样扇风机的运转效率由以前的0．425升高到0．724；将原来的两翼式的排风体系进一步改为三井并联排风系统；采用了均压分风方案。综合节能效益的预估价方案为通风系统改造工程的决策提供了技术性的依据，同时．选定最有效的改造方案，这一方案根据的是各项改造措施在井下通风中所起作用的地位大小和经济效益的高低。
当我们大约地估计多风路排风体系的节能利益的时候，各排风风路的风阻可以取大约是相等的，均为R，保持不变的是矿井的总风量Q，在各风路中，其排风量是相等的。节能效益在多风路排风系统主要形式表现有：采用多风路排风体系可以明显地降低排风系统的阻力大小，较高的节能效益就能获得；当前排风系统阻力改造时占全系统阻力的比重较大的时候，采用多风路排风体系后，节能效益与以前相比也会得以提高；比值越小时，则所获得的节能利益也会越高，这一比值是前排风井改造后的数目m与后排风井改造后的数目n的比值。
结束语
综上所述，我们应该做好提高矿井通风节能新技术的推广、修订合理的技术规范、对于矿井通风因素要深入了解掌握。矿井通风节能必须合理安排生产布局，优化通风网络结构，降低通风阻力，通过对主要通风机和通风网络的优化改造，使主要通风机与通风网络相匹配，达到主要通风机在高效区运行，这样不仅能为企业带来直接的经济效益，还可减少事故发生，保证人员安全，从而实现通风节能的目的。
参考文献
[1]胡国良. 矿井通风节能技术应用研究[J]. 中国新技术新产品,2014,02:35.
[2]樊晓明. 矿井通风系统优化设计探讨[J]. 科技致富向导,2014,08:132.
[3]郭军鹏. 矿井通风系统的设计与实现[J]. 机械工程与自动化,2014,03:206-207.
[4]杨宗泽. 井下采矿矿井通风节能技术研究[J]. 中国高新技术企业,2014,17:51-52.