关于煤矿通风系统优化的研究

来源 :商品与质量·建筑与发展 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sz_davild
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  【摘 要】 文章阐述了吕家坨矿矿井通风方法,进、回风井的布置方式,矿井通风网络及矿井通风设施,并有针对性地提出了通风系统的要求,在应用过程中取得了良好的效果。这就要求通风、运输、排水等系统能力必须随之增加,以满足安全生产的需要。矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分,它对矿井的稳产高产、防灾抗灾能力和矿井的经济效益有着重大的影响。矿井通风系统由多个要素组成,各要素之间存在着有机的联系,彼此又相互影响。为使矿井通风系统整体最优,必须使各要素之间相互协调,而要使其高度协调,必须首先对通风系统运行现状进行分析,找出存在的问题,以寻求改进途径。为制定现有通风系统的科学管理方案和选择通风系统改造方案提供依据。因此,本论文针对矿井通风系统存在的问题,对其如何优化的问题进行了研究,采取有效措施,不断提高矿井通风系统的安全性、可靠性,保证煤矿实现高产高效的安全生产。
  【关键词】 矿井通风;布置方式;通风网络;优化问题研究
  一、矿井通风方法
  要使空气在井下流动形成风流,必须对其施加一定的能量。根据这种外加能量的来源不同,矿井通风有自然通风和机械通风两种。靠矿井的自然条件促使矿井中空气流动的方法称为自然通风。如利用进、回风井内空气温度不同而引起的压差或借助自然风力促使空气流动达到通风的目的。自然通风不仅风量的大小随气温而变化,而且风向也不稳定,甚至会出现矿井中完全没有风流的现象,这就不能保证安全生产的需要。机械通风是利用通风机造成强力风流促使矿井中空气流动的通风方法。矿用通风机按结构不同分离心式通风机和轴流式通风机两种。
  二、进出风井的布置方式
  根据矿井的进出风井相互位置关系,可以把进出风井的布置方式分为中央式、对角式和混合式三种基本类型。中央式通风是指进、回风井位置大致位于井田中央的通风方式。若进风井与回风井均位于井田中央,且相距很近时(一般为30—50m),则称为中央并列式通风;若进风井位于井田中央,回风井位于井田走向中央上部边界上,则称为中央分列式通风。对角式通风是指进风井位置大致位于井田中央,回风井在两翼的通风方式。若回风井位于井田两翼上部边界,则称为两翼对角式通风;若各采区均开回风井,不开主要回风巷,则称为分区对角式通风。混合式通风是指井田中央和两翼边界均有回风井的通风方式,即由中央式和对角式两种方式组成的综合通风方式。不同的通风方式有不同的优缺点,应根据各矿井开拓方式及生产布置的不同选用不同的通风方式。
  三、正确调节矿井风量
  风量调节又是矿井通风技术管理的重要环节。风量调节效果的好坏,取决于风量调节设施布置的位置、调节参数的大小及调节设施数目的合理性。矿井通风系统调整包括一翼系统调整和采区系统调整两部分,通过控制采区总风量及各采掘工作面风量,使风量分配合理,从而保证各用风地点特别是新投产采掘工作面的风量。调整风量常用局部增阻、减压减漏、改变通风方式等方法。
  四、矿井通风网络
  把井下所有生产巷道和工作面按一定形式联结起来,构成风流通路,并在风流通路上安设必要的控制和调节风流、风量的设施,以保证新鲜风流沿一定的井巷送至各用风地点,污浊空气能沿一定的井巷排至地面,这些相互联结的巷道网称为通风网络。通风网络的形式有串联和并联两种。串联通风又称一条龙通风,是采掘工作面或硐室回风又进人另一个采掘工作面或硐室。串联通风缺点很多,风流质量差,污染严重,供风量不能按需调节,安全性差,应尽量避免。并联通风是采掘工作面或硐室的回风直接进入回风道,不进入其他采掘工作面或硐室。并联通风优点多,各用风地点可按需风量调节,满足生产需要;风流只流经一个用风地点污染少、风阻小、耗电少;一处发生事故,不影响其他支路,安全性好。经过近几年的施工改造,现在的通风网络避免了乏风的串联,保证了掘进工作面、回采工作面等地点的风流新鲜和风量。
  五、矿井通风设施
  矿井通风设施的主要作用是控制井下风流,即为保证风流按拟定的线路定向、定量流动而设的构筑物。通常把引导、隔断和控制风流的构筑物称作通风设施。根据通风设施用途的不同,可分为引导风流设施、隔断风流设施和控制风流设施。通风设施位置的有关规定:进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中应建筑永久性挡风墙。需要使用的联络巷,应设不少于两道正向和反向永久性风门,防止行人及反风时风流短路。与采空区联通的所有巷道,必须建筑永久性挡风墙。为避免串联通风,水平交叉的进、回风巷应设风桥,将进风流与回风流隔开。主要运输巷中应设永久性自动风门,经常行人风门应自动闭锁或专人看护,斜巷不应设风门,超过6m长的盲巷及废弃巷道均应设挡风墙。
  六、礦井通风方式在吕家坨矿的应用
  6.1吕家坨矿矿井为瓦斯大型矿井,根据井田开拓部署,在矿井工业场地内布置有主立井及副立井。后经改造,在工业场地西2km处布置进风立井(即混合井),在工业场地东3km处布置回风立井。矿井通风系统为单翼对角式,通风方式为机械负压抽出式。
  6.2吕家坨矿矿井通风方法采用抽出式通风,进回风井的布置方式采用混合式通风,有三个井筒(主井、副井、混合井)进风,一个井筒回风,新鲜风流从主井、副井、混合井三个井筒进入,乏风从回风立井抽出,回风立井地面通风机房安装两台主要扇风机,两台均为轴流式风机,井下采用并联通风网络,经过长期的使用证明,采用这种通风系统效果良好,完全能够满足吕家坨矿井下供风的要求,为类似条件的矿井提供了改造优化的参考。
  七、总结
  矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分,其合理与否对全矿井的安全生产及经济效益具有长期且重要的影响。矿井通风系统的正规合理、可靠稳定是确保矿井在发生瓦斯、火灾事故时抗灾、减小事故扩大范围的重要保障。
  参考文献:
  [1]张照字《对矿井通风闸意的思考》[J].山西焦煤科技,2005(6).
  [2]趔纽《煤矿通风系统存在的问题及改进途径》[J].甘肃科技,2008(4).
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