關(guān)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能途徑的探討

冷福春

【摘要】隨著國(guó)內(nèi)發(fā)展的日益加速，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的各方面需求也飛速增加，對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)的需求逐漸加重。礦井是煤礦開(kāi)采與生產(chǎn)的主要施工場(chǎng)所，有關(guān)礦井的各方面設(shè)計(jì)維護(hù)也是保證煤礦施工順利進(jìn)行的主要因素。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱，由影響礦井安全生產(chǎn)的主要因素所決定。因此，保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的高效可靠是整體煤礦環(huán)境的必然要求。本文從礦井通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的重要性與原則展開(kāi)論述，提出礦井通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能途徑的實(shí)施方法，旨在保障礦井施工安全與節(jié)約工程成本。

【關(guān)鍵詞】礦井工程；通風(fēng)系統(tǒng)；節(jié)能途徑；安全保障

一、引言

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要作用是向井下工程作業(yè)人員提供新鮮空氣，排出礦井中人呼出的二氧化碳及煤礦開(kāi)采中產(chǎn)生的有害氣態(tài)，由通風(fēng)動(dòng)力模塊，通風(fēng)控制設(shè)施模塊，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)等工程體系構(gòu)成。礦井通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行是否良好決定了全礦井施工安全。礦井的安全生產(chǎn)規(guī)程明確規(guī)定，每個(gè)礦井務(wù)必構(gòu)建體系完整合理的通風(fēng)系統(tǒng)。而隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)逐漸發(fā)展，通風(fēng)效果可以通過(guò)各種方式合理實(shí)現(xiàn)，但通風(fēng)過(guò)程中采用技術(shù)與工程能源消耗有很大關(guān)系。80年代以來(lái)，我國(guó)煤礦通風(fēng)技術(shù)圍繞節(jié)約能源為中心有了飛速發(fā)展，各種節(jié)能通風(fēng)系統(tǒng)不斷推陳出現(xiàn)，節(jié)能風(fēng)機(jī)的開(kāi)發(fā)與推廣為礦井施工節(jié)能帶來(lái)質(zhì)的飛越。許多礦井施工方已經(jīng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能投入足夠重視，安排相關(guān)專業(yè)人員簡(jiǎn)歷礦井通風(fēng)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)等。而礦井通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能實(shí)現(xiàn)對(duì)后續(xù)生產(chǎn)效率，生產(chǎn)規(guī)模，經(jīng)濟(jì)效益有著更長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，已經(jīng)成為礦井環(huán)境改造的重點(diǎn)。

二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)原則及步驟

1.礦井的自身?xiàng)l件

礦井施工環(huán)境為地下，施工受環(huán)境限制需要注意更多地質(zhì)方面考察。在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)之前，首先要安排專業(yè)人員考察礦井周?chē)牡刭|(zhì)，地形，地貌，設(shè)置所在地區(qū)煤礦中的二氧化碳及各類微量氣體的占比；其次，礦井層的瓦斯含量和壓力由于關(guān)系到瓦斯和二氧化碳的噴出量也需要引起重視；最后，由于煤是可燃物，有自燃性及易自燃周期，設(shè)計(jì)之前需要提前考慮煤塵爆炸性及礦井所在區(qū)域的氣溫氣候條件；綜合各方面數(shù)據(jù)分析后才能開(kāi)展通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.礦井的生產(chǎn)條件

礦井生產(chǎn)條件包括該礦井的年產(chǎn)量以及礦井的服務(wù)年限信息收集。在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)前，需要了解礦井工程方的勘測(cè)系統(tǒng)，開(kāi)采系統(tǒng)以及井下運(yùn)輸系統(tǒng)，還需要調(diào)研各個(gè)礦井區(qū)域儲(chǔ)量及整個(gè)礦井的產(chǎn)量分配情況；同時(shí)，需要調(diào)研礦井開(kāi)采的采礦區(qū)數(shù)量，采掘工作面數(shù)量，開(kāi)采的煤層數(shù)量以及礦井下同時(shí)工作的人數(shù)上限。最后，還需要通過(guò)理論計(jì)算，分析礦井同時(shí)爆破的炸藥消耗量等數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)中需要注意調(diào)研的數(shù)據(jù)，務(wù)必符合相關(guān)法規(guī)政策的規(guī)定。

3.礦井通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟

第一，需要安排相關(guān)技術(shù)人員擬定初步礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的圍繞中心與原則，并請(qǐng)專業(yè)人士繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖；第二，礦井工程設(shè)計(jì)要計(jì)算礦井總風(fēng)量并進(jìn)行合理分配；第三，需要計(jì)算礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總體阻力，通過(guò)計(jì)算得出參數(shù)首先從理論層面選擇礦井通風(fēng)設(shè)備，若在實(shí)際部署中發(fā)現(xiàn)實(shí)際參數(shù)與理論計(jì)算參數(shù)有較大差距，應(yīng)立即以工程中遇到的參數(shù)為準(zhǔn)，不可墨守理論。選擇的礦井通風(fēng)設(shè)備的價(jià)格應(yīng)符合工程方預(yù)算，不可為節(jié)約工程經(jīng)費(fèi)使用廉價(jià)設(shè)置各方面不合格的通風(fēng)設(shè)備；最后，相關(guān)人員需要對(duì)整體礦井施工節(jié)能系統(tǒng)做出費(fèi)用預(yù)算，方便施工中時(shí)刻比照。

三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能途徑

1.通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

即使不設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)節(jié)能，通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化也是礦井施工中的常規(guī)工作。通過(guò)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化，有效改造礦井的設(shè)計(jì)缺陷，設(shè)置彌補(bǔ)礦井的自身環(huán)境缺陷。通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化準(zhǔn)則為簡(jiǎn)單，可靠，安全，經(jīng)濟(jì)。在以節(jié)能為目的進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化前，首先要進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)的詳細(xì)系統(tǒng)分析。繪制出礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖，將風(fēng)井通風(fēng)工作量均分到各個(gè)風(fēng)井，既要滿足生產(chǎn)需要，又要在減小風(fēng)機(jī)總功率的同時(shí)提高風(fēng)機(jī)靜壓效率。設(shè)計(jì)良好的通風(fēng)系統(tǒng)可以有效節(jié)約通風(fēng)電耗，有效減少巷道設(shè)備日常維護(hù)費(fèi)用和相關(guān)維護(hù)人員費(fèi)用。

2.井巷降阻節(jié)能

此外，通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還可加入井巷降阻節(jié)能措施，掌握礦井風(fēng)力與阻力的分布情況，確定通風(fēng)系統(tǒng)中阻礙通風(fēng)的最大阻力路線，以及相關(guān)路線上的能耗分析。通過(guò)風(fēng)力規(guī)劃，降低最大阻力線路上的通風(fēng)量，通過(guò)增加原有巷道分支的方法，減少通風(fēng)系統(tǒng)中通風(fēng)設(shè)備的使用，這種方法既簡(jiǎn)化了通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，又保證了礦井各節(jié)點(diǎn)的風(fēng)量，同時(shí)達(dá)到了節(jié)能的目的。

3.及時(shí)控制礦井漏風(fēng)現(xiàn)象

在保證通風(fēng)系統(tǒng)高效利用的同時(shí)，控制礦井內(nèi)外漏風(fēng)量，提高有效礦井風(fēng)量也是通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑之一。在礦井內(nèi)風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)或多或少存在內(nèi)外漏風(fēng)情況，因此，定期的嚴(yán)格排查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)填補(bǔ)，減少礦井內(nèi)部漏風(fēng)，加強(qiáng)礦井內(nèi)風(fēng)機(jī)的裝置檢修是保障節(jié)能的最有效途徑。減少了井內(nèi)外漏風(fēng)可以增加礦井有效風(fēng)量的百分比，減少礦井中的風(fēng)量能耗。

四、結(jié)論

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井施工中保證高效率，高可靠性生產(chǎn)的重中之重，具有靈活性和復(fù)雜性。隨中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)相繼發(fā)展，工業(yè)發(fā)展對(duì)礦業(yè)的需求與日俱增。煤礦行業(yè)的發(fā)展極有可能帶來(lái)周邊環(huán)境的污染和能源的巨大消耗，因此，在礦井施工中必須靈活運(yùn)用通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能有效途徑，做到安全保障與能源節(jié)約相結(jié)合，工業(yè)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)利益相結(jié)合，而不僅僅是降低施工成本。有效改進(jìn)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可以為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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