礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用

朱坤朋

摘要：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，采掘條件的變化，特別是瓦斯涌出條件的變化，及時(shí)正確的優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)于礦井防災(zāi)抗災(zāi)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、提高礦井經(jīng)濟(jì)效益至關(guān)重要。本文就此展開了論述，以供參閱。

關(guān)鍵詞：礦井;通風(fēng)系統(tǒng);技術(shù)優(yōu)化

引言

礦井是為了開采各類礦產(chǎn)資源而營(yíng)造的施工環(huán)境，在開采作業(yè)中會(huì)遭遇各類有害甚至毒性氣體的侵害，對(duì)于施工人員的生命安全造成很大的威脅。尤其是在煤礦礦井作業(yè)過(guò)程中，瓦斯這種易燃易爆炸的危險(xiǎn)氣體經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，如果沒有運(yùn)轉(zhuǎn)流程的通風(fēng)系統(tǒng)，迅速淡化和稀釋礦井空氣中的瓦斯氣體濃度，就極易引發(fā)瓦斯燃燒、爆炸等安全事故。因此我們要針對(duì)目前通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)存在的問(wèn)題，運(yùn)用合理的解決方案和優(yōu)化舉措來(lái)加以應(yīng)對(duì)，提高礦井通風(fēng)能力。

一、項(xiàng)目研究的背景、目標(biāo)及意義

（一）項(xiàng)目研究的背景

礦井通風(fēng)技術(shù)是治理煤礦瓦斯、煤塵及火災(zāi)的基礎(chǔ)，合理高效的礦井通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的保證。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展，煤礦生產(chǎn)機(jī)械化程度的提升，礦井開采規(guī)模迅速擴(kuò)大，通風(fēng)線路隨之增加，通風(fēng)阻力增加，工作面配風(fēng)困難，通風(fēng)難度相應(yīng)增加。合理的礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)該是一個(gè)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化是對(duì)礦井現(xiàn)有的通風(fēng)情形進(jìn)行分析，找出系統(tǒng)中存在的不足和改進(jìn)的地點(diǎn)，并在已提出的眾多礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案中，查找能滿足礦井各用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)，滿足礦井安全，有利于礦井生產(chǎn)和降低通風(fēng)費(fèi)用的最優(yōu)通風(fēng)優(yōu)化方案。

（二）項(xiàng)目研究的內(nèi)容及目標(biāo)

1、項(xiàng)目研究的內(nèi)容：隨著礦井開采技術(shù)的進(jìn)展，煤礦生產(chǎn)機(jī)械化程度的提升，礦井開采規(guī)模迅速擴(kuò)大，通風(fēng)線路隨之增加，通風(fēng)阻力增加，工作面配風(fēng)困難，通風(fēng)難度相應(yīng)增加。對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)改造，從而降低礦井通風(fēng)阻力，提升風(fēng)機(jī)運(yùn)行質(zhì)量，增加風(fēng)量，以滿足礦井目前及后期生產(chǎn)需求。

2、項(xiàng)目研究的目標(biāo)：

1）簡(jiǎn)化了礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò);

2）合理規(guī)劃了礦井通風(fēng)設(shè)施，盡量使礦井風(fēng)流進(jìn)行自然分配，減少了礦井通風(fēng)設(shè)施數(shù)量，降低了礦井通風(fēng)阻力;

3）合理配備了礦井通風(fēng)量，有效的稀釋、排出井下生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓦斯、煤塵及其他有毒有害氣體;

4）降低了礦井通風(fēng)阻力，為優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)提供條件，使礦井通風(fēng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的要求。

二、項(xiàng)目研究的技術(shù)路線

首先對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力進(jìn)行測(cè)定，找出高阻力區(qū)域，據(jù)此制定通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，并組織實(shí)施。其次結(jié)合礦井中長(zhǎng)期進(jìn)展規(guī)劃，礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化與開拓布局調(diào)整相結(jié)合，分析通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀及今后的風(fēng)量需求技術(shù)成果重要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榫っ禾块_采，適用于正常生產(chǎn)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化，具有廣泛的推廣應(yīng)用范疇。在礦井通風(fēng)困難時(shí)期復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方面有所創(chuàng)新。

三、項(xiàng)目研究的方案

（一）簡(jiǎn)化礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分為簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。兩者的區(qū)別是有無(wú)角聯(lián)風(fēng)路。簡(jiǎn)化礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的途徑，消除礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的角聯(lián)風(fēng)路。

（二）合理規(guī)劃礦井通風(fēng)設(shè)施。礦井通風(fēng)設(shè)施包括風(fēng)門、風(fēng)墻、風(fēng)橋、風(fēng)窗等。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，其設(shè)置第一考慮盡量使礦井風(fēng)流進(jìn)行自然分配，減少礦井通風(fēng)設(shè)施的數(shù)量，降低礦井通風(fēng)阻力。若自然分配風(fēng)量不能達(dá)到各用風(fēng)地點(diǎn)的需求，才考慮適當(dāng)增加通風(fēng)設(shè)施，并達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理，礦井通風(fēng)設(shè)施的位置、質(zhì)量、數(shù)量必須符合要求，否則會(huì)導(dǎo)致漏風(fēng)、風(fēng)流短路、紊亂及有害氣體涌出等現(xiàn)象的發(fā)生，降低礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)固性和可靠程度。

（三）合理分配礦井通風(fēng)量。有效地稀釋和排出井下生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓦斯、煤塵和其他有害氣體，是礦井通風(fēng)的一項(xiàng)重要任務(wù)和目的，礦井必須按照風(fēng)量運(yùn)算方法運(yùn)算礦井、采區(qū)、采掘工作面及其他地點(diǎn)的需風(fēng)量，按照各地點(diǎn)需風(fēng)量進(jìn)行風(fēng)量分配，增加通風(fēng)系統(tǒng)的抗災(zāi)能力。在一些礦井，因井下開采范圍的擴(kuò)大或加深，工作地點(diǎn)的變更，礦井需風(fēng)量會(huì)發(fā)生較大的變化，因此要及時(shí)按照礦井需風(fēng)量更換通風(fēng)機(jī)，使其達(dá)到即能滿足礦井安全生產(chǎn)的要求，又經(jīng)濟(jì)合理。

（四）降低礦井通風(fēng)阻力。阻礙礦井通風(fēng)阻力的因素很多，如巷道支護(hù)形式及光滑程度、斷面大小及變形情形、周邊長(zhǎng)度及巷道長(zhǎng)度，以及礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的布置、風(fēng)量分配等。只有通過(guò)改變這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，才能降低通風(fēng)阻力，并為優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)提供條件。

四、項(xiàng)目研究效果評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)15區(qū)主通風(fēng)機(jī)的改造，13區(qū)封閉通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整，14區(qū)、15區(qū)、16區(qū)擴(kuò)巷降阻，井下閑置不用的聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行密閉優(yōu)化，降低礦井阻力，減少漏風(fēng)量，增加礦井風(fēng)量，合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)優(yōu)化，礦井通風(fēng)系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)合理，提升了礦井抗災(zāi)、救災(zāi)能力，進(jìn)一步有效的保證了礦井穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、持續(xù)健康的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化后，在增大采掘用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量的同時(shí)，礦井通風(fēng)阻力大幅下降;縮小了通風(fēng)巷道及通風(fēng)設(shè)施管理范圍，節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用;新村主要通風(fēng)機(jī)改造后，電耗大幅下降，直接經(jīng)濟(jì)效果顯著。

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