复杂多机站通风系统反风方案设计及模拟

为解决玲南金矿矿井火灾烟气无序扩散问题,提出了矿井区域性反风技术方案,利用Ventsim软件建立了岭南金矿三维等比例通风网络模型与矿井反风模型,解算了采取反风措施后矿井风量分配及火灾烟气CO分布,同时开展了现场反风试验,验证方案实施效果。研究表明：①玲南金矿进风路线-610 m 2#盲井井口电缆短路火灾发生,采取反转-370 m东风井回风机站风机、停止8#穿脉箕斗井-770 m回风巷风机和-690m 10#穿脉巷风机措施后,经Ventsim模拟解算得出-370 m主回风机站反风量为63.3 m3/s,风机反风效率为60.2%,主要进、回风区域风流反向,火灾烟气CO沿1#竖井排出,火灾烟气按预期方向流动;②分别在1#竖井井底石门附近采场和-370 m东风井主回风机站设置了CO监测点,火灾发生后无反风措施时,-370 m东风井主回风机站CO峰值为2 830.4×10-6,采取反风措施后,火灾下风口作业面无CO,1#竖井井底石门在2 500 s时,CO浓度达到峰值2 914×10-6,在7 500 s时,CO浓度减低至18×10-6,采取反风措施后,CO沿最短路径排出;③现场反风试验测得-370 m中段风机正转总回风量为106.5 m3/s,风机从正转过渡到反转耗时4 min,第10 min时,反风风量为74 m3/s,占正常通风量的69.48%,符合相关规范要求,矿井通风系统抗火灾突变能力得到了显著提高。     

某大型露转井矿山通风系统现状分析与优化

某大型露转井矿山通风系统实际风量远低于设计风量，并且崩落法开采塌陷区处漏风量达到90.69 m3/s，占全矿总风量的25.33%。为解决矿井通风系统存在的诸多问题，利用多级机站技术对全矿通风系统进行合理分析和优化，增设西5回风井作为西采区回风路，将2#回风井地表2台风机更换为250 kW风机，在增加西采区回风量的同时加大矿井总风量；并对全矿范围内的塌陷区漏风点进行全面排查，利用通风构筑物封闭0 m水平管缆井、回采巷道和副井石门等多处漏风点，解决塌陷区漏风问题，有效提高矿井有效风量率。通过落实优化措施，矿井总风量提高至513.64 m3/s，矿井漏风率降低至5%以下的合理范围，有效提高了矿井通风能耗的综合利用率。     

山西寺河矿“三进三回”通风系统优化设计

寺河矿当前采用分区通风方式，由3个进风井和3个回风井组成，通风系统复杂。随着生产的持续，出现1#回风井所在分区通风系统风量利用率低、电力消耗较大、风机低压供电不稳定和2#回风井所在通风区域巷通风距离长、阻力大、通风能力近饱和等问题，整个矿井安全可靠性较差。通过对矿井进行通风参数测试与数据处理、通风系统网络普查，构建了通风仿真解算网络，从通风系统阻力合理性、矿井各用风地点风量供需对比、三区阻力分布和公共进风路线对风机工况扰动等角度详细分析了当前通风系统存在的具体问题。对主干风路（3个进风井和3个回风井）的过风能力和各用风点的需风量进行了核定，根据总进风量满足生产需求且总进风量与总回风量相匹配的原则，提出将当前3#进风井变为回风井、将1#回风井和2#回风井变为进风井的改造方案，即将“三进三回”通风系统改造为“四进两回”通风系统。对改造后的通风系统重新进行了盘区划分，按照选定的最优盘区划分方案对“四进两回”通风系统进行了调整，最终总回风量达到17 743.2 m3/min，回风量增加，总阻力降低，各用风点的风量满足要求，系统阻力分布合理，风机能耗降低。     

北洺河铁矿通风系统优化改造研究#br#

北洺河铁矿是一座地下大型黑色矿山，采用无底柱分段崩落法开采，通风系统采用中央对角式四级机站通风方式，矿体两翼进风，中间回风。随着开采深度不断下移、通风网络不断变化，导致目前通风系统存在总风量不足、中段风量分配不合理、采区污风循环等问题。运用通风系统优化技术以及风量调控技术，提出了增设风门、增设进风侧风机、调整主风机运行频率等通风系统调整优化措施来解决上述问题。通过对3个通风系统调整优化方案的综合比较，最终选择在西风井石门增加进风主扇，并且对进、回风主扇运行工况进行协同匹配的优化方案。运用三维通风系统计算程序对优化方案进行了计算，然后根据计算结果进行现场调试，确定-50 m水平回风机站2台并联风机运行频率为40 Hz/43 Hz；-230 m东、西进风机站4台风机运行频率为30 Hz时，进、回风主扇运行工况协同匹配性较好，系统总风量达到了193 m3/s，满足理论计算的矿井总风量180 m3/s要求，同时采区污风循环问题得到解决，矿井通风效果得到明显改善。     

赵固二矿通风系统现状及分析

赵固二矿辅助回风巷于2014年底贯通,对该矿改造后的通风系统基本情况及存在的问题进行分析。盘区开采深度-850 m,矿井通风方式为中央并列抽出式,主副井进风,风井回风;盘区内胶带大巷和辅运大巷进风,回风大巷回风;工作面采用U型上行通风,下顺槽进风、上顺槽回风。进风段阻力占总阻力的33.5%~46.5%,用风段占22.1%~24.2%,回风段占31.4%~43.7%,3段阻力分布基本合理。矿井总进风量为151.0 m3/s,矿井总有效风量为136.5 m3/s,矿井有效风量率为90.4%,矿井外部漏风率为4.3%,符合《煤矿安全规程》规定。通风系统等积孔为4.11~4.21 m2,矿井通风难易程度为容易。     

罗山金矿通风系统优化方案比选

针对罗山金矿存在的矿井总风量欠缺、系统回风能力不足、主回风机站风机运行性能偏低、污风串联等通风问题，运用通风网络优化技术、机站优化技术以及通风仿真模拟技术拟定了2种技改方案，通过技术经济分析和比较，利用现有进风井巷工程作为系统进风通道，新掘东风井、西风井工程作为系统回风通道，能有效提高矿井的有效风量率，且具有通风方式简单、风流稳定性好、通风运行能耗低等优点。方案实施后，矿井总风量达到189.01 m3/s，系统主扇风机运行效率达到80.5%，井下通风条件明显改善。     

山西寺河矿“三进三回”通风系统优化设计

寺河矿当前采用分区通风方式,由3个进风井和3个回风井组成,通风系统复杂。随着生产的持续,出现1#回风井所在分区通风系统风量利用率低、电力消耗较大、风机低压供电不稳定和2#回风井所在通风区域巷通风距离长、阻力大、通风能力近饱和等问题,整个矿井安全可靠性较差。通过对矿井进行通风参数测试与数据处理、通风系统网络普查,构建了通风仿真解算网络,从通风系统阻力合理性、矿井各用风地点风量供需对比、三区阻力分布和公共进风路线对风机工况扰动等角度详细分析了当前通风系统存在的具体问题。对主干风路（3个进风井和3个回风井）的过风能力和各用风点的需风量进行了核定,根据总进风量满足生产需求且总进风量与总回风量相匹配的原则,提出将当前3#进风井变为回风井、将1#回风井和2#回风井变为进风井的改造方案,即将“三进三回”通风系统改造为“四进两回”通风系统。对改造后的通风系统重新进行了盘区划分,按照选定的最优盘区划分方案对“四进两回”通风系统进行了调整,最终总回风量达到17 743.2 m3/min,回风量增加,总阻力降低,各用风点的风量满足要求,系统阻力分布合理,风机能耗降低。     

北洺河铁矿通风系统优化改造研究

北洺河铁矿是一座地下大型黑色矿山,采用无底柱分段崩落法开采,通风系统采用中央对角式四级机站通风方式,矿体两翼进风,中间回风。随着开采深度不断下移、通风网络不断变化,导致目前通风系统存在总风量不足、中段风量分配不合理、采区污风循环等问题。运用通风系统优化技术以及风量调控技术,提出了增设风门、增设进风侧风机、调整主风机运行频率等通风系统调整优化措施来解决上述问题。通过对3个通风系统调整优化方案的综合比较,最终选择在西风井石门增加进风主扇,并且对进、回风主扇运行工况进行协同匹配的优化方案。运用三维通风系统计算程序对优化方案进行了计算,然后根据计算结果进行现场调试,确定-50 m水平回风机站2台并联风机运行频率为40 Hz/43 Hz;-230 m东、西进风机站4台风机运行频率为30 Hz时,进、回风主扇运行工况协同匹配性较好,系统总风量达到了193 m~3/s,满足理论计算的矿井总风量180 m~3/s要求,同时采区污风循环问题得到解决,矿井通风效果得到明显改善。     

白象山铁矿通风系统改造方案研究

通过现场检测与数据分析,发现白象山铁矿存在系统总风量不足、风量分配不合理、风流短路等问题,严重影响井下安全生产。结合生产实际,提出3种改造技术方案并综合比较,最终确定-270与-390 m水平并联回风、采区风井断面扩大以及在采区进、回风井联巷设置辅扇对采区风流进行调控的系统改造方案。运用Ventsim软件对矿井通风网络进行解算,确定-270与-390 m水平回风机站风机型号均为DK60-8-№28,叶片安装角度为43°。改造后系统总风量达到286.4 m~3/s,主扇风机平均效率达到82%,矿井通风效果得到明显改善,劳动生产率将大大提高。     

红岭矿通风系统优化设计

根据红岭矿开拓系统和通风系统的特点,利用通风系统三维动态模型、通风网络优化、机站优化、风机优选等技术措施解决矿井总风量不足、中段风量分配不合理、采区新风污风循环等诸多问题。通过Ventsim三维通风动态仿真模拟软件解算结果表明:矿井通风系统总风量由优化前的77.7 m3/s提高至237.9 m3/s,主扇风机平均效率由优化前的52%提高至77.5%,同时减少日常通风管理人员,并降低通风管理劳动强度,提高劳动生产率,年创经济效益超过百万元,社会效益和经济效益显著。