风网解算下的多级机站设置与风机优选研究

为解决龙桥铁矿总风量不足、漏风严重、通风设备选型及布局不合理等问题,利用Ventsim三维可视化风网解算软件建立了主—辅扇和多级机站通风网络模型,并根据解算结果优化多级机站风机选型。风网解算结果表明：①当主—辅扇通风系统工频（50 Hz）运行总风量为364.94 m3/s,多级机站通风系统风机频率为48 Hz时总风量为364.36 m3/s,系统总风量均达到设计风量,但多级机站通风系统总风量富余,优于主—辅扇通风系统;②多级机站通风系统设4级机站,Ⅰ级为总进风机站,Ⅱ级为采场进风机站,Ⅲ级为采场回风机站,Ⅳ级总回风机站,优化后的Ⅰ级总进风机站选用两台K40-8-№23型风机并联,Ⅲ级回风机站东区选用两台K40-8-№21型风机并联,西区选用两台K40-8-№23型风机并联。所设计的通风方案满足该矿-420 m中段和-490 m中段风量分配要求。     

张庄矿风机配置方案优选及风量优化研究#br#

为解决张庄矿风机配置不合理，总风量大，风机效率低，漏风严重等问题，利用三维可视通风解算软件Ventsim模拟解算8种风机配置方案下的矿井通风系统，并对最优风机配置方案进行风量优化。得出如下结论：当全矿风机运行8台，-450 m中段停开3台（北回风井南3#，南回风井1#，南回风井2#风机），DK系列风机一级运行，各中段风量适中，矿井总风量为847.9 m3/s，但北风井风速大于15 m/s，需对矿井总风量进行优化；采取-300 m中段风机降频至80%~85%，-390 m中段风机降频至70%~75%和-450 m中段设置2 m2风窗等优化措施后，矿井通风系统总风量降低为698.2 m3/s，通风网络总功率871.7 kW·h，电费414.2 万元/a，通风效率76.6%，相比现通风费用减少31%。通风优化后，不仅满足了用风需求，还大大降低了矿山能源消耗，减少风机损耗。     

山东苍山铁矿主井溜破系统通风方案优化

针对山东苍山铁矿主井溜破系统存在的通风问题,运用通风网络优化技术、通风机站优化技术以及计算机通风网络模拟技术展开了通风方案研究。在充分利用现有通风设施及通风井巷工程的基础上,在溜破系统-334 m破碎水平、-349 m皮带道水平及-400 m粉矿回收水平的主井联巷各安装了1台K45-6-№12风机(18.5 k W/台),经计算机网络模拟解算,结果表明:溜破系统主井的出风量为35.4 m~3/s,有助于解决主井进风问题,改善井下作业人员的工作环境,提高井下劳动生产率,为矿山安全生产提供有力保障。     

空气幕引射风流在14行集中回风井跨塌后的现场应用

14行集中回风井突然发生大面积垮塌后,主斜坡道1150~1000 m段出现严重风流反向,1000 m运输水平新鲜风流无法进入。为此,金川二矿区采用多机并联空气幕引射风流,主斜坡道进风量达到45 m3/s,有效地控制了主斜坡道1150~1000 m段的反风现象,解决了1000 m运输水平没有新鲜风流的问题。     

扩能生产后复杂老矿山通风系统优化改造研究

老矿山在扩能生产后,多面临通风系统不能满足井下生产需求的问题,对该类矿山通风系统进行优化改造时,往往受上部采空区、废弃井巷、已有井巷工程、矿区地质条件、现有通风状态、未来通风需求等多方面因素的限制,为此,在利用监测分析、CAD软件三维建模、通风网络解算等技术的基础上,提出了扩能老矿山生产通风系统优化改造方法。工程应用实践表明,利用该方法优化改造通风系统后,通风系统进风量增至319m3/s,满足需风量266.8m3/s的需求,且其耗电量较小,为该类矿山进行通风系统优化提供了成功范例。     

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。     

某复杂深井多区域作业通风系统的优化

为解决某深井矿山井下作业区域风量分配不平衡、辅扇调控和管理难度大、溜井漏风等一系列通风问题,以矿山开采现状为基础,构建了6个主要通风单元。针对各通风单元存在的问题,经过对比分析,确定了1~#矿体8线以西通风单元采用-400m中段1~#回风井联络巷新增辅扇方案,马头山通风单元采用-510m中段回风井联络巷新增辅扇和-460m马头山斜坡道联络巷新增空气幕方案,并对其他主通风单元逐一进行了优化。利用Ventsim软件对优化后的矿井通风系统进行了网络解算,结果表明:优化后的矿井通风系统矿井总通风量、各单元通风量均可满足矿山实际生产通风需要。井下辅扇装机总台数由25台减少至18台,辅扇总装机功率由849kW降低至751kW,减少了井下辅扇总台数,降低了能耗。     

安徽龙塘沿铁矿通风系统优化

安徽龙塘沿铁矿初步设计采用中央副井和措施井进风、南北两翼风井排风的通风系统。由于施工进度以及施工计划的变更,矿山实际通风系统与设计相比有较大差异,风流由副井进入井下,由措施井排出地表,导致井下风流紊乱、总风量不足、通风效果较差,影响了井下正常生产。针对龙塘沿铁矿通风系统存在的总风量不足、污风循环等问题,利用通风系统优化技术提出了3种优化方案,综合考虑各方案优缺点以及矿山实际情况,最终选择在-320 m水平增加无风墙辅扇的通风系统优化方案。经通风软件解算,确定风机叶片安装角为40°,系统总风量达到70.25 m~3/s,通风效果可得到明显改善,对于类似矿山井下通风系统优化设计有一定的参考价值。     

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。     

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。     

某铅锌矿复杂矿井分区接力通风系统优化设计

某铅锌矿经多年开采开拓系统达19个中段，深部最低中段距地表近1 000 m，巷道长度约5 km，通风环境复杂，系统存在风量不足，污风串联，深部工作面温度急增等问题。为优化该矿分区接力通风系统，通过对该矿山通风系统现状调查与测定，分析其通风系统存在的问题及影响因素，提出南北分区接力通风系统优化方案，并采用Ventsim三维通风仿真系统模拟通风系统设计参数的通风效果，结果表明：系统进风量、回风量以及各巷道的风速等均能满足相关规程和规范的要求，各风机运行效率较高、工况点合理。     

自然风压和活塞风影响下的会宝岭铁矿斜坡道污风治理

针对会宝岭铁矿斜坡道在夏季存在严重的污风积聚问题,为了及时将积聚在斜坡道中的污风排出,分别取当地全年温度最低和最高月份1月和7月中的某一天为样本,通过测算一天中矿井自然风压大小,建立自然风压在一天中的变化曲线图,得出7月15∶00左右自然风压最低,此时矿井通风最困难,斜坡道处的污风积聚最严重。通过现场测算,1月和7月斜坡道联通-410 m水平联络巷处的风量大小分别为6.9 m³/s 和2.3 m³/s,结合斜坡道受运输矿车造成的活塞风影响,考虑通风困难时期在斜坡道与-130 m水平的联络巷处安设风幕装置,计算阻风率为31%。运用Ventsim软件对矿井通风系统进行风路解算,得出斜坡道在-410 m水平联络巷处的风量为7.5 m3/s,优于冬季通风最容易时期的风量。现场应用表明,该风幕装置运行效果良好。     

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。     

平煤八矿东风井通风系统阻力测定与方案优化

针对平煤八矿东风井主要通风机存在负压过高的问题,采用气压计基点法对东风井通风系统进行通风阻力测定,由测定结果得出:东风井通风总阻力为3 077 Pa,超过了《煤矿井工开采通风技术条件》规定的2 940 Pa,进风段与回风段的通风阻力偏大。主要原因是通风路线过长、有些巷道断面过小、风量分配不合理。结合远期开采规划,对东风井通风系统提出了优化方案,运用MVSS软件对优化方案进行通风网络解算,通过综合比较,最终确定采用方案二对东风井通风系统进行优化。     

藻渡煤矿矿井通风系统优化应用研究

本文以藻渡煤矿通风系统优化工程为背景,对煤矿通风系统优化进行研究。工程通过更换主扇通风机以及掘进进风巷道增大进风断面的形式来提高井下作业点风量。优化工程完成后经实际参数测量,各作业点均达到了配风标准,证明该优化方案在技术和经济方面均比较合理,保证了矿井的安全生产。     

西石门铁矿通风系统改造

西石门铁矿北区回风斜井井筒坍塌,中区部分通风巷道被破坏,南区40 m至80 m中段原有的通风巷道全部被破坏,使得各采区通风效果逐渐变差。井下通风不畅,炮烟难以及时有效排出,威胁着工人的生命健康,严重影响矿山的安全生产。在科学测量铁矿现有通风系统的井下风压、风速、温度、湿度及其巷道参数的基础上,对铁矿通风现状进行了具体分析研究,绘制了通风系统图和通风网络图,进行通风参数的计算,确定出通风改造方案。改造方案立足于西石门铁矿目前的采矿生产和巷道布置的实际条件,同时充分考虑了深部开拓的规划,便于深部通风方案与现通风方案的衔接,涉及巷道布置、通风系统、通风设施及设备、开采技术条件、开拓开采方法等现状和矿井总体规划、开拓开采计划、接替计划等因素。     

金川矿区龙首矿长距离独头掘进通风系统改造研究

为制定适合于长距离独头掘进巷道的通风方案,提高长距离掘进的供风效能,以龙首矿西一采区辅助斜坡道为实验基础,通过对原有通风系统进行测试并分析存在的问题,设计钻孔通风方案及风库中转优化布置方案。结果表明：钻孔通风采用2×37 KW的风机配备刚性风筒能使工作面平均风速提高至0.29 m/s以上,该套掘进通风系统调整方案共需投资约11.63万元。风库中转通风系统采用2×11 KW的风机,当风库转移至距离硐口约249 m处,风库中转效率达到最高,单趟风筒工作面风量能够达到1.11 m3/s,采用双趟风筒时工作面风量能够达到2.22 m3/s。方案实施后,与预期的通风效果基本相符。     

河南省桐柏县银洞坡金矿通风系统优化

银洞坡金矿由于受到采空区漏风影响,通风系统可靠性较差,导致东风井地表主扇无法发挥系统总回风的作用,作业采区风流反向,生产中段空压机硐室散热造成局部区域高温,井下热风及采区污风无法沿设定路线排出地表。通过采用多机站风压平衡、机站优化设计、风机优选等综合技术对该矿通风系统进行优化改造,解决了采空区大量漏风、小高尖竖井出风、井下空压机硐室热源污染生产中段等问题,形成了安全稳定运行的矿井通风系统。     

大红山铁矿二道河采区基建通风系统

矿井通风系统依托于开拓系统，服务于生产作业，具有稳定性和动态性的双重属性。通风系统优化不仅依赖于自身开拓方式，同其相关联的通风系统息息相关。针对矿山基建期开拓系统处于逐步建设完成的特殊时期，通风巷道逐步完善，系统缺乏贯穿风流，污风串联严重的问题，开展基建期通风系统优化应用研究。以大红山铁矿二道河采区为工程背景，利用Ventsim通风模拟软件建立通风系统数字模型，通过实测采集现场巷道参数建立巷道数据库，开展基建期通风系统网络解算，确立通风系统最优化方案，模拟系统建立、参数测定及风机性能测定的结果相互验证了其科学性和可行性。