赵固一矿东翼辅助回风优化设计

为了优化矿井通风系统,增大矿井的回风断面,结合赵固一矿现有巷道布置情况,增加了东翼辅助回风巷,并对东翼辅助回风巷道进行了优化设计.实践表明:回风巷优化设计后,解决了矿井通风阻力大、风量不足等问题,为矿井安全生产提供了基础保障,创造了巨大的经济效益.     

三山岛金矿新立分矿斜坡道通风系统优化

以三山岛金矿新立分矿斜坡道通风系统为研究对象,针对其存在的斜坡道能见度低、炮烟矿尘积聚、湿度大以及各个中段联巷风流紊乱等问题,运用通风网络优化技术以及风机优选技术展开了系统研究,提出采用强制通风方式将矿山主竖井、措施井的新鲜风流从-240 m中段东北巷引入斜坡道的通风模式,并采用Ventsim三维通风动态仿真模拟软件进行了解算。结果表明：通过优化井下东、西两翼回风路线,在67#线运输巷增设1台K45-6-№16型风机后,斜坡道进风量由15.03 m3/s提高至50.12m3/s,-320,-360,-400,-440,-480 m中段斜坡道联巷的进风量分别为11.33,11.21,11.15,11.09,11.01 m3/s,理顺了斜坡道通风系统,斜联巷风流紊乱现象得到有效改善,为矿山安全生产提供了技术支撑。     

砌块式阶段留巷技术在高瓦斯工作面中的试验研究

着重介绍了在地面预制混凝土砌块,井下沿采空区人工构筑墙体留巷的支护方案、效果考察,变工作面非正规通风方式为正规的两进一回Y型通风方式,很好地解决了上隅角、排瓦斯横贯和回风流瓦斯超限问题,实现高瓦斯综采工作面安全高效开采,实现工作面瓦斯零超限。     

寺河矿二号井9号煤层工作面采空区瓦斯抽采及通风改造实践

为使寺河矿二号井9号煤层工作面的偏Y型通风系统顺利改造成U型通风系统,在矿井原有的高位钻孔、穿透钻孔布置基础上,通过新建移动泵站接抽闭墙埋管,强化采空区瓦斯抽采,得到结论:高位钻孔和穿透钻孔的抽采效果受通风系统改造的影响不大,闭墙埋管的抽采纯量随着抽采混量的增大而增大,抽采浓度随着抽采混量的增大而减小。工作面实现U型通风之后,工作面回采过程中抽采率达到86.4%;在区域配风量减少的条件下,上隅角瓦斯浓度减小至0.24%,回风巷瓦斯浓度减小至0.26%。     

工作面采掘空间流场特性数值模拟研究

在U型通风方式下,以CFD数值模拟软件为手段,对工作面采掘空间的流场分布和瓦斯浓度分布规律、空气密度变化规律进行了数值模拟研究。模拟试验结果表明：沿风流自进风巷、工作面至回风巷的过程中,风流场变化呈先简单、后复杂、再简单的趋势,在进风巷和回风巷与工作面采掘空间交叉处,风流场变化最复杂;工作面采掘空间的瓦斯浓度沿风流方向呈逐渐增加趋势,仅在局部位置发生较大变化,且煤壁侧的瓦斯浓度明显高于采空区侧瓦斯浓度;U型通风条件下,工作面靠近进风巷端部靠近煤壁侧和上隅角瓦斯集聚区最可能出现局部瓦斯超限的区域;上隅角瓦斯集聚区形状呈三角形。     

均压通风治理综采工作面上隅角及回风流中的CO

针对西曲矿29203综采工作面上隅角及回风巷CO大量异常涌出的原因进行分析,并对其实施均压通风系统,有效治理了CO超限,确保了工作面的正常回采。     

井下无风墙辅扇动压通风的分析及其应用

利用无风墙辅扇调节矿井通风网络和作业面的风流是一种非常有效和灵活的方法。应用矿井空气动力学理论分析了井下无风墙辅扇全压对巷道做功,克服井巷通风阻力,造成风流流动的过程;指出了需要充分利用风流动压的方向性,将扇风机的全部输出能量转化为动压形式进行通风;并着重分析了无风墙辅扇通风应注意的一些技术问题。     

风路敏感特性对通风系统风流稳定性的影响

为了明确影响矿井通风系统主要需风风路风流稳定和主要通风机运行稳定的高敏感风路,采用多元回归分析法对通风网络中高敏感风路进行识别,确定主要需风风路的风量Qj与各风路风阻自变量Ri间的最优回归方程,并通过网络解算进行实验验证.对比发现:多元回归分析结果与试验结果吻合,表明风路的敏感性是通风网络结构特性的一种体现,与其自身的风阻特性无关;高敏感风路特性的改变是影响矿井通风系统风流稳定的关键;同时,采用多元回归分析法可避开传统的角联结构分析中推导风向判别式的繁琐,对某一待研究的重点风路而言,可将矿井其它风路对其风流稳定性的影响作出定性分析与评价.     

Y型通风采空区风流和瓦斯分布数值模拟研究

目前,很多煤矿开始运用两进一回Y型通风方式(机巷和风巷进风,沿空留巷回风),来解决上隅角和回风巷瓦斯浓度超限的问题。为了掌握Y型通风采空区风流与瓦斯运移的分布规律,根据现场实际首先运用Gambit建立了两进一回Y型通风采空区物理模型,并进行网格划分,然后运用Fluent软件对两进一回Y型通风方式采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布进行数值模拟研究。通过模拟结果得出了,两进一回Y型回采工作面采空区漏风流场、漏风量(沿采空区边界风速分布)、自燃三带和瓦斯浓度分布的一般规律,为治理上隅角、回风巷瓦斯超限及采空区遗煤自燃和瓦斯爆炸提供了理论依据。     

高山环境矿山通风系统改造方案优选

由于平硐开拓的矿山各平硐口高程变化较大,导致各硐口气温、气压各不相同,加之高山气候条件,各硐口所受影响更为明显,这种自然风压变化极易造成矿井井下风向、风量的不稳定,致使矿井通风困难。为解决四川省内某高山环境平硐开拓矿山受自然风压影响较大、回风线路不畅等问题,研究制定出2种可行的通风技术方案,方案一为东、西两翼对角抽出式通风方式,方案二为东、西两翼进风、中央回风通风方式,并对2种方案的通风阻力、工程量、设备投资及运行成本等关键技术经济指标进行计算和对比。结果表明,方案一在通风阻力、工程量及运行能耗等主要方面均占优势,方案二仅设备投资较方案一少,综合考虑通风系统技术层面、投资建设成本周期及节能等方面,确定方案一为最佳通风技术方案。     

刘庄矿东、西区贯通控风方案的计算机模拟分析

针对刘庄矿东、西区贯通后可能存在的风机相互影响、采煤面供风不足、局部风流紊乱问题,对轨道大巷贯通前后的4个状态进行了计算机模拟分析。结果表明:轨道大巷贯通后,两主要通风机之间确实存在较严重的相互影响,若不进行回风控制,东区采煤面将出现供风不足和西区局部风流紊乱现象。根据模拟结果,矿方及时在贯通前于东、西轨道行人联巷以西设置永久调节风门。实施后的结果表明,现场实测数据与模拟结果基本吻合。     

采空区瓦斯分布规律的模拟研究

针对综采面U型通风上隅角瓦斯经常超限的严重问题,将工作面的通风方式调整为W型通风,分别对综采面U型通风和W型通风条件下采空区瓦斯分布进行了数值模拟研究,得出两种不同通风方式下的采空区瓦斯分布规律。研究结果表明:工作面选用W型方式,在相同的条件下,能更有效地解决上隅角瓦斯超限问题,最后,通过将数值模拟风速值与理论计算风速值进行对比,模拟结果与理论计算结果非常接近,验证了数值模拟的正确性,为综采工作面瓦斯的防治提供了一定的理论依据。     

12°上下行通风工作面煤壁涌出瓦斯分布规律数值模拟

煤壁涌出瓦斯是工作面巷道中瓦斯的重要来源之一;根据后退式U型通风系统流场特点确定适合工作面巷道中瓦斯与风流质量交换的数学模型,针对混合流并带有弯曲壁面的流动,使用Realizab le k-ε双方程湍流模型;利用计算流体力学(CFD)软件F luent对倾斜回采工作面巷道中由煤壁涌出瓦斯形成的瓦斯场进行了模拟,并对上下行通风回采工作面巷道中有煤壁涌出瓦斯形成的瓦斯场进行比较。得出结论:在倾角为12°的巷道中,采用下行通风和上行通风,由煤壁涌出的瓦斯在巷道中形成相似的瓦斯场,在风速较低的情况下,采用下行风比上行风更加有利于瓦斯混合,并且考虑采用上行通风要先排出上隅角由采空区涌出的瓦斯,因此上行风更容易使工作面巷道中的瓦斯发生积聚。     

基于VSE的大南湖一矿通风系统现状仿真与评估

为了掌握大南湖一矿通风系统现状,科学评估其安全性、稳定可靠性及合理性,对全矿进行了通风参数精准普查,基于VSE软件对通风系统运行状况进行了仿真与评估。结果表明大南湖一矿通风系统存在部分巷道微风、回风大巷风速偏高、井下通风设施较多、部分角联分支易发生风流转向、矿井通风阻力分布不合理等问题,为系统的优化改造指明了方向。     

煤与瓦斯突出矿井通风系统灾害演变仿真研究

为解决矿井煤与瓦斯突出导致瓦斯超限或引发瓦斯爆炸的重大次生灾害问题,建立瞬变流、对流扩散和有源风网方程,研究瓦斯突出在矿井通风系统中的动力影响和瓦斯运移传播过程。通过简单通风管网系统突出动力实验,研究在瓦斯突出源流动力与风机通风共同作用下矿井风流的非稳态运动特征。开发了矿井煤与瓦斯突出仿真软件NC2.0,模拟再现了焦作九里山矿"10·27"煤与瓦斯突出事故,在给定突出源模型(流量变化曲线)下对突出后瓦斯在矿井内非稳态流动及瓦斯分布进行仿真模拟。结果表明,突出后突出瓦斯源压力是导致风流发生变化的主要因素,并以波的形式辐射传播;瓦斯突出源高强度气流改变了矿井系统的风流运动,使回风侧巷道风量产生"过流"现象,同时抑制了进风侧巷道风量,严重时甚至出现逆流的现象。研究可为突出矿井抗灾救护预案制定、降低灾害损失以及防止二次灾害事故发生提供借鉴。     

祁南矿中央风井通风系统优化改造的实践

祁南矿中央风井所服务的矿井西翼和北翼系统通风阻力不均衡,北翼通风线路较长,通风阻力大,风量不能满足生产需要.对该系统进行优化改造后,北翼通风阻力出现大幅度下降,风量得以提升,满足了安全生产的需要,并获得了较好的技术经济效益.     

附壁射流通风工业试验研究

在模型巷道模拟试验的基础上，对无底杜崩落采矿法采场进路中利用附壁射流通风进行了工业试验研究。重点探讨了两台射流风机串联作业时的风流结构，包括边界特征、轴心速度、射流截面上速度、流量、射程及排尘等变化规律。提出了采场进路利用无风简射流风机遇风的技术方案和关键的技术参数。试验研究结果表明，利用附壁射流实现来场进路通风是可行的。     

矿井通风仿真系统开放式架构研究

为了提高矿井通风仿真系统的灵活性和开放性,提出一种改进的矿井通风仿真系统开放式架构模型。该模型以实现业务流程与核心功能模块的完全分离和完善的插件机制为基础,以通风仿真业务流程的集成管理为核心。仿真研究表明,该模型具有良好的可扩展性、灵活性与开放性,能够提高矿井通风的信息化管理及决策水平。     

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。     

深厚表土层冻结井筒高强钢筋混凝土内壁设计优化与实测分析

针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究。首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了该种井壁结构的受力机理,结果表明深厚表土层冻结井筒内壁属于深埋于地下的厚壁圆筒结构物,由于内表面的圆形结构特征,在侧向压力作用下,井壁结构中混凝土由外缘的三向受压过渡到内缘的二向受压应力状态,其混凝土抗压强度提高了1.592～1.765倍,井壁承载能力得到显著提高。建立了混凝土抗压强度提高系数试验值的计算公式,获得了高强钢筋混凝土内壁的应力特性和强度特征。然后,基于我国现行混凝土结构设计规范关于混凝土多轴强度验算要求,根据模型试验结果和内壁受力机理,提出了深厚表土层高强钢筋混凝土内壁设计优化方法,给出了混凝土抗压强度提高系数设计取值。并将设计优化方法应用于潘三煤矿新西风井冻结段内壁控制层位,井壁厚度由原设计的1 150 mm优化为900 mm,厚度减薄达21.74%。最后,通过潘三煤矿新西风井工程现场实测表明,优化设计后的井壁结构中环向钢筋应力值为-125.8～-136.9 MPa、竖向钢筋应力值为-39.5～-53.2 MPa,远小于钢筋强度设计值300 MPa,井壁中混凝土环向应变为-730×10~(-6)～-790×10~(-6)、竖向应变为-380×10~(-6)～-390×10~(-6),远小于C70混凝土的极限压应变值,说明设计优化后的井壁结构不但经济合理,而且安全可靠。