煤矿变频主要通风机性能测定及分析

以义安煤矿变频风机静压-风量实测数据为基础,运用通风能量方程及比例定律,得出不同工况下井下风网静压-风量之间的关系,对比分析风机理论工况点与实际工况点误差,结果表明得到的井下风网阻力-风机风量曲线运用可靠,可解决变频风机无法测定所有频率的性能曲线,风机设计短路风门与实际风网等积孔不匹配,风机房水柱计示数与风机装置静压测点示数差值较大等问题,为矿方按工况调整风机运行状态提供理论依据。     

基于智能分析系统的新疆龟兹西井通风系统优化

矿井通风是煤矿生产的一个重要环节,是煤矿安全的基础。随采矿技术的发展及生产能力的扩大,须改造优化矿井通风系统,使其能与矿井发展需要相匹配。通过对新疆龟兹矿业西井基本现状分析,实地测得相关参数,应用三维建模建立了智能分析系统。并基于CFD计算模型对矿井通风风硐风阻进行模拟、利用VentAnaly软件对矿井通风系统进行仿真模拟,研究了风硐阻力对地面主通风机效率影响等内容,对通风系统进行了优化设计。研究得出:对龟兹西井通风系统全面普查,获得了矿井通风基础数据;通风对西井风硐模拟,得到回风斜井风硐主要通风阻力为局部阻力损失;根据矿井开采后期布置以及需风量、阻力分析,选用型号为FBCDZNo.20/2×200的主要通风机。     

矿井通风机联合运转工况分析系统实现

目前随着煤矿开采,开采深度增加与井巷巷道越来越繁琐,通风总阻力不断增大,许多煤矿采用风机联合运转进行矿井供风,但由于缺乏有效的管理手段,对于不同类型风机联合运转无法精确把控。为保证风机联合运转可靠有效,计算其运行工况点对于判定通风串并联运行是否有效至关重要。研发了矿井通风风机联合运转工况分析系统,根据实测数据拟合风机实际运行特性曲线,分析风机以不同方式联合运转时的等效特性,并结合矿井阻力曲线精确计算运转工况点,判断利用该型号风机串并联进行联合供风时,通风系统是否可靠有效、效率是否优化。研究为风机选型、矿井通风安全管理提供可靠技术支撑。     

基于风硐流场数值模拟的风硐风阻计算分析

基于流体力学理论,建立了龟兹矿业回风斜井风硐通风的紊流REGK-ε数学模型,分析计算了模型的边界条件,结合实际情况应用FLUENT流体动力学数值模拟软件分别模拟了龟兹矿业风硐不同风量及进回风条件下的巷道三维流场,得到了不同条件下的风硐流场典型截面的流场规律,分析了风井口至主要通风机入风口的压力损失和风阻。模拟计算结果表明风硐风阻与风量的一次线性关系式中的风量系数的数量级小于10-6,风硐风阻可视为定值。不同风机在正压反风和负压通风时风硐风阻均有所不同。     

鲁班山南矿通风改造方案选择及主通风机改造

鲁班山南矿主要通风机的理论特性曲线和实际特性曲线存在很大的差别,另外矿井通风设计提供的风量比实际用风量小、而矿井设计通风风阻比实际矿井通风风阻大,致使目前该矿主通风机工况点处在明显不合理的位置：风机已经没有富裕能力、效率低下。先从优化通风线路入手,提出3个通风方案,并利用通风网络解算软件对其中2个可行的方案进行了通风网络解算;从通风网络解算结果和其他几方面的定性比较,得出了最优方案,即“三进一回”的通风方案。结合选定的最优矿井通风方案,再从矿井主要通风机运行的技术可行性、运行成本和投资成本考虑,提出了首先对现有的2台对旋防爆轴流式主要通风机进行技术改造,更换主要通风机风机叶片、更换电机等,后期结合第二水平的通风改造,更换通风能力更大的主要通风机。     

矿井主通风机节能问题探讨

由于矿井主通风机功率大，且不间断运行，耗电多。如管理不好，浪费将十分惊人。从现场风机运行状况调查看：一是主通风机能力过剩，空载损耗多。二是矿井通风系统不稳定，漏风多，阻力大，造成主通风机电力浪费。因此，有必要对主通风系统进行有效的改造，以提高主扇的运行效率。1不改变风机整体结构时调整方法1．1闸门节流法在通风机吸风道中装设闸门，用适当关闭闸门的办法，增加网路阻力，以达到调节流量的目的。其实质是改变网路特性曲线。这种方法，设备简单、调整容易而均匀，但附加能量损失，所以不经济，但相比不调整而供风量过大…     

多风机并联通风系统分析及通风难易程度探讨

采用多台通风机分区并联通风,可以合理增加矿井的需风量。矿井等积孔是评价矿井通风易难程度的一项重要指标,但并不能准确、全面地反映其真实易难、好坏程度,尤其是在多风井多风机并联通风当中,全面进行矿井通风可靠性评价,要考虑主要通风机的运行工况、供风量、矿井瓦斯涌出量、采煤方法和开采强度等因素,以保证通风系统的合理、稳定、可靠。文章分析了多风机分区通风并联运转的相互影响以及多风井多风机通风方式通风难易程度的评估。     

新型主通风机及风网监控系统在赛尔三矿的应用

根据赛尔三矿井下通风系统、主通风机、风硐、风门、供电系统的特性,分析了监控系统的功能、结构以及数据传输方式,建立了主通风机及井下风网远程控制系统,成功实现了对风机及附属设备运行参数的远程监测、风机启停控制、故障报警、矿井通风网络解算、变频器运行控制(风机风量给定)等,实现了风机房的无人值守。     

兴隆庄煤矿东风井通风系统改造优化

针对兖州矿业集团兴隆庄煤矿东风井主通风机设备年久失修、风硐通风阻力大、矿井供风量不足等问题,制定了东风井通风系统改造优化方案。通过更换东风井主通风机、改造东风井风硐,成功实现了优化方案的工程应用,有效地改善了东风井通风现状,保障了矿井安全生产。     

矿井主通风机的性能测定

详细介绍了双级对旋轴流式风机性能测定的方法和过程,以龙固煤矿的主通风机测定为例,根据风机装置及风硐的布置,选定工况点调节的方法,选择风量、风压测量断面,确定各参数测量方案,将测量结果进行数据处理,绘出风机风叶各角度的性能曲线,针对测定结果及性能曲线进行分析。     

风机并联运转效能分析及工况优化

在构建风机并联运转数学模型的基础上,分析了风机并联运转的等效风阻变化规律。从节能的角度分析了风机总能耗最小的条件。以铜绿山矿井通风系统作为实例,分析了风机工况点变化的规律。研究表明：并联风机的选择需要综合考虑风量、风压和风机之间的匹配关系;并联通风系统中风量调节的难度大;风门或风墙对风流分配的影响巨大;日常通风管理的关键在于风门管理和均衡需风量。     

主要通风机性能鉴定时工况点快速调节的研究

分析了目前在进行主要通风机鉴定时 ,调节工况点所存在的问题。以流体力学中伯努利方程和局部阻力实验数据及公式为基础 ,结合主要通风机现场布置特点 ,推导出了在矿井停产时调节立闸门高度的计算公式及在矿井不停产时调节反风口处挡风宽度的计算公式 ,论述了快速调节工况点的方法原理。经现场实测 ,证明该方法可实现对主要通风机性能的快速、准确、安全鉴定。     

全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风技术的应用

针对呼和乌素煤矿掘进巷道"长距离、大断面"的特点,确定采用全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风技术。这种技术的掘进工艺为双巷平行掘进,平行掘进的双巷借助每隔50⁶0 m封闭或未封闭的联络巷形成一巷进风、另一巷回风的全风压通风系统;局部通风机安设在全风压进风巷中,并随联络巷密闭的跟进而前移。实践表明,采用长距离局部通风技术保证了巷道掘进时所需的风量,杜绝了掘进工作面瓦斯的积聚和超限现象,实现了快速和安全地掘进长距离巷道。     

云南某矿井自然风压对通风系统的影响分析

云南某矿井位于云南省滇东北,昼夜温差较大,为研究1天中自然风压对通风系统的影响。对夏季、冬季1天中的自然风压进行测算,得出“中午低,夜晚高”的变化规律,在夏季中午自然风压出现负值,不利于矿井通风。通过对各进回风口风量的测量发现：受自然风压影响,1号竖井存在漏风现象,导致井下有效风量低,夏季漏风量约12.6m3/s,冬季漏风量约18.6m3/s；1号进风口在夏季午时出现反风现象,风量约21.9m3/s。定量分析了自然风压对风机工况点的影响,并绘制风机与自然风压串联情况下的联合运行曲线,通过对曲线的分析说明：夏季、冬季的风机工况点均落在出厂性能安装角的曲线上,在夏季,中午自然风压反向,导致风量降低约3.7％,夜晚风量增加约3.9％；在冬季,中午风量增加约1.6％,夜晚增加约6.1％。测算分析结果为矿山有效控制利用自然风压提供了保障,也为自然风压研究提供了一定的参考。     

百叶式风窗流场分布模拟及局部风阻计算分析研究

为了实现王家岭煤矿井下用风地点风量的远程精确调控，研发了以井下压缩空气为主要动力的百叶式风窗。百叶式风窗能够通过气动马达改变窗扇的开启角度实现风窗过风面积的调整。本文运用Fluent软件模拟了王家岭煤矿12309回风绕道百叶式风窗在30°、45°、60°、70°及90°开启角度下的百叶式风窗前后的压能、风速及流场分布情况，并根据数值模拟得出百叶式风窗不同开启角度下的前后压差及风窗风阻，根据伯努利能量方程，推导出百叶式风窗局部风阻计算公式，并将公式计算风阻与井下实测风阻进行对比。结果表明：紊流状态时百叶式风窗的过风量对其风阻大小几乎没有影响，百叶式风窗局部风阻与其过风面积呈现负指数关系，井下实测得到百叶式风窗风阻与公式计算风阻最大误差为5.41%，对应的绝对误差只有0.0015 N·S2·m-8，利用本文推导的百叶式风窗局部风阻计算公式得到的局部风阻较为准确，可用于指导百叶式风窗现场调风工作。     

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。     

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。     

高温矿井风网解算中通风参数校正问题的探讨

受风流增温的影响,使用常规算法计算高温矿井的巷道通风参数会产生一定误差,这会直接影响风网解算结果。通过研究空气密度的计算、风流与巷道进行热交换条件下风流温度的分布计算、巷道段的自然风压计算,通过巷道入口风流温度和巷道壁对流传热系数计算,获得高温矿井巷道自然风压的计算方法,利用该方法计算巷道自然风压,参数易于测得、计算结果精确、便于实际应用;通过分析风流增温对巷道风量的影响,为解决节点风量平衡与风流增温风量增加的矛盾,假设巷道风量不变,通过巷道风阻校正,消除保持风量不变对巷道阻力计算的影响。通过自然风压的加入与巷道风阻的校正,可有效提高高温矿井的风网解算精度。     

基于Ventsim的矿井通风风阻参数优化

研究矿井通风风阻变化规律对通风系统网络解算及优化调节的影响有着重要的意义。根据矿井通风系统中风量、风压和风阻之间的平衡关系,运用单因素分析法,实现快捷高效优化通风系统稳定性。该方法是通过改变某一分支巷道的风阻值,分析其他特征分支风量和风压对此变化做出的反应状况规律。以某金属矿山为例,将通风系统模型导入Ventsim三维仿真系统,选择一个具有代表性的特定分支,在其他参数保持不变的情况下,改变这一分支巷道的风阻值,通过仿真模拟解算出需要的数据。最后对解算结果进行分析比较,确定该分支巷道和相关分支风量及风机工况点之间的相互关系,来判断其对通风稳定性影响的大小。这不仅为矿井前期通风系统设计提供了理论依据,也为后期矿井通风系统运行及改造提供了数据支持,最终为实现矿井安全生产打下坚实基础。