某金矿掘进工作面粉尘浓度分布及影响因素分析

金属非金属地下矿山掘进巷道钻孔、爆破、铲装等作业工序产生大量岩尘，导致井巷空间粉尘浓度高，危害职工健康和影响作业环境。以某金矿掘进巷道为研究对象，建立掘进巷道压入式通风模型，依据气固两相流理论，结合现场测定数据，利用Fluent软件分析风筒布不同布置条件下除尘效果，得出巷道内粉尘运移规律和风速分布情况。研究发现：风机压入风流在掌子面附近形成涡流，携带粉尘在掌子面附近涡旋，不利于粉尘的排出，风筒布出口距掌子面7～8 m风流逐渐稳定流向回风巷；当风筒布出口距掌子面8 m,高度为1.5 m时，巷道内粉尘排出较快，除尘效果最为理想。研究结果对指导掘进工作面粉尘防治具有一定的指导意义。     

高温独头巷道压抽混合式通风参数对人工制冷降温效果的影响

为了改善独头掘进巷道高温环境,以大红山铜矿西矿段-20 m中段北沿脉西侧高温独头掘进巷道为研究对象,利用Fluent进行数值模拟,开展了风筒高度、抽出式风筒滞后压入式风筒距离及抽压比对独头巷道人工制冷降温效果的影响研究。结果表明：压入式风筒高度对降温效果影响明显,最佳高度为1.0 m;抽出式风筒与压入式风筒高度持平时,降温效果最好,最佳高度为1.0 m;抽出式风筒滞后压入式风筒距离过大不利于降温,最佳距离为5.0 m;抽压比过小或过大均不能使掘进巷道形成良好的风流循环,降温效果较差,最佳抽压比为2.0。研究成果可为高温矿井通风辅助人工制冷降温参数选取提供指导。     

石湖金矿井下长距离局部通风研究

石湖金矿101采区400 m中段运输联络平巷掘进是石湖金矿的重点工程,工程长600余m,通风最困难时,通风距离1 140 m,是典型的井下长距离独头掘进局部通风,受巷道断面尺寸限制,风筒直径只能采用400 mm的小直径风筒,阻力极高,经过研究论证,采用4台抽出式局扇配1台压入式局扇的压抽混合局部通风方式,为解决多台局扇...     

长距离独头掘进巷道通风技术应用研究进展

长距离独头掘进巷道的通风难题在国内外各金属、非金属矿山以及隧道掘进中都广泛存在.笔者从通风工艺的设计、风机的选型和风筒类型以及自动控制技术的应用几个方面综述了长距离独头掘进巷道通风防尘技术应用研究的最新进展.     

基于Ventsim的独头掘进面局部通风技术研究

大尹格庄金矿在独头掘进时往往依靠经验和简单计算进行局扇及风筒选择的做法，无法满足深部掘进面局部通风精细化管理的要求，亟须建立一套更加便捷、精确的局部通风设计体系。借助Ventsim软件风筒计算功能对该矿现有4类局扇及配套风筒通风能力进行分析，得到各自在有 1个直角弯头时能够满足浅部区域最低风量要求的通风距离。为设计一套更加精细的局部通风系统，选取该矿-556 m 水平大巷、-796 m水平大巷、-616~-676 m斜坡道、-796~-900 m斜坡道 4个具有代表性的较长距离掘进工程，在进行需风量计算的基础上，利用Ventsim软件的风量与风筒长度功能、风机与风筒长度功能进行局扇和风筒搭配选型，并在三维通风模型中进行模拟分析验证。模拟风量与风筒计算器计算结果相比，平均差值为0.2 m3/s，差值主要受转弯局部阻力和空气势能影响。在风筒计算器计算结果的基础上，提出了两种优化调整方法。     

资讯

<正>金川集团破解井下通风除尘技术难题由金川集团矿山工程分公司与辽宁工程技术大学联合开展的"金川矿区深部开拓工程通风降温除尘技术研究"近日取得了实质性成果,矿区井下通风和降温除尘难题得到破解。金川矿区目前的开拓工程密集、返修作业频繁,造成风流紊乱和污风串联。由于较长掘进距离的独头巷道本身不能形成贯穿风流,导致掘进过程中产生的各种有毒有害气体聚集     

掘进工作面通风除尘的试验研究

巷道掘进过程中通风是必不可少的,而通风参数对掘进工作面除尘效果的影响至关重要。为了研究通风参数对除尘效果的影响,首先标定出模型试验风机不同的风量,并对风量、距离工作面的长度、通风时间进行正交试验设计,然后分别实施凿岩、爆破的通风除尘试验,得到试验结果再进行方差分析和计算。通过分析和计算通风除尘试验结果得出方差分析表,确定影响凿岩通风除尘参数的风量是显著性影响因素,风筒距掘进工作面的距离是特别显著性影响因素;爆破后通风除尘参数的风量是显著性影响因素。最后得出实际工作面通风除尘参数的最佳方案。     

独头巷道掘进除尘问题的探讨

本文在用相似巷道实验的基础上,用数理统计的方法进行了分析,确定了在爆破、凿岩过程中,粉尘浓度 C 与通风的风量 Q,风筒出口距工作面的距离 L、通风时间 t 主要参数的关系。得出了爆破后 Q 是显著性影响。凿岩时 Q 仍然是显著性影响,L 是特别显著性影响的结论。     

长距离独巷掘进通风设计与实践

针对东柏树矿井下通风特定条件和现状,提出多机串联混合式通风,有效地克服了长距离独巷掘进导风筒风阻的损失,对其它非煤矿山井下长距离独头巷道通风具有参考价值。     

加强技术措施 搞好通风防尘

一、局部通风机综合自动化由于我司承担矿山井巷基建工程,施工期间,通风系统没有形成,长距离独头掘进的情况比较多,造成工作面通风十分困难,放炮后排烟时间,往往高达一小时以上。为改善通风情况,使工作面经常有     

配备辅助通风的高温矿井采掘区温度分布数值模拟

巷道高温是制约深部开采的一个重要因素。为了更好地发挥辅助通风设施的作用,提高短距离高温矿井的通风降温效果,采用数值模拟方法研究辅助通风设施对巷道降温效果。通过建立数值模型,设置有无辅助通风设施、不同辅助通风设施长度、不同辅助通风设施与墙壁之间的距离以及不同进气道风速等条件,分析掘进巷道的冷却情况。结果表明:无辅助通风设施的巷道仅靠增加进气道风速无法获得显著的冷却效果;在增加辅助通风设施的情况下,随着辅助通风设施长度的增加,掘进巷道的冷却效果越来越好,当辅助通风设施长度增加到一定程度后通风降温效果开始下降;增加辅助通风设施与墙壁之间的距离可显著提高通风降温效果;在辅助通风设施长度和辅助通风设施与墙壁之间距离固定的前提下,增加进气道风速可改善冷却效果,但随着风速增加,冷却效果改善越来越不明显。     

控制循环风流新方法研究

随着开采深度的增加,通风系统变得更加复杂,工作面位置距离地表主扇越来越远,地表主扇供风方式对深部通风的控制力微乎其微,因此有必要将风机安装在井下。风机安装在井下后,极易出现循环风流,要实现高效通风,必须控制循环风问题。复杂矿井循环风流本质是矿井存在漏风,通过分析循环风形成的本质,提出控制通风系统内部循环风流的评价指标,应用自主开发的软件VentNetLab分析得出有效的控制措施,并对极其复杂的通风网络进行实证研究,指导矿山进行整改。     

某铜矿通风系统优化方案

某铜矿是一个以铜为主的特大型多金属矿山,矿床采用主、副竖井与斜坡道联合开拓,矿井通风系统为中央进风两翼回风的两翼对角抽出式通风系统.随着矿山深部开拓工程的实施及年产量的增大,矿井通风滞后于生产,造成了目前矿内风流紊乱,主要工作面风量不足.通过优化研究,矿井通风系统进风井与回风井的布置宜采用中央多路入风、两翼回风的两翼对角式布置方式.     

采空区在通风节能中的运用

矿山进入深部开采后,其通风系统排风端风速高、阻力大,通常的做法是另掘通风井,降低风速,减少阻力,节能降耗,这样做投资大且时间长、见效慢,影响矿山正常生产。文章提出利用矿山上部采空区有效增加排风端通风断面,投入少见效快,并通过工程实例予以说明。     

抱伦金矿通风系统优化研究

为了改善井下环境、确保矿井生产安全,通风系统必须保持最佳运行状态。以抱伦金矿矿井通风系统为研究对象,通过对通风系统进行调查与测定,得出该矿通风系统存在矿井总风量不足、采区通风困难、机站风机效率低及采空区漏风严重等问题,井下通风系统运行受到干扰,严重影响了井下安全生产。利用计算机模拟解算优化分析,对该矿通风系统进行优化改造,提出了通风系统优化研究方案。现场实施结果表明：优化后的矿井通风系统通风效果明显改善,矿井总风量明显增加,机站效率为83.1%,风速合格率为87.5%,有效风量率为73.7%,采掘面平均温度为26.3 ℃。该优化方案改善了井下通风条件,解决了抱伦金矿现有通风系统存在的问题。     

焦家寨煤矿通风系统阻力测定与分析

为了解矿井通风系统中通风阻力分布状况,更好地通风降阻,并为通风设计、网络解算和优化改造提供可靠的基础信息,有必要对矿井通风系统的阻力进行测定。采用基点法进行通风系统阻力测定,选取不同测点测定参数,并从测定精度评价、通风阻力分布状况、矿井等积孔和风阻4个方面对测定结果进行计算分析。结果表明：焦家寨煤矿的通风系统布置和阻力分布较合理,通风难易程度属于容易等级,3个采区的公用进风风路风阻偏大,矿井井下调节风量的设施过多,且风门漏风量偏大,建议更换1号和2号风机,并加强矿井总回风巷道的维护和管理。     

季节变化对矿井通风影响的分析

矿井通风是矿山正常安全生产的重要保证。目前,我国的矿井通风理论主要是以能源的节约为目标。本文以红透山矿为例,研究在不同季节里,自然风压对矿井通风的影响。结合计算及Ventsim软件模拟可得出,红透山矿自然风压常年为正向,通过调整风机叶片角度对自然风压加以利用可取得一定的经济效益。因此,矿山深部开采可利用自然风压来缓解一定的通风问题。     

Enrichment of Methane Concentration via Separation of Gases using Vortex Tubes

The objective of this work was to determine if a vortex tube can be used as a gas separation device. A vortex tube is a simple mechanical device that has no moving parts. It separates a compressed inlet fluid into two streams, one hot and the other cold. There are a variety of theories to explain this separation. It has been hypothesized that a mixture of compressed gases flown into the vortex tube may separate into individual gas streams by virtue of differential centrifugal forces acting on them. During previous studies by others, conflicting results have been obtained using this hypothesis. Further study of the gas separation process in a vortex tube was carried out. An attempt has been made to separate methane and nitrogen gases using vortex tubes. This particular separation or the resulting enrichment of Methane concentration has applications in the mining industry. Methane is emitted in an underground coal mine. It leaks from the coal seams and is extremely hazardous for workers because of its high explosivity in air. A conventional but costly means of circumventing this problem is methane drainage before mining. Yet another effective method is to blow large amount of air through the mine to locally dilute methane concentration. The mixture of methane and air is directly passed into the atmosphere. There are advantages to separating methane from air at the ventilation exhaust of the mine. First, methane being a greenhouse gas has strict EPA emission standards, and second, methane can be directly used for generating power. In this experimental work, a laboratory size setup was used to investigate the feasibility of using a fixed geometry vortex tube for separating methane and nitrogen from a mixture. It was found that there was partial gas separation leading to a higher concentration of methane at one exit in comparison to the inlet and a lower concentration at the other exit.     

基于GRU神经网络的巷道平均风速获取研究

针对矿井智能通风系统不能及时获取风速进而影响后续通风系统解算及优化的问题,利用ANSYS巷道风速分布模拟获取神经网络所需训练集,在人工测量与风速传感器监测数据的基础上,构建基于门控循环单元（Gated Recurrent Unit）神经网络的巷道平均风速预测模型。首先,提出神经网络模型,然后采用Adam优化算法对ANSYS模拟的点风速进行异常值和归一化等预处理,通过对不同形状巷道的监测点风速进行结构化处理后用于训练神经网络,找出各点风速与平均风速之间的强非线性关系,使预测风速逼近巷道实际平均风速,最后构建基于GRU神经网络的巷道平均风速预测模型。以王家岭煤矿实测数据作为测试集,将其应用于预测模型中,结果表明GRU神经网络模型具有较高精度和较强的泛化能力,能够获取巷道平均风速。矿井通风巷道平均风速预测模型在煤矿领域的成功应用,将为其他金属矿山智能通风系统及时准确获取风速参数提供新思路。     

陕西省镇巴屈家山锰矿通风系统的改造

针对陕西省镇巴屈家山锰矿井下风流线路紊乱,现有的通风系统能力不足,进入深部开采采区温度增加等问题,提出了矿井通风系统优化改造方案,并对井下通风设备进行选型,确定了矿井通风系统最优改造方案,该方案被实施后满足了用风地点的需风要求,取得了良好的效果。