金属矿山井下VOD智能通风技术研究

VOD (ventilation-on-demand)智能通风从矿井风量的“供需平衡”原理出发,按需供给风量,是金属矿山经济节能的智能通风技术,实现风机远程集中监控系统风机风量的闭环控制。VOD智能通风从作业面类型分布、主要设备工作状态、作业人员工种及数量、井下空气温湿度等影响实际需风量大小的因素并通过一定的监测手段反馈到VOD智能通风控制系统并自动计算实际需风量Q_x,相应地通过风量监测技术监测通风区域“实际供风量”反馈到VOD智能通风控制系统并自动计算实际供风量Q_g,根据Q_x与Q_g的大小关系,自动调节控制风机的开停或变频调速,实现通风系统风机风量的闭环控制。同时,通过三维通风仿真模拟系统为VOD智能通风控制系统风机控制决策提供参考数据,两者结果亦可相互验证。     

高通风阻力矿井通风系统优化与改造研究

针对九里山矿南风井系统通风阻力大、16采区部分用风地点风量紧张的问题,对矿井通风参数进行了技术测定,提出了3种通风系统优化改造方案,通过对各方案进行网络解算并进行技术经济比较,认为采用增加西总回风并联巷道并将南风井风机角度下调至25°后,在满足各用风地点风量的情况下,南风井系统通风阻力大幅度降低,风机能耗也进一步降低,风机整体运行工况稳定、可靠、高效,且能满足2022年12月以后生产系统发生较大变化后安全生产需要,该优化改造方案具有显著的安全经济效益。     

矿井主要通风机风量调整方法初探

介绍了矿井主要通风机风量过大的原因及其调整方法；通过风量调整，使矿井通风系统得到了优化，风机运行更加经济、合理。     

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。     

冬瓜山铜矿大团山采区通风系统优化改造

分析了冬瓜山铜矿老区大团山采区通风系统存在的问题,采用多机站风压和风量平衡技术、通风网络解算模拟优化技术,确定了通风系统优化改造方案。优化改造后风量按需分配,气流组织分布合理,机站风机高效运行,改善了矿井通风效果,满足矿山采掘生产通风安全的要求。     

并联作用下的矿井主要通风机能耗分布及其可视化方法

在多风机并联作用下的通风网络中,计算机以风网解算的结果为基础,将通风系统中每条巷道的风量按风机个数分成若干份,计算出每一份的量值,每一份代表了通过某个风机流入大气的量,进一步可以计算出各风机在每条巷道中消耗的能量;在双线通风系统图中按各风机的能耗比例,用不同的颜色填充巷道;根据能耗分布状况,找出每个风机所主要控制的区域,将各区域分别绘制成一个个互连的曲线网络图。     

七一煤矿分区通风系统运行稳定性分析

针对七一煤矿通风调整后形成的分区通风系统运行特点,结合系统关联点处的风量、风向以及负压等参数变化,对矿井通风系统的各分区运行特点进行了针对性分析。结果显示,系统经调整稳定后,南翼通风系统主风机负压为1.91kPa,风量为6049m3/min,负压与调整前相比略有增加,风量减小468m3/min,减小约7.2%;北翼通风系统通风负压为0.89kPa。结果表明,整个矿井通风系统运行稳定,达到预期效果。     

多级机站通风系统能耗研究

利用多级机站通风系统的模拟实验,通过对通风时各个分支参数的测量,计算出各分支的风流平均速度以及风量的分布。分析比较2种不同的风机布置方式所引起的通风网络的能耗,得出最佳的风机连接方式。对于具有相似通风条件的矿井具有理论指导意义。     

矿井通风网络优化调节问题的非线性规划解法

建立了以风机能耗和调节设施耗为目标函数，以矿井通风网络节点风量平衡方程，回路风压平衡方程，分支可调性，风量和调节量上下限等为约束方程的非线性规划数学模型，用于求解各种矿井通风网络优化调节问题。选择了目前最为有效的算法之一的约束变尺度法来求解该数学模型，用Ｃ语言编制了在Ｗｉｎｄｏｗｓ下运行的计算机软件，该软件具有算法先进，收敛速度快，可靠性好，适用性广和使用方便等优点。通过示例说明该软件适用于求解各     

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。     

石圪台矿井通风系统研究

通过对神东公司石圪台矿井配风量的论证，为高产高效矿井风量计算找到科学的依据，并对多风机联合运转与单风机运转通风系统的网络计算及技术经济比较，确定矿井合适的通风系统方案。     

某大型深井矿山多分区采矿过渡期通风系统优化

以某大型深井矿山多级机站通风系统为工程背景，开展了多采区接替分区采矿、集中进回风的通风系统优化技术研究。根据南北采区之间产能的不断调整，确定了采区、分阶段通风方案，提出了分区进风、集中回风的阶段通风方案，有效解决了南北采区污风串联和深部采区无新风供给问题；建立通风系统网络模型，采用网络数值模拟计算技术，分析得出了南北采区回风风机运行工况与采区风量分配的匹配关系，保证了集中回风段风机运行安全，实现了两采区不同生产阶段风量按需供应，现场实测数据表明，北采区深部各水平回风量明显增加，通风效果显著改善。     

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。     

多风机风压平衡变频技术研究

冬瓜山铜矿深部通风系统多风机串、并联存在风压不平衡、相互干扰等问题,风机运行工况不正常。为解决多风机联合运行风压平衡等问题,应分析多风机串、并联合成曲线的通风阻力、风量等因素。通过采用变频技术控制原理,对多风机运行工况点变化的规律进行研究,确定频率与风量和风压之间的关系。在多风机联合运行满足通风排尘要求的基础上调节风机频率,使串、并联风机能够在工况合理的范围内运行。研究方案在现场实施后,多风机联合运行总风量从原来的140.4 m3/s增加到166.5 m3/s,而总实耗功率降低了88.1 k W,风机在正常性能曲线范围内运行的基础上性能得到较大提升。变频技术调节风压平衡具有操作方便、安全可靠、风机性能最优、通风能耗较低等优点。     

对角式通风系统封闭型网络降阻分析

用"封闭型网络"概念说明了玉华煤矿通风阻力增长过快的原因。通过对矿井通风系统的调研,结合主要通风机对角并联运行的特点,分析了导致矿井通风阻力过高的原因,提出了解决问题的措施。用网络解算预测了2个降阻措施的效果,结果显示通过打开一道密闭可有效降低南翼风机风压、解决风机的不稳定运行;通过降低北翼风机叶片安装角来调节两翼风量分配,在保证总风量不变的前提下两翼阻力都有较大下降。     

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。     

用风区分支风量最优化研究

提出了一个新的通风系统优化问题，即将风网中用风区的分支风量视为一个风量区间，在区间内合理选择分支风量，使各条通路阻力相互接近，风网的阻力调节值最小和能耗最低，同时建立了适宜的数学模型，以万县市忠县煤矿三井为实例，用相应方法解算，所得风量分配结果正确合理，通风系统达到最优。     

某铁矿通风系统全方位优化实践

现有某铁矿通风系统存在风量分配不合理、通风工程欠缺、井下风流紊乱、风机选型不合理和机站能源浪费等问题,从矿井总风量的重新计算核定、通风方式优化、机站设置合理性评估、通风构筑物设置以及风机选型5个方面对通风系统进行优化.优化方案实施后,经过现场对风量以及风机工况的检测得出:该矿通风系统总风量达到230.97 m3/s,各...     

金翅岭金矿通风系统的建设

介绍了金翅岭金矿采用主辅风机机站（2级）通风方式和利用采空区形成回风系统，进行通风系统设计研究与工程实施，节约风井建设费650万元，节约施工时间12个月，风机运行效率80．64％，有效风量率75．64％，经济技术效益显著，促进了安全生产，改善了井下通风条件。     

和睦山铁矿井下通风系统优化方案及施工

根据井下通风参数实测结果分析了和睦山铁矿目前通风系统存在的问题,对矿井总风量、总通风阻力进行了计算,初步确定通风系统优化方案,并对优化方案进行了三维通风网络模拟解算。方案实施后的-150 m回风机站风机及变频器运行平稳,达到了预期通风效果。