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。     

坪土煤矿通风系统特征及通风能力核定研究

 科学地进行“以风定产”,是实现高瓦斯矿井安全生产的重要保证和前提之一。本文选定矿井通风系统相对稳定的时期为核定时期,通过矿井需要风量计算,确定各采掘工作面、硐室及备用工作面的需风量;根据矿井通风能力计算,确定安兴煤矿合理的采掘比为1：3,矿井通风能力为120万吨。并从矿井通风动力、用风地点有效风量、矿井通风网络能力、稀释瓦斯能力等方面验证了矿井通风能力为120万吨。井下各用风地点风流稳定,风量、风速、风阻满足要求,矿井通风网络能力能够满足生产安全的要求     

大型机械化金属矿山通风系统优化

为了改善大型无轨机械化矿山井下通风效果,分析了无轨设备运行时的需风量,并与工作面最小排尘风速、井下同时工作的最多人数需风量相比对,确定了井下最少供风量;基于Vensim通风软件构建了井下通风网络图,并对风流路径、风机参数、构筑物进行动态调节,使无轨设备相对集中的地方得到更多的风量,从而达到井下通风系统优化的目的。对贵州某大型无轨机械化矿山通风效果研究结果表明：无轨设备需风量最大,以此风量作为井下最少供风量;结合Vensim通风网络图,确定通风机与风构筑物的位置,并调节风门开度与风机转速,对风流路径与风量进行动态优化;采用刚性风筒大大降低通风阻力。通过这几方面的优化成功改善了井下大型机械化金属矿山通风效果。     

经坊煤业通风系统特征及通风能力核定研究

本文针对经坊煤业通风量进行研究,首先选定矿井通风系统相对稳定时作为核查期,通过计算采煤、备用、掘进工作面、井下硐室等需风量,确定了矿井实际需风量为13461m~3/min;在进一步通过矿井通风力计算,得到经坊煤业矿井通风能力为307万t/a;最后通过矿井通风动力、通风网络、有效风量及瓦斯稀释,在以上4个方面验证了矿井通风能力可以满足安全生产的要求。     

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。     

八一煤矿通风系统优化改造

针对八一煤矿转入深部开采存在的通风阻力大,供风量不足和采掘工作面温度高等问题,开展了矿井通风技术测定.结果表明矿井实际供风量为62 m3/s,低于需风量100 m3/s,供风严重不足,且通风总阻力为2 712 Pa已接近矿井通风阻力上限.通风系统中进风段、用风段和回风段阻力比例为2∶1∶11.8,阻力分布不合理.根据矿井通风容易和困难时期的生产部署和配风情况,提出2方面的技术措施:一方面通过启用并联风巷、降低矿井漏风率和扩刷巷道断面等措施对矿井通风系统进行优化改造,降低矿井风阻;另一方面更换现有风机,提升通风动力.通过对通风系统优化改造,降低矿井风阻后,运用计算机对各时期进行解算分析,最终确定矿井主要通风机的型号.     

矿井通风仿真系统区分井巷层位关系的新方法研究

为了正确区分单线井巷空间层位关系,在深入研究通风网络巷道连接关系的基础上,首次提出并实现区分单线井巷空间层位关系的“自动架桥”法和“假双线”法。“假双线”法无需计算双线坐标来快速实现通风系统固定宽度双线图自动绘制,在自动生成双线图的基础上,能够实现通风系统立体图的快速自动生成,可以更好地区分井巷的层位关系。这两种新方法具有计算量小,执行效率高,并且解决了传统方法存在的问题和不足。     

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。     

掘进工作面长距离通风规律研究

为了确保掘进工作面供风充足及安全掘进。本文介绍了实际工作面,计算了工作面的需风量,选择了相应风筒,并测算了风筒阻力和漏风率。结果表明,该风筒能够满足通风要求,为风机选型奠定了理论基础,对长距离通风工作具有重大的指导意义。     

巷道式射流施工通风计算

通过锦屏辅助洞西端工程的施工实例,对已施工的9300m隧道独头通风进行总结,归纳出巷道式通风的计算经验公式,其需风量、射流风机数量计算均满足现场实际需要,达到了预期效果,可供类式工程借鉴.     

矿井自然风压与主扇变频系统匹配节能技术研究（增刊）

矿井通风系统是一个具有耗散结构属性的地下环境,受外部条件变化而产生的影响非常大,特别是自然风压。通过对流体静力学原理和变频器的学习,建立自然风压的计算模型,掌握矿井通风系统常年自然风压的变化规律及对矿井通风的影响。结合自然风压时时计算模块和六大系统监测终端的运用,分析自然风压与变频器的匹配技术、变频器的节能和自然风压的利用与控制,达到对矿井通风系统主扇运行的有效控制,保持井下恒压供风并节省矿井通风能耗。     

煤矿局部通风机瓦斯监控系统研究

研究了煤矿局部通风机瓦斯监控系统,进行了瓦斯电锁闭、瓦斯检测控制、局部通风机智能调速部分以及系统硬件和软件设计,并在紫晟煤业进行了应用试验。研究表明,煤矿局部通风机瓦斯监控系统实现了瓦斯超限闭锁及报警、局部通风机供风量控制、系统故障报警与诊断等功能。     

矿井通风系统的组合赋权可拓模型安全综合评价

通风系统是井下矿山的重要组成部分之一,在生产实践中对其进行安全综合评价具有重要意义。首先在查阅相关文献的基础上,将影响矿井通风系统的主要因素归纳为风量(风速)合格率、风源风质合格率、井下作业环境空气质量合格率、矿井有效风量率、主扇装置效率和风量供需指数等6个指标;在此基础上,建立通风系统评价的可拓模型,然后利用变异系数法和层次分析法,分别得到上述指标的权重,再利用博弈论对以上权重进行综合,用综合优化后的权重对通风系统进行评价;最后结合某矿井对该模型进行了验证,得出：该矿井通风系统的安全评价等级类型为中等（D₃）,综合评价值与实际情况吻合。     

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。     

井下多级机站通风监控与节能技术研究

采用计算机网络通讯技术、风机变频调速技术以及井下风流与环境参数监测技术，结合自主开发Ethernet-DCON通讯控制单元、DCON远程I/O控制单元及监控系统软件，以冬瓜山铜矿井下通风系统作为工程研究背景，对分布于井下各级风机机站的风机进行远程集中监控（风机启停及正反转控制、变频调速控制、运行状态及参数检测），对主要通风巷道风流参数（风速、风量）、井下大气环境参数（温度、湿度、O₂、NO₂、CO气体浓度）进行自动连续监测。     

智能矿山环境下局部通风机自动化控制系统的研究与应用

智能矿山系统将矿井通风作为一个重要的内容进行建设,取得了较好的安全效益。然而,目前主流的智能化控制系统也仅仅是将主通风机纳入监控范围,而煤矿局部通风机不同于固定设备主通风机,局部通风机布局分散,环境恶劣,安装拆卸移动频繁,同时局部通风机各开关之间的RS485数据传输与主通风机控制系统存在很大差别,并入智能矿山系统存在一定难度,给煤矿安全生产带来了隐患。针对这一问题,对局部通风机系统进行自动化改造,将局部通风机RS485总线数据转为TCP/IP协议并入工业环网交换系统,从而实现了将矿井局部通风机纳入智能矿山系统的目标,摒弃了传统的人工逐级送电,使用地面远程送电,是减少掘进工作面有毒有害气体聚集的风险、降低因停风造成安全隐患的重要举措。实践证明,智能矿山环境非常适合于矿山灵活变动的控制系统的升级改造。     

矿井智能局部通风系统在呼和乌素煤矿的应用

阐述了呼和乌素煤矿矿井智能局部通风系统的结构、功能、工作状态和安全保障措施。结果表明,矿井智能局部通风系统能够通过自动改变通风机的风量,不仅节约了掘进工作面的耗电费用,而且能够有效地避免瓦斯事故的发生,同时也能为掘进工作面创造良好的工作环境。     

渝阳煤矿水井湾采区通风机在线监控系统

采用先进可靠的可编程控制器、工控机和开发人机界面的组态控制软件建成矿井通风在线监控系统,实现对通风机的在线监控、数据记录、报警、查询等功能。通风机在线监控系统能够在矿自动化监控室远程控制水井湾采区风机房内的所有高压开关柜和风门、蝶阀和百叶窗的集中控制台。主要设计了主通风机一键倒机控制程序,投入倒机优化控制方法,缩短了倒机的时间,保证了矿井安全。     

矿井火灾救灾中风量远程调控技术及数值分析

为了研究救灾过程中风量远程调控技术及最佳的风量分配,运用通风学、流体动力学及燃烧学的相关理论,分析了火灾蔓延速度、烟流滚退及“蛙跳”现象对救灾过程风量调控的影响。结合矿井实况,分析了救灾系统启动前后的风网变化,计算了火区风阻和4种风门开度下的调节风阻,利用风网解算技术得出救灾过程中灭火撤人的最佳风量分配和风机的运行工况。提出了灾变过程中远程风量调节与控制方法,对救灾过程中烟流区和非烟流区的风量进行监测与实时显示,设计了开度可调的门体结构,开发了远程控制面板及程序。     

十一矿主要通风机改造及通风系统优化研究

针对十一矿改扩建期间供需风之间的矛盾问题,通过计算机模拟分析,提出了采取扩巷降阻、调整矿井生产布局和改造现有主要通风机等提高通风能力的方案。经现场实施矿井风量增加了41.17 m3/s,风压在3 000 Pa以下,达到了预计的要求。使矿井通风系统更加合理、安全、经济。