生产矿井通风系统快速调节优化技术

通过对矿井通风网络调节位置与通风系统风流稳定性进行分析,利用复杂通风网络存在较多角联分支的特点,在无向图角联分级识别技术和风量敏感性分析的基础上,提出了生产矿井通风系统快速调节技术。该技术首先对实际复杂通风系统进行无向图角联分级识别,通过寻找当前级别角联结构的正负导线上风量敏感度较大的、且已安装调节设施的角联分支,选择增阻或减阻调节方式,由风量敏感度反推出调节分支的调节量,在尽量不改变现有通风调节设施的前提下,使巷道风量满足需风量要求,实现生产矿井通风系统风流分配快速调节。     

基于Lyapunov的矿井大角联巷道风流稳定性控制研究

本文针对两翼独立进、回风系统大角联运输大巷风流不稳定问题,在角联通风特性和判别式的基础上,分析并提出了大角联运输大巷风流控制措施。应用Lyapunov稳定性理论,分析了角联分支相邻巷道风阻调节后的角联分支风流变化规律,以实际煤矿实测数据为例,进行了试验。结果表明,当分支风阻R变化达到临界值时,风流停滞;超过临界值,风流发生反向,且反向风量继续增大。同时也验证了提出的控制措施的有效性、可靠性,对同类型矿井通风系统管理具有良好的借鉴作用。     

新郑煤电矿井通风阻力测定分析与应用

为了解新郑煤电矿井通风系统存在的问题,根据井下风量分配情况规划了4条测定路线,并合理选取了测风点与测压点进行通风阻力测定。分析新郑煤电通风阻力测定数据及结果表明:对于新郑煤电矿井通风系统,采用气压计基点法测试结果较为准确,西风井、北风井及矿井等积孔均大于2 m2,属通风容易矿井;西翼通风阻力集中在用风区,主要是14采区运输上山和回风上山2条通风线路均有调节设施,增加了通风阻力;北风井通风系统回风巷风量较为集中,风速较大,回风区阻力较大。针对2风井通风系统存在的问题分别提出了优化建议。     

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。     

空区降阻在红透山矿井下通风系统中的实践

红透山矿井下通风系统建设多年,作业面多,需风量大,但线路长阻力大供风量小,按照传统的通风系统优化技术难以实现提高通风系统总供风量的目的。针对红透山矿井下的实际情况,根据其-407 m中段以上基本不作业的现状,利用矿体开采后遗留的采空区、溜井、通风行人井等过风通道进行回风,达到了降低回风端阻力,增加井下通风系统总供风量,节约主扇开启台数及运转总功率的目的。     

银厂坡矿井下通风系统改造

中国铝业贵州分公司第一铝矿银厂坡矿井下原设计采用东、西两翼对角抽出式通风,在实际运行中系统风量不足、新鲜风流无法到达各采掘地点;采掘、新水平开拓多工作面同时作业,风流交叉污染。因井下通风不畅,使矿尘、炮烟、汽车尾气浓度超标。通过优化研究,将两翼对角抽出式通风改为多井进风—总回风井抽出式通风,改进了通风方式,实现了系统的优化。     

角联分支的判断及其风流控制

在一个矿井中分清那些通风分支为角联分支是非常重要的，因为角联分支风流不稳，甚至风流反向，容易发生通风瓦斯事故。从掘进开始判断、控制角联分支风流方向并达到所需风量是保障矿井通风安全的重要内容。为达此目的而提出的判断角联分支及其风流控制的方法，有利于通风管理。     

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。     

矿井通风阻力的统计与分析

基于对山西省231座生产矿井通风系统通风阻力的统计,详细分析不同风量条件下不同矿井瓦斯等级和产能分布情况及其与矿井通风阻力和等积孔之间的内在联系,并统计矿井通风系统中进风段、用风段、回风段通风阻力所占比例,分析各段阻力占比较大的主要原因。结果表明:随着通风系统风量的增加,高瓦斯矿井和突出矿井占比增大,系统通风阻力和等积孔呈增大趋势;回风段阻力一般占比较大,主要因为回风巷风量集中、有效断面小、风速大以及管理不善等因素造成。     

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。     

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。     

北洺河铁矿通风系统优化改造研究#br#

北洺河铁矿是一座地下大型黑色矿山,采用无底柱分段崩落法开采,通风系统采用中央对角式四级机站通风方式,矿体两翼进风,中间回风。随着开采深度不断下移、通风网络不断变化,导致目前通风系统存在总风量不足、中段风量分配不合理、采区污风循环等问题。运用通风系统优化技术以及风量调控技术,提出了增设风门、增设进风侧风机、调整主风机运行频率等通风系统调整优化措施来解决上述问题。通过对3个通风系统调整优化方案的综合比较,最终选择在西风井石门增加进风主扇,并且对进、回风主扇运行工况进行协同匹配的优化方案。运用三维通风系统计算程序对优化方案进行了计算,然后根据计算结果进行现场调试,确定-50 m水平回风机站2台并联风机运行频率为40 Hz/43 Hz;-230 m东、西进风机站4台风机运行频率为30 Hz时,进、回风主扇运行工况协同匹配性较好,系统总风量达到了193 m3/s,满足理论计算的矿井总风量180 m3/s要求,同时采区污风循环问题得到解决,矿井通风效果得到明显改善。     

罗山金矿通风系统优化方案比选

针对罗山金矿存在的矿井总风量欠缺、系统回风能力不足、主回风机站风机运行性能偏低、污风串联等通风问题,运用通风网络优化技术、机站优化技术以及通风仿真模拟技术拟定了2种技改方案,通过技术经济分析和比较,利用现有进风井巷工程作为系统进风通道,新掘东风井、西风井工程作为系统回风通道,能有效提高矿井的有效风量率,且具有通风方式简单、风流稳定性好、通风运行能耗低等优点。方案实施后,矿井总风量达到189.01 m3/s,系统主扇风机运行效率达到80.5%,井下通风条件明显改善。     

复杂通风系统风流敏感性及稳定性控制

矿井通风网络风流敏感性分析结果可以提供对选择调节措施非常有用的定量信息。根据五阳煤矿风流敏感性分析的结果,对稳定性和安全性评价结果较差的角联分支提出了多种有针对性的治理方案,通过通风网络模拟选出了最优控制方案。     

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。     

中祥永泰煤业通风阻力测定与分析

针对平顶山中祥永泰煤业有限公司的实际生产情况,采用基点测压计法对矿井通风系统进行通风阻力测定,矿井进风段、用风段、回风段通风阻力分别为54.90 Pa、290.92 Pa和305.09 Pa,回风段阻力占比较大,但阻力分布状况基本合理,测定结果表明了矿井回风段需要进一步优化,同时为矿井通风设计和管理提供了数据基础,确保了矿井的安全生产。     

北洺河铁矿自然风压计算及通风系统优化措施

为研究自然风压对北洺河铁矿通风系统的影响，采用理论分析与三维通风网络解算软件模拟的方法，分别计算了该矿冬季与夏季进风井筒与回风井筒之间的自然风压，并对计算结果进行分析与预测。研究结果表明，冬季与夏季北洺河铁矿进风井筒与东风井之间自然风压作用方向相反，冬季自然风压有利于矿井通风，夏季自然风压不利于矿井通风。在夏季通风困难时期，回风主扇运行频率提高至47 Hz，矿井总风量达188 m3/s，能满足矿山安全生产的总风量设计要求，有效提高井下生产效率，对工程实践有一定的指导意义。     

旗山煤矿深部开采通风系统设计与优化研究

旗山煤矿生产将逐步转入-850m水平以下区域为主的采区进行,矿井需风量将大幅度增加,势必会带来矿井通风阻力、井巷风阻的进一步增加;随之带来矿井回风不畅、部分地段风速高甚至超限、用风地点进回风路线变长、风网结构复杂化、风量调配困难等一系列的安全问题。旗山煤矿通过对通风系统的优化改造,科学合理的调整生产采掘布局,有效地解决了上述问题。     

主溜井排尘与生产分区并联回风技术研究

四川某矿山东部上部作业区域处于东、西部分区通风系统之外,针对原主通风系统无法负担此区域的实际情况,为节省新系统投资及建设周期,研究利用其1#主溜井排尘通风系统与此区域形成并联回风通路的方式解决该区域通风问题,即东部上部区域端部回风井污风与排尘风井污风并联回风汇至上部汇风中段,汇集污风统一经由上部排尘风机排至地表,该系统方案既保障了矿井东部上部作业中段（分段）生产用风与溜井排尘用风的需求,同时节约矿井东部上部系统独立建设及运行成本。     

巴里坤煤矿通风阻力测定与分析

矿井通风阻力测定是矿山通风工作中一项重要内容,是获取实际井巷风阻和矿井通风阻力分布的唯一手段。为准确掌握巴里坤煤矿通风系统现状,采用用精密气压计基点测定法,对巴里坤煤矿矿井通风阻力进行测定。通过数据整理分析得出通风阻力测定结果为296.81 Pa,矿井等积孔为4.36 m²,矿井总回风量为3786.72 m³/min,矿井进风段阻力占总阻力42.27%,矿井通风难易程度为容易,为科学有效优化矿井通风系统提供了数据支持。