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。     

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。     

北洺河铁矿通风系统优化改造研究

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 m~3/s,满足理论计算的矿井总风量180 m~3/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。     

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。     

多机站通风在多中段回采矿山的应用

为进一步提高多中段回采矿山通风系统的可靠性,减少采区污风循环,降低采空区外部漏风,改善多中段回风之间的相互制约,采用主辅扇联合抽出式通风方式,运用多机站多风机串并联回风风压平衡、风量平衡原理,风机变频调控技术,实现多风机串并联回风风量匹配,减少采空区漏风29.22 m3/s、采区污风循环20.68 m3/s,系统有效风量率提高10%以上,井下环境明显改善,经济和社会效益显著。     

李嘴孜煤矿通风系统优化改造研究

针对李嘴孜煤矿2个风井系统风量不均衡、采掘工作面配风困难、通风机效率低等问题,通过通风网络解算对通风系统进行了分析,提出了有针对性的优化改造方案。通过停运中央风机、调整进回风巷道等技术措施,主风井风量增加20%以上,负压有所降低,满足了矿井通风需要,矿井通风网络系统得到优化,也有效提高了矿井通风系统的可靠性。     

夏甸金矿多机站通风系统研究

夏甸金矿采用分区抽出式通风系统,随着开采深度增加及产量的提升,矿井总风量及回风断面严重不足,并存在污风循环问题。为解决通风问题并健全完善井下通风系统,通过对系统现状检测及分析、总风量核算、风机线路及机站合理优化等研究,并进行了网络解算和比较分析,确定了通风系统技术方案,保证了井下通风系统的合理运行,解决了深部通风困难等问题,满足了实际生产需要。     

罗山金矿四矿区井下通风系统优化设计

罗山金矿四矿区原通风系统存在系统回风工程欠缺、污风无法及时回到回风井、深部-600 m水平以下采区通风困难、新鲜风流短路等问题。介绍了井下通风系统技术改造的具体过程,通过通风系统区域分区,梳理采场通风线路,新增进、回风工程,合理设置通风构筑物,对系统进风及中段风量进行调控。通过Ventsim动态仿真模拟表明,通风系统总风量为163.2 m3/s,通风阻力为2 502.2 Pa,通风系统的可靠性和有效率大幅提高,对改善矿山井下作业环境具有非常重要的意义。     

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。     

湖北铜绿山矿井下通风系统优化

目前,铜绿山矿生产中段已延伸至-485 m中段,开拓中段已延伸至-845 m中段。由于开拓中段下降速度快,导致井下通风系统下部有效风量过小,放炮时排烟缓慢,为生产带来了不便,使得井下生产存在严重的安全隐患。对该矿井下通风系统进行了优化,设计出了3种方案,方案Ⅰ为统一进风,单元回风;方案Ⅱ为上部单元进风,三期和深部统一进风单元回风;方案Ⅲ为单元进风,单元回风。研究表明:相对于方案Ⅰ、Ⅱ,方案Ⅲ更有助于改善井下通风效果,提高井下空气质量,该方案实施后,通风系统中的机械通风动力可以分为3级,Ⅰ级风机为-245 m南主扇、-245 m(-545 m)北主扇、-365 m北主扇、-365 m东主扇(从东回风井回风)、-605 m主扇;Ⅱ级风机为各个需要增大风量的中段设置的不带风墙的集污辅扇;Ⅲ级风机为作业面的壁扇、局扇,有效保证了整个通风系统的使用效果。     

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。     

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。     

中深部开采辅扇引导增风技术研究与实践

针对生产发展导致的井下通风困难,对通风系统进行了调整改造研究。提出了利用辅扇引导增加回风路线、降低回风阻力的技术方案,并重新规划通风网路,根据分风关系确定主辅扇布局和风机选型,网络解算和工程实施结果表明,改造后的通风系统有效风量率超过90%,各项指标均符合相关标准。     

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。     

赵固二矿通风系统现状及分析

赵固二矿辅助回风巷于2014年底贯通,对该矿改造后的通风系统基本情况及存在的问题进行分析。盘区开采深度-850 m,矿井通风方式为中央并列抽出式,主副井进风,风井回风;盘区内胶带大巷和辅运大巷进风,回风大巷回风;工作面采用U型上行通风,下顺槽进风、上顺槽回风。进风段阻力占总阻力的33.5%~46.5%,用风段占22.1%~24.2%,回风段占31.4%~43.7%,3段阻力分布基本合理。矿井总进风量为151.0 m3/s,矿井总有效风量为136.5 m3/s,矿井有效风量率为90.4%,矿井外部漏风率为4.3%,符合《煤矿安全规程》规定。通风系统等积孔为4.11~4.21 m2,矿井通风难易程度为容易。     

白象山铁矿通风系统改造方案研究

通过现场检测与数据分析,发现白象山铁矿存在系统总风量不足、风量分配不合理、风流短路等问题,严重影响井下安全生产。结合生产实际,提出3种改造技术方案并综合比较,最终确定-270与-390 m水平并联回风、采区风井断面扩大以及在采区进、回风井联巷设置辅扇对采区风流进行调控的系统改造方案。运用Ventsim软件对矿井通风网络进行解算,确定-270与-390 m水平回风机站风机型号均为DK60-8-№28,叶片安装角度为43°。改造后系统总风量达到286.4 m~3/s,主扇风机平均效率达到82%,矿井通风效果得到明显改善,劳动生产率将大大提高。     

长平矿芦家峪风井投运方案分析

长平矿开采范围日益扩大,原有的通风系统难以保障矿井需求,因此芦家峪风井需要投入使用。芦家峪进风立井、回风立井投运后使得通风系统更为复杂,分析了通风系统可靠性、稳定性、通风动力与通风系统的匹配等问题。通过对芦家峪进风立井、回风立井投入使用后的通风系统进行相应方案模拟比较,实现了芦家峪进风立井、回风立井安全可靠投入使用。实现通风系统稳定运行,为矿井实现高产高效提供了可靠的技术保障。     

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。     

多风机并联通风系统探讨

采用多台扇风机分区并联通风,可以合理增加矿井的需风量.文中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.