掘进巷道的风流热力计算

随着矿井向边远和深部发展,以及高温矿井的增多,原有巷道断面供风的计算方法已不能满足通风要求。本文用热交换原理研究风流的变化规律,通过风流在掘进巷道各段的温度解析计算,求得所需通风量和制冷量。     

矿井巷道淋湿蒸发换热系数构建及风流温度计算

针对全矿井网域系统巷道围岩与风流热-湿交换计算复杂的问题,提出构建淋湿巷道风流换热系数模型,根据现场实测风流相对湿度,掌握矿井(进风侧)风流湿度变化规律,反向推演确定井巷水蒸发影响下风流与巷道围岩热交换的模型,修正围岩与风流的换热系数;用风量加权距离描述实际矿井网域风流相对湿度变化规律。结合九道岭矿实例,将算法纳入到矿井网络系统中,在MATLAB平台上运用TF1M3D对全矿井网域系统风流温度进行仿真求解。研究表明,巷道淋水蒸发吸热对井巷风流温度影响很大,主进风井段风流温度增加0.97℃,变化幅度不大,随着湿度增大风流温度递增变化幅度增大,与九道岭矿进风大巷测定结果吻合。将该算法纳入网络体系计算中,可解决3D矿井模型通风系统热害防治温度分布仿真及自然风压自动计算问题。     

郭家河煤矿冬季主斜井风流反向分析与治理

为解决郭家河煤矿冬季主斜井风流反向问题,对自然风压逆转井巷风流的原因及过程进行分析,结合理论分析提出了郭家河煤矿主斜井风流反向的3项治理方案,对郭家河煤矿通风系统进行合理简化,建立了矿井正常通风时期和反风初期的三维通风仿真模型,通过矿井反风初期三维通风模型对主斜井反风的3项治理方案进行网络分风模拟,优选出了提高副斜井风流温度这一治理方案。模拟结果表明:提高副斜井风流温度能够解决冬季主斜井风流反向问题,并能够降低主副斜井间的自然风压和矿井通风阻力,冬季地面气温继续降低时能够通过调整地面热风器功率提高副斜井风流温度,能够进一步防止主斜井风流反向的发生,保证了矿井通风系统的稳定。     

矿井通风仿真系统在晋煤集团寺河矿的应用

利用矿井通风仿真系统在复杂网络解算、风流分配仿真、复杂通风网络角联结构分析等方面的强大功能,寺河矿将其应用于该矿的通风系统调整、巷道贯通、矿井反风等工作中,使之成为了矿井通风工作的辅助决策支持系统。     

矿井通风系统环境温度实时计算与应用

结合矿井通风网络解算,对矿内通风巷道风流温度进行了实时计算与分析.首先对影响风流温度的不同热源进行了分类,选定了基本热源计算公式;然后根据对矿井不同特征巷道的划分,对不同性质的巷道进行了分析,最后结合大强煤矿实际状况,计算并分析了矿井风流温度参数.成果可为高温矿井的系统开拓、改扩建和通风系统的设计提供参考。     

多风机通风的相互影响及其预防

随着煤矿井型和开采范围的不断扩大,采用多井口入风、多风机排风的矿井愈来愈多。虽然多风机通风具有很多优点,但它存在着相互干扰,使局部巷道出现微风、无风甚至风流反向,严重影响矿井安全生产.有的矿由于通风技术力量薄弱,怕新开风井后引起风流紊乱而不敢开。甚至新开风井后引起风流反向,管理不了,将其封闭。因此,很有必要对多风机通风的稳定性予以讨论,以扬长避短。一、矿井通风系统的稳定性分析所谓矿井通风系统的稳定性是指扇风机工作的稳定性和矿井通风系统中巷道风流的稳定性。这里仅对后者进行讨论,推导出通风系统中出现无风、风流反向以及风流正常的条件。下面列举两个典型的通风系统进行分析。     

高温矿井进风井筒及巷道风温预测

为准确预测矿井高温工作面气候条件,有必要对工作面通风系统进风井筒及巷道的风流温度进行计算。根据进风井筒及巷道的热湿交换特点,运用有限差分方法,分别建立了进风井筒及巷道的风温迭代计算数学模型;运用VB 6.0语言,编制了高温矿井进风井筒及进风巷道风温预测程序;应用于新巨龙矿井现场,计算得到了其进风井筒及巷道的风流温度。计算和实测所得风温误差较小,预测方法和计算程序是可靠的。     

桃山煤矿通风系统降阻分析与实践

为了提高矿井通风系统的稳定性,通过分析桃山煤矿矿井通风阻力,得出了负压增大的主要原因:主要进、回风巷服务年限长,巷道断面缩小、变形,失修率较高;生产水平的延伸使风流沿程增加;调节风流主要靠增加风窗等通风设施;进、回风水平公共用风段阻力较大.通过对主要回风巷道扩大断面的工程实践,降低了负压、提高了通风系统稳定性.     

矿井通风系统智能化改造及其应用

为提高矿井通风系统自动化、智能化装备应用水平,在矿井现有条件下,通过优化通风路线布局,增加传感器数量,构建智能化通风系统,优化矿井生产过程中在采煤工作面、掘进工作面和开拓大巷等主要生产场景下的通风方案,实现发生灾变时快速调风、反风,利用风流短路形成保护性措施,有效避免灾害事故扩大化。同时对通风设施和设备进行远程自动化控制,有效提升供风优化利用,避免供风不足和风量浪费等现象,提高矿井通风系统智能化水平。     

基于Fluent的掘进工作面通风热环境数值模拟

基于计算流体动力学和矿井通风理论,建立掘进工作面通风的k-ε紊流模型,导出描述掘进工作面风流紊流流动和温度分布的微分方程。通过分析掘进巷道模型的边界条件,利用Fluent软件模拟压入式通风的风流与巷道围岩和机械设备散热的热湿交换过程,采用TECPLOT软件进行后处理,显示不同供风量下的速度矢量图和风流温度变化。模拟结果表明,增大供风量可以降低巷道温度,但供风量过大,降温效果越来越不明显,仅依靠通风方式无法改变高温现状。     

多风井混合式通风矿井反风演习实践

为了检验马脊梁矿灾变时期矿井通风系统的可靠性、验证矿井灾害处理的时效性。采用主要通风机叶轮反转方式进行反风演习,对反风前后井下主要进回风地点的风量、有害气体含量进行监测,并严格统计反风演习各阶段所需时间。研究结果表明:反风前矿井总进风量为35 578 m~3/min,总回风量为35 700 m~3/min;反风期间矿井总进风量为20 880 m~3/min,总回风量为19 914 m~3/min,矿井总反风率为56%,主要通风机的供给风量大于正常供风量的40%;10 min内巷道中的风流方向改变;当风流方向改变后;矿井自然通风期间,总进量为5 690 m~3/min,总回风量5 840 m~3/min,且3个风井的防爆门及行人风门能够快速、顺利地打开;反风演习期间各作业点有害气体均未超限;反风演习方案的设计及实施,有效地检验马脊梁矿灾变时期矿井通风系统的可靠性、验证了矿井灾害处理的时效性。     

矿井风网三维仿真技术研究与系统设计

针对目前大多数煤矿对局部通风管理薄弱的现状,为保证通风系统稳定、可靠地向井下各用风地点输送足够的新鲜风流,以达到稀释井下有害气体浓度、调节井下环境温度等目的,基于三维仿真技术研发了矿井风网三维仿真系统。介绍了该系统的技术框架,阐述了系统设计思路、软件系统架构及功能等,应用实例表明,矿井风网三维仿真系统能够实现矿井风流实时模拟、巷道通风情况动态显示,一旦发现通风异常情况能够提供实时报警信息,可为矿井通风安全管理提供有效技术手段。     

采用PLC实现矿井扇风机反风自动控制

《煤矿安全规程》第１２７条规定,生产矿井主要扇风机须装有反风装置,当矿井发生灾害时,必须能在１０分钟内改变巷道中风流方向。规程还规定每年应进行一次反风演习,以检验反风设施的完好情况。七五煤矿设计生产能力为６０万ｔ／ａ,矿井通风方式为中央分列式。主扇风...     

风窗对风压及风量调节的影响分析

为了分析风窗对风压和风量调节的影响,基于压能守恒方程和风压特性曲线,推导出风窗增设前后压能变化的表达式。以新集二矿局部巷道供风不足为基础,通过数值模拟巷道有无风窗的情况,得出增设风窗不会改变流入矿井的总风量,只会改变流入各条巷道风量的比例;会增大其所在支路的风流压力,降低风路的风量,同时增大与其并联风路的风量。结合工程实践,以某矿通风系统的改造为例,验证了风窗增设会改变各条巷道的风流压力和入口的风量,为现场风窗的调整提供了理论基础。     

角联风路对顺和煤矿基建时期通风系统稳定性的影响分析

为了掌握顺和煤矿基建时期存在的角联风路对整个矿井通风系统的影响情况,通过收集现场实际数据,运用2种计算方法验证角联支路风流流向的正确性,从而保证角联风路下风流巷道不出现串联通风、瓦斯积聚等矿井安全隐患。     

基于矿井主扇曲线通风系统优化可靠性研究

该文针对矿井通风阻力高而制约总供风量提高的现状,通过通风系统调整、增加并联进风巷道及对通风瓶颈地点进行流线型处理,有效地降低了巷道风阻,增大了矿井总供风量,提高了矿井通风能力。     

风流影响下的综掘工作面温度湿度场特性数值模拟

基于计算流体动力学(CFD)和矿井通风理论,以田陈煤矿7309综掘工作面为研究对象,建立了单一压入式通风系统条件下的综掘工作面几何模型。采用FLUENT软件对不同供风速度下综掘工作面三维空间内风流场、温度场及湿度场的分布特性及变化规律进行数值模拟。模拟结果表明:增加供风量对降低巷道温度有一定的作用,但对巷道内的湿度影响较小,当压风筒出口风速为16 m/s、风量为480 m3/min时,综掘巷道内的温度低于26℃,综掘机附近工作区域相对湿度保持在40%~57%之间,此时的供风参数满足煤矿安全规程要求。     

干燥巷道围岩传热对平巷风流温度影响研究

井下巷道中的风流温度受到多种因素的影响,如原岩温度、围岩传热性能、风流与围岩的热交换时间、其他热源等,其中围岩传热起主要作用。为分析围岩传热对风温的影响,以干燥巷道为例,根据巷道围岩与风流热交换规律,通过理论计算,分析水平巷道围岩与风流热交换对风温变化的基本影响规律,为矿井通风设计提供较精确的预测值,使矿井通风设计更精细。     

基于网络解算的矿井风流温度计算方法研究

矿井热害是影响煤矿安全生产的问题之一,通过对矿井热源的分析,对巷道进行了分类。结合风流热湿交换理论,总结了各类巷道的风流温度计算公式。在通风网络解算理论的基础上,对具体矿井进行了风流温度模拟计算。为高温矿井降温系统的确立提供了理论基础,以确保矿井能够安全、高效、经济的运转。     

基于网络解算的矿井风流温度计算方法研究

矿井热害是影响煤矿安全生产的问题之一,通过对矿井热源的分析,对巷道进行了分类。结合风流热湿交换理论,总结了各类巷道的风流温度计算公式。在通风网络解算理论的基础上,对具体矿井进行了风流温度模拟计算。为高温矿井降温系统的确立提供了理论基础,以确保矿井能够安全、高效、经济的运转。