通风方式（精选9篇）
通风方式 篇1
一、引言
隧道工程在公路铁路中的应用有着悠久的历史, 隧道通风的研究也有比较丰硕的经验成果, 在隧道通风设计中也得到了应用。但是从整个交通行业来看, 我们对隧道施工阶段的通风设计重视不够, 实际施工中采取的通风方式不妥, 很多隧道施工通风效果不是很理想或不经济。
二、隧道掘进通风方法
隧道掘进通风方法分为用自然风压通风和采取动力设备的通风方法。自然风压通风在短隧道中采用较多, 一般通风时间较长, 但不产生任何安装维护费用。在实际施工中, 要采取措施检测工作面的空气质量。如果没有足够的风压, 需要较长的通风时间时不得采用。采取动力设备通风, 按照工作方式分为压入式通风、抽出式通风和混合式通风。
1. 压入式通风
如图1 (A) 所示, 工作面爆破后, 烟尘充满迎头, 形成了一个炮烟抛掷区。风流由风筒射出后, 按紊动射流的特性, 使炮烟被卷吸到射出的风流中, 二者掺混共同向前移动, 风流从风筒出口到转向点的距离叫有效射程Lj。为了能有效排出炮烟, 风筒出口与工作面的距离应≤Lj, 否则会在工作附近出现烟流停滞区。根据理论分析和实践经验, 压入式通风风筒出口到工作面的距离Lp为:Lp≤Lj= (4~5) S, m。式中:S为掘进隧道断面积, m2。
2. 抽出式通风
如图1 (B) 所示, 新鲜风流由巷道流入, 污风通过铁风筒排出。这种通风方式在风筒吸口附近形成一股流入风筒的风流, 离风筒越远速度越小, 这个距离即为有效吸程Ls, 有效吸程外的炮烟处于停滞状态。抽出式通风风筒口到工作面的距离Lc须满足:Lc≤Ls=1.5S, m。
上述两种方式各有利弊。压入式通风由于风机处于隧道口外新鲜风流中, 在有瓦斯的隧道运转安全;风筒出口有效射程长, 排烟能力强, 工作面的通风时间短。但这种通风方式的污风都沿隧道排出, 污染范围广。抽出式通风的优缺点与压入式相反, 可以解决大面积污染问题。另外, 其在机械化程度不断提高和光面爆破技术的推广、粉尘越来越严重的情况下尤其重要。
3. 混合式通风
它是由压入式和抽出式联合工作, 兼有二者的优点。这种通风效果好, 适用于大断面、长距离的隧道掘进。
混合式通风方式见图2, (A) 为长压短抽式, 以压入式通风为主, 靠近工作面一段用抽出式通风, 配备有除尘装置, 风筒重叠段风速V>0.5 m/s (排瓦斯) 或V>0.15 m/s (除尘) 。其优点是主要采用柔性风筒, 成本低;缺点是除尘器常随风筒移动, 且增大通风阻力, 除尘效果较差时使隧道受到一定程度的污染。 (B) 为长抽短压式, 以抽出式通风为主, 不需要配备除尘装置, 能够解决
隧道通风的污染问题。但抽出段要用带刚性骨架的柔性风筒或硬质风筒, 成本较高。
三、隧道掘进工作面所需风量计算
对于隧道开挖工作面所需要的风量, 除了考虑炸药消耗量外, 还要考虑通风时烟流流动和稀释过程的关系, 而这种关系又和通风方式有关。
1. 压入式通风
工作面所需风量或风筒出口的风量应为:
式中:t为通风时间, min;
A为一次爆破的炸药消耗量, kg;
S为隧道掘进断面积, m2。
Ld从工作面至炮烟被稀释到安全浓度的距离, 可按下式计算:Ld=400 A/S, m。
当掘进隧道的长度小于Ld时, 用隧道长度置换Ld。
2. 抽出式通风
工作面所需的风量为:
式中:lt为炮烟抛掷长度, m。它取决于起爆方式和炸药消耗量, 即电雷管起爆时, lt=15+A/5, m;
火雷管起爆时, lt=15+A, m
3. 混合式通风
在长抽短压的通风方式中, 应满足抽出式风筒入口的风量Qbc大于压入式风筒出口的风量Qbp, 以防止循环风和维持风筒重叠段内的隧道中具有排尘或稀释污风的最低速度。因此, 应先用 (1) 式计算Qbp, 再用下式计算Qbc:
式中:V为排尘的最低风速0.15~0.25m/s;或稀释污风的最低风速0.5m/s;
S为风筒重叠段的隧道面积, m2。一般应使Qbc:Qbp=3:1~5:1为宜。
在长压短抽的混合布置方式中, 为防止产生循环风和满足重叠段具有最低风速, 要求Qbp>Qbc。所以, 先用 (2) 式计算Qbc, 再用下式计算Qbp:
4. 用以上各式计算的风量都要进行验算
(1) 除尘最低风速0.15 m/s, 最低风量≥9 Sm3/min, 最大风速4 m/s (对最大风速的规定各种规范不统一, 公路工程施工安全技术规程并未做出规定, 可采用矿山岩巷掘进标准) ;
(2) 粉尘浓度≤2 mg/m3, O2≥20%, CH4或CO2≤0.5%, CO≤30 mg/m3, 隧道施工应保证每人每分钟供给新鲜空气1.5~3 m3。
二、隧道掘进通风设备的选择
1. 风筒的选择
(1) 风筒的种类
掘进通风采用的风筒有金属风筒和帆布、胶布、人造革等柔性风筒。柔性风筒重量轻, 易于储存和搬运, 连接悬挂简便, 胶布和人造革风筒防水性能好, 但柔性风筒只适用于压入式通风。为了满足抽出式通风的要求, 可以采用以金属整体弹簧钢丝为骨架的塑料布风筒。
(2) 风筒的风阻
风筒的风阻包括摩擦风阻Rf和局部风阻Rf, 金属风筒采用法兰盘连接可以不考虑接头风阻。实际施工当中, 风阻较难用公式进行精确计算, 一般都是根据实测百米风阻作为衡量风筒管理质量和设计的数据。我们在隧道施工通风选型时, 主要考虑的就是风筒的漏风。
(3) 风筒的漏风
一般情况, 金属风筒的漏风主要在接头处。胶布、帆布风筒不仅接头, 而且全长都存在漏风。所以, 漏风属于连续漏风。风筒漏风使风筒始端风量 (即风机工作风量Qf) 与风筒末端风量 (即工作面风量Q) 不等, 其差值即为风筒的漏风量Ql。风筒始末两端风量的几何平均值为风筒的平均风量, 即。
1) 风筒漏风率
La反映了风筒的漏风情况, 但不能作为比较的指标, 常采用百米漏风率La100;La100= (Qf-Q) / (Qf×L/100) , %。
式中:L为风筒的使用长度, m。
一般要求, 柔性风筒的百米漏风率应满足表1的数值。
2) 风筒的有效风量率Ef, 指工作面风量占风机工作风量的百分数, 即
3) 风筒漏风备用系数φ
φ也可以按以下方法计算。其中,
式中:K相当于直径1m的金属风筒每个接头的漏风系数, 须实测得出;
D为风筒的直径, m;
N为风筒接头数, 个;
R0为风筒延米风阻, N·s2/m8;
L为风筒全长, m。
柔性风筒φ=1/ (1-n Li)
式中:n为风筒接头数, 个;
Li是一个接头的漏风率, 插接时Li=0.01~0.02, 罗圈反边连接时Li=0.005。
在选择风筒直径时, 须考虑送风量、送风距离以及隧道断面的大小等因素, 经计算后综合考虑。
2. 风机选择
常用的风机有轴流式和离心式两种。轴流式风机体积小, 便于安装和串联运转, 效率较高, 但噪音较大。风机选型考虑的参数主要有风机工作风量Qf和风机工作风压hf。
(1) 根据掘进工作面所需的风量和风筒的漏风情况, 计算风机工作风量
Qf=φ×Q, m3/s。
(2) 风机工作风压hf
风机的工作风压用于克服风筒的通风阻力, 由于风筒漏风, 计算风筒通风阻力时应通过风筒的平均风量计算。压入式风机工作风压要用风机的全风压hft,
hft=Rp×Qa2=Rp×Qf×Q, Pa。
式中:Rp为压入式风筒的总风阻,
hfs=Rc×Qa2=Rc×Qf×Q, Pa。
式中:Rc为抽出式风筒的总风阻。
风机的选型可根据上面算得的Qf和hf值, 选择合适于相应隧道施工的风机。
参考文献
[1]黄元平.矿井通风[M].北京:中国矿业大学出版社, 1986.
[2]JTJ076-95, 公路工程施工安全技术规程[S].北京:人民交通出版社, 2002.
[3]舒立勇.公路隧道通风设计问题分析[J].现代隧道技术, 2005 (05) .
通风方式 篇2
不同通风方式对添加镁盐后猪粪堆肥过程中氮磷保存的影响
摘要：考察和比较了2种通风方式对添加氯化镁后猪粪高温堆肥过程中氮、磷养分保留的影响.结果表明,高温堆肥阶段结束后,采用间歇通风方式堆体的氨气形态氮素损失量为23.56 g,采用连续通风方式堆体的氨气形态氮素损失量为56.98 g,前者氨气形态氮素损失量仅为后者的`41.35%,这导致前者堆料中的总氮(TKN)含量比后者高出9.8%.通风方式对猪粪堆肥过程中的水溶态磷、总磷和分级磷没有显著影响,但间歇通风堆体中易溶解态磷占总磷的比例从27.6%提高到66.5%,连续通风堆体易溶解态磷的从27.3%增加到64.9%.高温堆肥阶段结束后,2个堆体的总磷含量均为17.2 g/kg.2个堆体中都生成了含有镁盐的混合晶体.作 者：杨宇 魏源送 刘俊新 YANG Yu WEI Yuan-song LIU Jun-xin 作者单位：中国科学院生态环境研究中心,北京,100085 期 刊：环境科学 ISTICPKU Journal：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)：2009, 30(4) 分类号：X705 X713 关键词：氮磷保存 氯化镁 猪粪堆肥 通风方式★ 种植沉水植物和疏浚底泥对氮磷营养水平的影响
通风方式 篇3
【关键词】矿井高效低耗通风系统；构成方式
1、引言
随着社会的发展，各个矿产企业得到了迅速的发展，这在一定程度上促进了我国经济的发展，在矿产企业之中，矿井通风系统的能耗是矿井能源消耗的主要部分，随着矿井开采的延伸，内部的通风系统也越来越复杂，通风设备的老化、通风阻力分布的失衡以及通风设备的设置不科学等问题逐渐凸显出来，因此，研究一种矿井高校低耗的通风系统对于实现节能减排、保证矿井的安全生产有着极为重要的意义。
2、矿井高效低耗通风系统构成模式的建设
矿井通风就是为矿井的生产创造一种适宜的微气候条件，从而达到保证煤矿安全生产和职工身体健康的目的，为了达到这个目的，就要建立起由通风机、通风调节设施、井巷等一系列设置组成的矿井通风系统，在这个系统中，矿井通风是安全生产的重要前提，因此，建立高效低耗的通风系统已经成为各个煤矿生产的重要目标之一。在现阶段矿井通风系统的建设过程中，大多未将矿井通风系统看做一个有机的整体，对于系统的优化也没有从安全和高效低耗的角度来思考，因此，也就没有形成科学、规范、系统的通风节能模式，因此，在设计系统的过程中，必须根据煤矿生产的实际情况，合理调整通风系统，优化通风网路，保证系统和风机的匹配性，以便降低煤矿企业的生产成本。
2.1矿井通风系统的能耗
矿井通风系统是一项复杂的工作，其建设的目的是为井下的作业提供一种良好的工作环境，矿井通风系统主要包括矿井通风网路、风流控制设施以及矿井通风动力几种设置沟通，很多矿井的通风能耗大，其根本原因就是由于矿井通风系统的设置不科学。通风系统的建设是一个宽泛的概念，想要建立一种高效低耗的通风系统，必须要控制好矿井通风网路、风流控制设施以及矿井通风动力间的衔接关系，通风节能系统不仅与安全性设备有关，与井巷系统也有着一定的关系，以上几种系统通过协调的工作，就可以进行矿井通风工作。这几个系统是一种独立的关系，但是也有着一定的关联性和制约性。因此，从这一层面来说，通风节能系统是一个整体性很强的问题，其节能的策略就是应用系统工程的技术，从整体、安全可靠、系统优化的目的出发，对系统进行综合分析，并使用相关的技术手段，优化通风系统的结构、强化通风系统的管理，在满足通风目的的条件下，减少能量的损失，降低能量供给，提高能量利用率，在安全的基础之上，实现既定的目标。
2.2通风系统能耗特征
在通风系统的工作过程中，需要在相关的路线中设置好通风设施，以便控制和调节正常区域内的通风。建设良好的通风建筑物对于实现通风节能的目的有着重要的作用。矿井中的局部阻力一般是其摩擦力的20%左右，但是由于各种客观因素，如维护管理因素、安装质量因素、建筑物尺寸等因素的影响，很多矿井的局部阻力过大，有些局部阻力甚至占到了整个矿井的1/3，一些矿井对于风窗的设置也不符合相关的标准规定，很多矿井中也存在滥设风窗的情况，导致矿井阻力越来越大，通风情况也越来越差。因此，为了保证通风设施的质量，必须要采取适当的措施来就避免人为增阻现象的产生，实现节能的目的。
2.3通风网络的优化
优化通风网络和通风布局是保证通风系统能够安全可靠运行的关键因素，为了改善通风困难的情况，在设置通风系统时，应该尽可能的将废旧的井巷利用起来，建设好多井巷回风并联通风网络，科学的安排好采掘接续，促进井下风压的均匀分布，减少漏风情况的产生，使风机的开启更加灵活，更易于调节，以便达到通风节能的目的。在优化通风网络时，需要对网络进行详细的计算，以便在满足并巷风量以及工作面的前提之下，要将整个网络的功耗降低至最小化。一般情况下，通风网络分为自然分风网络、控制型通风网络以及一般型通风网络三种，对于控制型的通风网络，需要根据调控设施和风机的位置来计算出降压以及回路风压平衡的数值，再使用关键路径法和线性规划法来实现。对于一般型的通风网络，这种网络的优化较难实现，因此，关于这类的问题一般使用非线性的规划来实现，可以使用约束变尺度法、罚函数法、混合罚函数法以及广义简约梯度法来实现。
2.4通风建筑物的设置
如果没有对通风建筑物进行科学合理的设置，不仅会导致通风系统的安全性能降低，也会导致通风系统的阻力增加，因此，通风建筑物适量和位置的设计十分重要。对于建筑物的设计要经过科学的技术论证，在设置前要综合的考虑到各种可能发生的情况，再综合的考虑矿井的实际情况来确定建筑物设置的位置。在建筑物设置完成后，要对各个分支的风流情况进行調查，如果发现问题要在第一时间进行处理，保证煤矿实现安全的生产。
3、结语
浅谈公路隧道通风方式的选择 篇4
公路隧道的通风设计是隧道总体设计的重要环节之一。
运行在隧道中的车辆所排放的气体, 含有大量的一氧化碳, 碳氢化合物, 氮氧化合物和碳烟等对人体有害的成分, 如不对其进行通风, 所排尾气就会严重污染空气。
隧道通风方式的种类很多, 选择时最重要的是考虑隧道长度和交通条件, 同时还要考虑气象、环境、地形以及地质等条件 (见图1) 。在充分考虑各种因素后, 选择既有效又经济的通风方式。
水底隧道的通风要求比较高, 从重要性和安全上都希望用可靠性高的全横向式通风方式。水底隧道采用圆形断面, 尤为适宜。可以利用车道板下面的空间送风, 利用顶棚以上的空间排风, 其可靠性相当于两套半横向式通风, 也可采用半横向式通风。
2 自然通风
目前还没有可靠的计算自然通风的隧道最大容许长度的一般限制。隧道内自然风的阻力, 可由下式计算:
其中, ΔPm为洞口间的自然风阻力, N/m2;ζe为隧道入口损失系数, 按0.6取值;λr为隧道墙面摩阻损失系数, 按0.02取值, 其他通道按规范取值;L为隧道长度, m;Dr为隧面当量直径,
3 纵向式通风
3.1 射流式通风
射流式通风是在车道空间上方直接吊设射流式通风机, 用以升压, 进行诱导通风的方式。
升压值ΔPj可按下式计算:
其中, vj为射流通风机出口风速, m/s;Aj为射流通风机出口面积, m2;η为射流通风机安装位置摩阻损失折减系数, 可按表1取值。
由所需风压和每台射流通风机产生的升压值, 可以求出射流风机的台数i。
其中, ΔPz为隧道内所需总风压, N/m2;ΔPj为每台射流通风机产生的升压, N/m2。
如果在单向交通时, 自然风与交通方向及隧道内风向一致, 自然风有利于通风, 则:
ΔPz=ΔPr-ΔPm-ΔPt。
如果单向交通时, 自然风向、交通方向及隧道内风向的组合方式, 上式将有不同的表达方式。
对向交通时, 上下行的交通量比值经常变化, 但是, 气流又具有一定的惯性, 为了避免交通量变化的影响, 应该有一定的备用系数, 一般取值为1.2, 但不宜频繁改变风向。
3.2 有竖井的纵向式通风
纵向式通风是最简单的通风方式, 它以自然通风为主, 不满足需要时, 用机械通风加以补充, 是最经济合理的。但是, 通风所需动力与隧道长度的立方成正比, 所以机械通风时, 隧道越长消耗的功率就越多, 隧道过长的话就不经济。如果在隧道中间设置竖井就可以弥补这个缺点。因而, 常常用竖井对长隧道进行分段。竖井用于排气时, 有烟囱效应, 能收到很好的效果。不过受大气影响, 通常不很稳定, 仍需安装通风机, 进行机械通风。对向交通的隧道, 竖井宜设置在中间, 多数情况下, 受地形条件限制, 很难刚好在中间有竖井位置。当被竖井分割的两段长度不等时, 将会出现两段隧道通风阻抗不等的情况, 此时需要用射流通风机调整两段压力, 使其在竖井底部进风口处的负压达到所需要的平衡状态, 从而使两段的需风量刚好满足要求。此时, 需要采用试算法逐步趋近。单向交通时, 则竖井应设在靠近出风口侧, 新风是从两个洞口进入的, 车辆在出口一侧将逆风行驶。当在出口一侧有居民区或较严格的环境要求, 不允许洞内污染空气吹出时, 也可以采用该通风方式。这种情况下, 计算时应谨慎。
另外还有一种竖井兼有送入式与两种功能的通风方式, 称为竖井送排风式纵向通风。这在长大隧道中经常会用到。它是把竖井分割为两部分, 半边是排出一侧隧道的污染空气, 另外半边是向隧道内送入新鲜空气。
4 半横向式通风
纵向式通风的污染浓度不均匀, 进洞口处最低, 出洞口内最高。为使出口处的浓度保持在容许限度下, 只好加大送风量, 但此时其他地方的污染浓度则相当低。这样既不经济, 又使隧道内风速过大。而半横向式通风, 可使隧道内的污染浓度大体上一致。送入式半横向通风的常用形式, 新鲜空气经送风管直接吹向汽车的排气孔高度附近, 对排气直接稀释, 这对后续车很有利。如果有行人时, 人可以吸到新鲜空气。污染空气是在隧道上部扩散, 经过两端洞门排出洞外。
对向交通时, 不论送入式还是排出式, 如果交通流的强度相等, 两洞口的气象条件也相同时, 空气是静止的, 风速为零。这一点称为中性点。除这一点以外, 风速向两洞口呈直线增加。污染浓度, 送风式各处是相同的, 排风式中性点处最大。如果交通流强度不等, 或两洞口的气象条件发生变化, 则中性点的位置也随之变化。单向交通时, 送风式的中性点多半移至入口之外。排风式的中性点, 则靠近出口, 污染浓度与对向交通时一样, 中性点附近污染浓度最高。
5 全横向式通风
上述几种通风方式, 都存在纵向风速较大和火灾时对下风侧不利, 以及火灾发生点下风方向的隧道区间过长的问题。所以, 在长大隧道、重要隧道、水底隧道中, 为了使隧道内不产生过大的纵向风速, 采用全横向式通风。这种通风方式同时设置送风管道和排风管道, 隧道内基本上不产生沿纵向流动的风, 只有横向的风流动。这种方式, 在对向交通时, 车道的纵向风速大致为零, 污染物浓度的分布沿隧道全长大体上均匀。但是, 在单向交通时, 因为交通风的影响, 在纵向能产生一定风速。污染浓度由入口至出口有逐渐增加的趋势, 一部分污染物空气直接由出口排向洞外, 这种排风量有时占很大比例。但通常情况下, 可以认为送风量与排风量是相等的, 因而设计时也把送风管道和排风管道的断面积设计成同样的。
全横向式及半横向式通风系统中的环节比较多。一般的, 送风系统是由送风塔吸入新鲜空气, 经过通风机升压, 然后通过连接风道将空气送入隧道的送风管道, 再经过通风孔将空气送入车道空间。若送风时的通风机全压用P送表示, 则:P送=1.1× (车道空间所需最大内压+送风管道末端压力+管道静压差+管道始端的动压+连接风道压力损耗) 。其中, 1.1为备用系数。
排风系统是把车道空间的污染空气, 经排风孔、排风管道、连接风道由通风机加负压经排风塔排入大气。如果排风时通风机全压用P排表示, 则:P排=1.1× (排风管道始端压力+管道静压差-管道始端的动压+连接风道压力损耗) 。
6 混合式通风
混合式通风没有固定的格局, 它是根据某些特殊的需要, 由上述几种基本通风形式组合而成的。组合方式多种多样, 但应符合一般性的设计原则, 既经济, 又实用。
7 结语
隧道通风是隧道建设中必须认真研究和解决的重要问题, 对于防灾救灾更是有深远的意义。影响通风方式选择的因素很多, 设计时还要多收集现场资料, 积累各方面经验, 做到理论和经验相结合, 只有这样才能使设计更加合理科学。
摘要：针对公路隧道通风方式的选择受多种因素影响的难题, 介绍了几种公路隧道通风方式, 并阐述了各种通风方式的优缺点和通风设计理论及计算方法, 从而为隧道通风设计积累经验, 使设计更加科学合理。
关键词：公路隧道,通风方式,污染浓度,计算
参考文献
[1]JTG D70-2004, 公路隧道设计规范[S].
[2]JTJ 026.1-1999, 公路隧道通风照明设计规范[S].
U+U巷道布置通风方式创新 篇5
本文通过现场实例总结和分析“大U套小U”巷道布置方式在与采空区不同空间关系下, 指出了“大U套小U”巷道布置方式的优缺点。通过矿方资料对“三进两回”五巷布置方式进行了深入的理论分析, 提出了“U+U”巷道布置方式可有效避免动压对采面的影响, 有效提高递进式和采空区抽放效果, 此外还可有效提高采空区回采率, 延长矿井服务年限。
1 U+U巷道通风概念
U+U巷道通风主要是针对薄煤层高产高效工作面生产的特点, 可有效解决其它方式所带来的弊端。采取该方式旨在增加工作面供风量, 提高工作面产量。为有效调节回采工作面的供风量, 在进回风巷中设置1个调节风门, 可有效解决工作面风速超速问题, 可预防火灾发生[1]。此外, 应用该巷道通风还能提高工作面的抗灾能力及安全性;有效解决上隅角瓦斯超限问题, 使工作面机头的电气设备不再受到瓦斯浓度的制约;同时还能改善掘进工作面的工作环境, 提高掘进工作面的工作效率, 最终降低瓦斯爆炸的发生率。
2 U+U巷道通风实施前的问题
晋煤集团成庄矿的回采工作面的设置也经历了长期发展过程, 即由单一“U”型到“大U套小U”的发展。在发展过程中逐渐暴露出一些问题, 直接影响煤矿开采质量及安全。下面对其主要问题进行详细分析:
a) 采面两侧均为实体煤。首采工作面两边均为实体煤采用U+U巷道通风模式 (见图1) , 大U巷道与小U巷之间的煤柱为35 m, 当工作面回采后, 该煤柱所承受的应力较小。成功留设大U巷道, 能确保稳定的通风系统, 保证递进式抽放及采空区抽放的正常进行。采面之间的煤柱损失仅为35 m, 且留设的巷道能为下一个工作采面服务。这样一来, 该工作面只报废了2条巷道, 有其优越性;
b) 采面一侧为采空区。盘区内回采工作面若按照顺序方式进行回采时, 可采用U+U巷道通风模式 (见图2) 。采空区一侧布置回风顺槽和瓦斯尾巷, 巷道与采空其煤柱为35 m;采面一侧实体煤可布置2条进风顺槽, 将煤柱也设为35 m。当该工作采面推到一定程度时, 瓦斯尾巷受本工作面及相邻采区动压的影响, 其变形量较大, 而风量配不上, 使得进风兼设备顺槽和通风联络巷之间出现微风现象, 甚至出现无风[2]。为有效解决这一问题, 不得不对其进行封闭, 也就导致工作人员无法进入到大U巷道, 将直接影响煤矿采空区的抽放效果。后期若开启封闭区, 将会聚集瓦斯, 甚至发生爆炸, 将发生严重安全事故。
3 U+U巷道布置方式的机理
无论哪一种巷道布置方式, 都不仅要确保巷道通风系统的稳定, 而且还应将煤柱损失降到最低, 进而节约能源。下面分析两种巷道方式的布置机理。
a) “三进两回”偏Y型巷道布置方式机理分析。长期以来, 传统的偏Y型通风系统采用“三进两回”五巷布置方式 (见图3) 。该巷道布置方式在采空区一侧, 利用上一工作面所留设的2条顺槽巷道作为主进风, 2条顺槽巷道中进风间的煤柱距离为20 m, 距离采空区的距离为35 m。在实体煤的另一侧布置1条辅助进风兼皮带顺槽和2条回风巷, 其煤柱为35 m, 而2条回风巷的煤柱距离也为20 m。该布置方式的优点在于不依赖大U巷道通风, 随着工作面开采进度的加快, 2条进风巷道可做报废处理, 但留巷的2条回风巷能形成全风压通风系统, 有利于后期的空区抽放。当然, 此种布置方式也存在一定缺陷, 如增大了煤柱的损失 (每个采面损失55 m煤柱) , 且万吨掘进率高 (每个采面报废3条巷道) ;
b) “U+U”巷道布置方式的提出和机理分析。为有效解决以上存在的问题, 借鉴其它煤矿企业的巷道布置方式, 并结合成庄矿开采实际情况, 在“三进两回”巷道布置方式基础上进行改进, 拉大2条回风巷之间的距离, 是远离采面的一条回风巷服务更多的采面, 形成了晋煤成庄矿新型巷道布置方式———“U+U”巷道布置方式, 该巷道布置能使1条回风巷服务更多的工作采面, 进而形成独具特色的开采风格, 其巷道布置方式如图4所示。通过此种布置方式, 能使留巷巷道一直处于全风压系统中, 降低煤柱损失, 最终有利于后期瓦斯治理。并在后期生产过程中, 仅仅需要维修进风巷, 相对而言, 维修工作较简单, 并不影响煤炭的正常生产, 有利于提高开采效率[3]。另一方面, 由于该巷道布置方式, 每个工作采面仅损失35 m煤柱, 且每一个采面仅报废2条巷道, 很大程度上降低了采面的万吨掘进率。
4 U+U巷道布置方式的经济效益
采用“大U套小U”巷道布置方式时, 1个采面至少需要新掘3条顺槽巷道和尾巷横川, 采面每米产量按1 696 t (200 m采面) 计算, 每万吨煤需要消耗24 m回采进尺;而改为“U+U”巷道布置方式后, 每个采面只需新掘2条顺槽巷道和尾巷横川, 每万吨煤仅消耗18 m回采进尺。这样, 采面的万吨掘进率可降低25%。矿井全年产量按830×104t计算, 每米回采进尺造价按8 000元计算, 所产生的经济效益为:830× (24-18) ×8 000=3 984×104元。
“U+U”巷道布置方式的采面煤柱留设同“大U套小U”四巷布置方式一样, 1个采面仅损失35 m煤柱, 而其它兄弟矿井大都采用“三进两回”布置方式, 采面间煤柱损失在65 m~80 m之间。这样采区回收率可增加7%。
通过对以上数据的综合分析, 可看出在今后一段时间内, 晋煤集团成庄矿的所有巷道布置方式可采用U+U巷道布置方式。应用该布置方式能有效减少巷道数量, 减缓抽、掘、采衔接的紧张局面, 同时还能提高煤矿开采区的回采率, 最终节约煤炭资源, 促进煤炭企业的可持续发展。
5 结语
利用3 a到5 a时间, 把晋煤集团成庄矿所有的“大U套小U”、“U+L”、“三进两回”工作面改为U+U巷道布置方式, 不仅能有效减小巷道数量, 缓减抽、掘、采衔接紧张局面, 而且可大大提高矿井采区回采率, 减小煤柱留设, 节约煤碳资源, 延长矿井服务年限。
摘要：随着煤矿井下大规模机械化高产高效开采, 煤矿浅部资源枯竭, 很多煤矿开始回采深部资源。深部回采面临很多问题, 包括深部围岩应力压力加大、瓦斯积聚严重、地温升高等问题。高瓦斯是煤矿面临的最直接的问题之一, 许多低瓦斯矿井在进行深部开采时成为了高瓦斯矿井, 在作为高瓦斯矿井回采时回采面顺槽布置方式对有效瓦斯排放有很大影响。通过实例研究巷道通风方式的创新。
关键词：“U+U”巷道布置方式,通风方式,采煤
参考文献
[1]曲宗波, 王春耀.矿井通风系统优化[J].煤矿现代化, 2006 (S1) :89-90.
[2]林晓飞, 曹庆贵, 刘业娇.矿井通风系统优化调节研究[J].安全与环境学报, 2006 (S1) :35-37.
通风方式 篇6
1.1自然通风
自然通风是依靠室外气流流动而产生的“风压”和因为室内外空气的温差而产生的“热压”造成空气流动,它不需要消耗动力,一般的生产车间利用自然通风来消除余热的。自然通风的效果与生产车间的朝向、车间内的气流组织、通风设备装置等有很大的关系。在《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)中作了较为详细的规定,因此在生产车间厂房设计时应根据夏季主导风向设计高温作业厂房的朝向,使厂房能形成穿堂风或能增加自然通风的风压;对车间内的热源合理布置,合理设计进、排气口面积,形成车间内的气流组织的有效途径,克服进气短流问题。
自然通风作为一种经济有效的通风方式,在工业厂房的通风设计中具有一定的优越性,工程设计中虽然应尽可能地考虑自然通风。但由于在实际工程设计和工艺的需求,经常出现热加工车间周边周建有辅助建筑,使得车间进风窗面积无法满足要求。有一些多跨厂房由于有的生产工艺要求,厂房无法设计露天跨。加上热加工车间的散热量较大,很难满足车间内部热环境的要求,故自然通风在生产车间中有一定局限性。因此仅靠自然通风的热加工车间存在高温作业,严重影响劳动者的身体健康。
1.2机械通风
机械通风是以风机为动力,使厂房内部空气流动,达到通风降温和排除污染气体的目的。它的通风效果比较稳定,并可根据需要进行调节,但设备费较高,能耗量较大。机械通风分为全面通风和局部通风两种形式。全面通风是对整个房间进风换气,用送入室内的新鲜空气并降低厂房内部散发的大量余热及有害气体量。全面通风包括全面送风和全面排风。两者可同时或者单独使用。局部通风是指利用局部气流,使局部地点降温或不受污染,形成良好的空气环境。局部通风包括局部送风和局部排风。
因此对于一般高温生产车间在进行厂房通风设计时,应根据局部地点和全面通风综合考虑其对厂房通风效果的影响,合理布置送风口、排风口的位置,选择合理的风机形式,组织好机械通风。
2热加工车间机械通风设计
但对于热加工车间通常存在高温、一氧化碳等职业病危害因素,其热量来自:(1)加热炉加热钢坯的温度达1050~1200℃;(2)钢坯出炉产生高温;(3)车间人员发热;(4)照明器具发热。如果仅装有普通进风排风装置,经检测比较仅降温3~6℃,仍达不到降温的要求。如果安装空调系统,运转费用高,又无法解决一氧化碳等职业病危害因素换气问题。
因此热加工车间在设计时建议安装冷风机,冷风机(蒸发式冷气机)降温原理是:当风机运行时进入腔内产生负压,使机外空气流过多孔湿润的湿帘表面迫使过帘空气的干球温度降至接近于机外空气的湿球温度,即冷风机出口的干球温度比室外干球温度低5-12℃(干热地区可达15℃),空气愈干热,其温差愈大,降温效果越好。由于空气始终是从室外引进室内,(这时候叫正压系统)所以能保持室内空气的新鲜;同时由于该机利用蒸发降温原理,因此具有降温、增湿、净化空气等。
冷风机(蒸发式冷气机)常规安装方式可分为挂墙安装、窗户安装、楼面安装、星瓦顶安装、落地安装等;效果设计安装类型可分为直接送风(不走管道)、管道送风、局部(区域)送风等。
3高温生产车间通风降温设计总结
(1)应优先采用先进的生产工艺、技术和原材料,工艺流程的设计宜使操作人员远离热源,同时根据其具体条件采取必要的隔热、通风、降温等措施,消除高温职业危害。
(2)根据夏季主导风向设计高温作业厂房的朝向,使厂房能形成穿堂风或能增加自然通风的风压。夏季自然通风用的进气窗的下端距地面不宜>1.2m,以便空气直接吹向工作地点,以自然通风为主的高温作业厂房应有足够的进、排风面积。单层厂房的附属建筑物占用该厂房外墙的长度不得超过外墙全长的30%,且不宜设在厂房的迎风面。
(3)车间内发热设备设置应按车间气流具体情况确定,一般宜在操作岗位夏季主导风向的下风侧、车间天窗下方的部位。
(4)当高温作业时间较长,工作地点的热环境参数达不到卫生要求时,应采取降温措施。对于热加工车间建议在工艺上以湿度为主空气降温措施,其设计有关参数应符合《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)中的有关规定。
(5)对于生产车间WBGT指数不符合标准要求的,应根据实际接触情况采取有效的个人防护措施。同时高温作业车间应设有工间休息室。对于可以脱离高温作业点的,可设观察(休息)室。
总之,生产车间应合理设计,使其WBGT指数不应超过《工作场所有害因素职业接触限值第2部分:物理因素》(GBZ2-2(2007))中的有关规定。
参考文献
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[2]林易谈.蒸发型冷气机在高温车间中的应用[J].技术交流园地,2001,31(6).
[3]陈锡勇.浅谈工业通风的方式和方法[J].科技风,2013(21).
[4]GBZ1-2010工业企业设计卫生标准[S].
高瓦斯工作面通风方式的选择 篇7
10414工作面为南Ⅱ采区首采工作面, 其主采煤层为10煤层, 煤层倾角0～8°, 平均4°;厚度1.3～3.97m, 平均厚度2.74m, 属中厚～厚煤层, 以中厚煤层为主。10414工作面瓦斯涌出量较大, 机、风巷掘进过程中曾发生瓦斯动力现象。因此, 选择合理有效的通风方式, 最大限度地排放瓦斯, 是该工作面能否按时投入生产的关键因素。
1 瓦斯概况
10414工作面回采的10煤层瓦斯涌出主要来自两方面, 一是本煤层涌出, 二是邻近层涌出。10煤层有2层邻近层, 分别为7煤层、8煤层, 它们的具体情况见表1。
工作面瓦斯涌出量计算公式:
式中:Q———开采层瓦斯涌出量, m3/t;QB———开采层本煤层瓦斯涌出量, m3/t;QL———临近层瓦斯涌出量, m3/t;Kw———围岩瓦斯涌出系数, 一般为1.2;Kd——丢煤损失系数, Kd=100/ (100-C) , 1.25;C———损失率, 20%;Kz———掘进巷道瓦斯预排系数, Kz= (L-2h) /L;L———工作面长度;h———掘进预排宽度;Ks———瓦斯涌出程度系数, 一般0.8 (运到地表的煤中残存瓦斯量占煤层瓦斯含量的20%) ;M———开采层厚度, m;m0———回采高度, m;Wh———本煤层瓦斯含量, m3/t;Mi———邻近层厚度, m;Wi———邻近层瓦斯含量, m3/t;Bi———邻近煤层瓦斯涌出程度系数。
各参数值及瓦斯涌出量见表2。
10414工作面煤层瓦斯涌出量各计算值如下:Kw=1.2、Kd=1.25、Kz=0.8、Ks=0.8、M/m0=1、Wh=8、QB=7.68m3/t。
10414工作面总的瓦斯涌出量计算如下:
工作面总的瓦斯涌出量= (本煤层瓦斯涌出量+邻近层瓦斯涌出量) ×不均衡系数= (7.68+2.10) ×1.3m3/t=12.71m3/t
预抽煤层瓦斯残余瓦斯含量较高, 工作面瓦斯涌出量较大, 日产量按3000～7000t/d设计, 根据日产量计算出各工作面相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量, 见表2。
根据表2可知, 10414工作面瓦斯涌出量较大, 因此选择合理的通风方式, 解决瓦斯超限问题十分重要。
2 选择合理的通风方式
2.1 U型通风方式
10414综采工作面采用U型通风方式:机巷为进风道兼进料, 风巷则为回风道兼出煤。
U型通风方式是煤炭资源开采中回采工作面应用最广泛的通风方式, 具有通风系统简单、矿井建设工程量少等优点;但由于我矿是煤与瓦斯突出矿井, 具有高瓦斯、高地压等一系列不利因素, 若采用该通风方式对于10414综采工作面来说瓦斯积聚防治能力较差, 虽然通过采取各种上隅角瓦斯积聚防治措施, 可以减轻上隅角的瓦斯积聚。但是, 由于采空区涌出的大部分瓦斯都在这里积聚, 同时这里风速较低, 风量不够, 仍容易在工作面上隅角聚积瓦斯, 严重限制和危害工作面生产能力的提高, 并存在极大的安全隐患。
2.2 风巷沿空留巷
Y型通风方式10414综采工作面机、风巷同时进风, 风巷沿空留巷、另外再增加一条专用回风道用于回风 (如图1所示) 。
该方式体现在瓦斯治理, 采煤工作面接替上的优势, 具体有以下优点:预留巷道, 使相邻区段连续开采, 缓解采掘接替;真正实现无煤柱开采, 提高回采率, 实现连续开采;实现无煤柱开采, 无应力集中区, 被保护层得以彻底保护;沿空留巷位于采动卸压区, 支护容易, 便于维护;从根本上解决上隅角瓦斯超限问题;在留巷内对相邻区段本煤层瓦斯长期抽放, 对本工作面老空区瓦斯抽放, 对相邻煤层长期抽放;瓦斯治理与工作面回采同期进行。缺点是:预留巷道充填体支护, 成本较大;煤层及顶底板较软时, 留巷维护工程量较大;留巷用单体配合铰接顶梁走向挑棚加强支护, 支护强度大, 可靠性高, 但单体占用量大, 时间长;充填作业时, 粉尘大。
从长远来看, 为了更有效的治理瓦斯问题, 保证矿井长期、安全、高效的生产, Y型通风方式更有利于10414综采工作面。
3 总结
首采面10414工作面具备实现沿空留巷的自然条件。采用沿空留巷将提高矿井煤炭资源回收率, 缓解接替紧张, 实现连续开采, 实现本煤层煤与瓦斯共采, 在抽采本工作面采空区瓦斯的同时抽采相邻煤层瓦斯及卸压瓦斯, 消除瓦斯隐患, 为安全开采创造条件。10414工作面临近钻孔瓦斯参数, 煤层赋存条件, 有利于Y型通风系统的建立, 10414工作面实行沿空留巷回采, 建立Y型通风系统, 在瓦斯治理, 工作面接替方面优势明显。
参考文献
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[3]吴世跃, 郭勇义.Y型通风方式治理高产综采面瓦斯的研究[J].西安科技学院学报.2001.21 (3) :205-207.
通风方式 篇8
本文主要就间歇开窗通风、连续机械通风、以CO2浓度为控制指标的机械通风方式对建筑采暖能耗影响的研究。
1 通风方式的介绍
1.1 开窗通风
开窗通风是自然通风的一种, 在没有安装机械通风系统的住宅中, 其成为住户经常采用的一种方式用户开窗现象普遍存在, 并且用户开窗时间不尽相同。开窗通风换气方式不能解决室内空气污染的问题, 因为所有的基本污染气体都是人们察觉不到的, 当人们开始有感觉时, 说明室内空气的质量已经严重恶化, 可能已经对居住在其中的人造成了危害。另外传统的开窗换气方式效率很低, 人们一般在睡觉前为卧室开窗通风, 然后关紧窗户, 这样在睡眠过程中我们呼吸的空气质量越来越差。而如果长另外传统的开窗换气方式效率很低。而如果长时间开窗换气又造成了能源的大量浪费。
1.2 连续机械通风
在自然通风不能解决室内空气污染问题时, 可以采取机械通风的方式。机械通风模式有三种:机械进风、机械排风;机械进风、自然排风;自然进风、机械排风。其中自然进风、机械排风模式由于新风引入时没有受到风管的二次污染, 成为目前住宅中应用较为多的一种形式。这种通风方式主要依靠风机提供动力通过排风机对房间主动排风造成负压, 从而引进新风, 通风系统相对简单, 气流组织合理。此系统风机常年运转, 连续的为房间补充新风.的一种形式。
1.3 以CO2浓度为控制指标的机械通风
一方面, 连续引入新风会进一步加大采暖系统的能耗;另一方面, 人们对住宅通风换气的需要是有变化的。因此, 应在满足卫生要求的情况下尽量减少新风量。在实践中, 可以通过监测某个信号, 使通风量随室内情况不同而改变。以下三个因素常被采用作为控制换气量的调节参数: (1) 使用人数的变化; (2) CO2浓度的变化; (3) 相对湿度的变化。
住宅是以人活动为主的建筑, 人活动会散发CO2水蒸气等污染物, 除了厨房卫生间之外, 起居室卧室最大的污染源就是人, 所以在住宅通风中通过CO2浓度变化来改变机械通风量是非常合理的。以CO2浓度以CO2浓度为控制指标的机械通风方式, 就是通过监测室内CO2浓度的变化来改变通风量的大小, 当室内CO2浓度高于室内允许浓度时, 风机自动启动, 当室内CO2浓度低于某一值时, 风机自动停止。这种控制方式既保持了室内较好的空气品质, 又满足了尽量减少采暖系统能耗的要求。
2 住宅通风方式对采暖能耗影响的分析
2.1 以东北地区某住宅楼为计算对象, 该住宅楼共6层, 单层建筑面积752m2, 层高2.9m。模拟计算三种通风方式下对采暖耗能的影响。
2.2 各通风方式下通风量的确定
开窗通风的特点是换气时间短, 换气量大, 通过对一面积为11m2的北向卧室进行测试, 窗户采用左右推拉式塑钢窗, 窗高0.9m, 当室外风速1~2m/s, 风向西北风, 室内温度23℃左右, 室外温度10℃左右时, 开窗15cm的换气次数为4.97, 开窗35cm的换气次数为7.50, 开窗62cm的换气次数为7.76[2]。
对于住宅机械通风风量的计算, 我国还没有具体的设计标准可以参考。一间房子中, 要使CO2的浓度限制在1000ppm以下, 每人每小时必须要有30m3的新鲜空气。对于人均20m2的居室面积, 0.5次/h的换气次数应是维持室内空气品质的下限。对室内通风换气标准进行以下规定: (1) 冬季采暖:室内通风换气次数不低于0.5次/h; (2) 夏季空调:利用空调机降温时, 室内通风换气次数不低于1.0次/h;利用自然通风降温时, 通风换气次数不低于10次/h。综合上述参考文献, 本次模拟时机械通风的换气次数取0.5。
开窗通风时, 由于换气量大, 对建筑热负荷的影响相当大, 其中约有88%的热负荷是由加热新风造成的。由此可见, 开窗通风很容易造成室内温度迅速下降当关闭窗户以后, 由于墙体的蓄冷, 温度也不会及时恢复, 会对热舒适性产生较大的影响, 对于连续机械通风和以CO2浓度为控制指标的机械通风, 建筑热负荷相同, 为36W/m2, 新风热负荷也相, 新风热负荷约占建筑热负荷的44%。另外, 三种通风方式下建筑显热负荷相等, 均为20W/m2。开窗通风时, 建筑物总耗热量为32k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量为5k Wh/ (m2·a) 。连续机械通风时建筑物总耗热量42k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量为26k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量占建筑总耗热量的比例为62%。以CO2浓度为控制指标的机械通风建筑物总耗热量31k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量为14k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量占建筑总耗热量的比例为45%。以CO2浓度为控制指标的机械通风相对于连续机械通风, 节率为26%。开窗通风建筑本体耗热量 (通过围护结构传热损失的热量) 为27k Wh/ (m2·a) 连续机械通风和以CO2浓度为控制指标的机械通风分别为16k Wh/ (m2·a) 和17k Wh/ (m2·a)
3 结论
3.1 开窗通风不能解决室内空气污染问题, 并且在开窗通风时, 很容
易造成室内温度迅速下降, 关窗以后室温不能及时恢复, 对热舒适性产生较大影响。
3.2 以CO2浓度为控制指标的机械通风建筑物总耗热量1k Wh/ (m2·
a) , 新风耗热量为14k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量占建筑总耗热量的比例为45%。连续机械通风时建筑物的总耗热量为42k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量为26k Wh/ (m2·a) , 新风耗热量占建筑总耗热量的比例为62%。以CO2浓度为控制指标的机械通风和连续机械通风相比, 建筑物热负荷均为38W/m2, 即二者需要的设备容量相同, 但前者与后者相比, 节能率为26%。
3.3 与连续机械通风相比, 以CO2浓度为控制指标的机械通风不但
通风方式 篇9
关键词：煤矿安全,通风方式,U型+平行外错双回风
随着矿井机械化程度及采掘深度和产量的提高,综放工作面瓦斯涌出量增加。为治理回采工作面瓦斯和防灭火,借鉴相邻矿区通风方式,结合保德矿瓦斯抽采工艺,确定适合保德矿的通风方式。
1矿井简介
保德矿位于山西保德县,井田走向14.0 km,倾向5.7 km,倾角平均5°。81305工作面是进入深部的第一个工作面,平均原始瓦斯含量3.0m3/t,储量2204万m3,煤层透气性系数较低,采前预抽瓦斯178万m3。预计回采期瓦斯绝对涌出量18-25.3 m3/min,其中采空区占56%。煤层有自燃发火性,等级Ⅱ级,发火期4-6月。
2工作面通风方式分析
2.1 U+L型通风方式。回风巷和专用瓦斯回风巷同时回风用于解决采空区瓦斯涌出量大,上隅角、工作面瓦斯超限问题。尾巷与回风巷间隔一定距离,施工联络巷,并封闭。随工作面推进打开工作面后联络巷,使采空区及邻近层瓦斯排至尾巷,减少开采中瓦斯涌出。如图1a。
此通风方式虽适用瓦斯涌出量较大的综放工作面,但尾巷排瓦斯时,会有盲巷,管理不到位或采空区漏风,易造成风量低于0.15 m/s,瓦斯浓度超过2.5%,此通风方式采空区漏风半径大,加大防灭火管理难度。
2.2双U型通风方式。双U型通风方式中工作面里圈小U系统承担正常回采期供风;外圈大U系统承担采空区瓦斯抽采、联络巷密闭施工等。如图1b。
此通风方式有效解决上隅角与盲巷瓦斯积聚等问题,保证工作面安全回采,但随回采,通风线路增长,经过采空区密闭墙增多,采空区漏风增加,严重威胁高瓦斯自燃煤层安全。保德矿煤层顶板属复合顶板,顶板破碎,回采后,外圈大U型巷道矿压明显,压垮原有联巷内高强度密闭,采空区高浓度瓦斯气体溢出,造成瓦斯超限。
2.3 U型+内错尾巷通风方式。在原U型系统上距回风巷内侧8~10 m处沿煤层顶板布置内错尾巷,通过回采过程中内错尾巷的自然垮塌,形成采空区与内错尾巷的沟通点,在支架后部采空区形成低压区,使工作面最低压力区由上隅角转移到沟通点,使机尾后部采空区瓦斯向内错尾巷流动,截流内错尾巷与进风巷之间采空区的瓦斯,减小上隅角瓦斯涌出,为放顶煤一次采全高回采工作面生产能力的发挥提供通风保障。如图1c。
该通风方式有几大问题:一,内错尾巷的负压必须优先保障,需要调整内错尾巷与回风巷道负压;二,放煤效果好,如不好,顶板不及时跨落,上隅角处瓦斯不会通过顶板裂隙向内错尾巷运移,将会造成悬顶内瓦斯超限,需进行强放,但高瓦斯矿井采用强放风险大;三,如顶板破碎,工作面上部顶板易产生裂隙,造成内错尾巷与工作面机道顶板漏气,使该通风方式失去作用;四,施工内错尾巷成本高。
2.4 U型+平行外错双回风通风方式。在原U型通风巷道回风侧布置瓦斯抽放巷,该巷道用于瓦斯管路敷设及工作面回风,将工作面回风系统调整为双巷回风,随工作面向前推进,在前一个联巷以里5 m处施工1.5 m黄土闭,同时打开该联巷通风口,以此类推。如图1d。
此通风方式特点:一,工作面最大供风量可达4500 m3/min,较传统通风系统风量增加一倍,能减少工作面架间、工作面、上隅角瓦斯超限现象,稀释割煤过程中释放的瓦斯;二,闭墙施工在全风压风流中,风量可靠稳定,施工安全系数高;三,采空区抽放管路在全风压风流中,有利于采空区瓦斯抽放控制与调节;四,回采过程中无盲巷,提高回采安全系数;五,新增回风巷在煤层中掘进,成本低。
3应用效果
3.1大流量全负压综合抽采工艺。采用U型+平行外错双回风通风方式工作面最高配风可达4500 m3/min,通风富裕,系统稳定可靠。采空区滞后联巷埋管抽放,由于81305工作面上部是81304回采完毕工作面,矿压较大。可用二号回风的瓦斯管路对老空区瓦斯进行抽采,减少老采空区瓦斯涌出量。
3.2上隅角瓦斯治理技术。采用U型+平行外错双回风通风方式解决了传统通风方式中上隅角瓦斯超限问题。通过对上隅角瓦斯气体来源分析,采用高通风量、高抽采量,将上隅角风流方向反向。该技术实施后,保德矿81305工作面开采期间上隅角和二号回风巷瓦斯体积分数下降幅度高达50%,上隅角瓦斯体积分数保持在0.5%以下。
3.3效果体现。从81305工作面利用该通风方式始,已成功克服了高瓦斯、复杂地质条件的影响,工作面日产量平均2万t,最高日产量达2.8万t;除初次老顶来压时上隅角瓦斯超限1次外,其他均在正常范围内。由此说明,此通风方式适合保德矿工作面通风要求,通风可靠稳定。
4结论
4.1通过对双U型、U+L型、U型+内错尾巷型与U型+平行外错双回风型通风方式原理、优缺点的对比,得出U型+平行外错双回风型通风方式能有效减少工作面架间、工作面、上隅角瓦斯超限,且成本低。
4.2保德矿81305工作面采用U型+平行外错双回风型通风方式后,工作面上隅角和二号回风巷瓦斯体积分数下降幅度高达50%,上隅角瓦斯浓度在0.5%以下;工作面日产量平均2万t。
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