煤矿通风系统优化

煤矿通风系统优化（共12篇）

煤矿通风系统优化 篇1

陈四楼煤矿通风系统为混合式通风, 矿井通风系统复杂, 存在角联风路, 系统相对不稳定。随着矿井开采范围的延伸扩大, 矿井通风网络复杂, 存在不确定性, 给矿井通风系统管理增加了难度, 对矿井安全生产管理十分不利。其中中央风井通风机通风效率极低, 仅为30%, 功耗大, 电能浪费严重。中央风井通风机工作的通风网路系统风阻较大 (风量63.25 m3/s, 通风阻力2 680 Pa) 。为解决以上问题, 对矿井通风系统进行了分析, 确定了优化方案并进行实施。

1 原矿井通风系统概况

陈四楼煤矿矿井通风系统是混合式通风。主、副井筒进风;中央风井、南风井、北风井排风。通风方法为抽出式。矿井南、北翼均布置有轨道大巷和胶带大巷;轨道大巷进风, 胶带大巷回风。矿井北翼通风系统相对独立, 排风由北风井担负;矿井南翼通风系统排风由中央风井和南风井担负, 中央风井担负南五采区全部风量和南七采区一部分风量, 南风井担负南十一采区、南十三采区全部风量和南七采区一部分风量, 南七采区位于矿井南翼通风系统角联风路上。

中央风井安装2台K4-73-02№28F型离心式主要通风机, 配备YR1250-10/1430型电机, 通风机排风量为63.25 m3/s, 负压为2 680 Pa;南风井安装FBCDZ№28/2×355型矿用防爆对旋轴流式主要通风机2台, 配备YBF560M1-8型电机, 排风量102 m3/s, 负压2 731 Pa;北风井安装2台FBCDZ-8-№28型矿用防爆对旋轴流式通风机, 配备YBF560M1-8型电机, 通风机排风量148.78 m3/s, 负压2 250 Pa。矿井最大通风流程为10 779 m。

2 矿井通风系统改造的必要性

根据矿井采掘生产情况和南七采区结束后通风系统情况 (图1) , 矿井通风系统存在下述问题:

(1) 陈四楼煤矿3个回风井并联运行, 北风井通风系统相对独立, 中央风井仅担负南五采区、南七采区部分回风, 中央风井实际转速为500 r/min, 实际运行时风量63.25 m3/s, 静压2 680 Pa, 功率582 kW, 实际效率29.1%, 运行效率低。

(2) 南七采区处在中央风井通风系统和南风井通风系统的角联风路上, 采区供风不稳定, 特别是南翼胶带运输大巷南七分风点向南北分风量忽大忽小, 系统不稳定, 通风系统管理困难;南七采区结束后, 角联点将漂移, 届时南五采区成为生产采区, 用风量增加将造成通风系统更加不稳定。

(3) 中央风井、南风井担负的各自通风网络形成对拉局面, 相对增加两风井通风机的工作负荷, 造成能量损耗。

(4) 南翼各采区均通过南翼轨道大巷入风, 巷道距离长、局部巷道受压变形断面缩小, 巷道风速超限 (南大巷1 800 m至1 950 m段, 由于巷道变形断面变小, 风速达到11.4 m/s) , 巷道通风阻力加大, 通风能量损耗增大。

为提高矿井通风系统的稳定性, 降低矿井通风管理难度, 南七采区结束后急需对矿井南翼通风系统重新进行调整及完善。

3 通风系统优化方案的提出

根据矿井生产及采掘面接续安排, 中央风井和南风井主要通风机运行情况以及通风系统安全、稳定、合理、经济的需要, 决定南七采区结束后中央风井主要通风机停止运行, 对通风系统进行优化。

方案1:在南翼-440 m水平大巷保护煤柱内增加1条南翼-440 m回风大巷 (巷道断面12 m2) , 作为南三、南五采区回风巷, 胶带大巷改为进风巷, 调整后南翼为轨道大巷、胶带大巷双巷进风, 同时对原有南五生产系统调整 (为减小通风阻力, 同时满足南三、南五采区提升需要, 增加1条轨道下山) , 以满足以后-720 m辅助水平初期生产的需要。

方案2:南五采区至副井井底车场之间沿南翼-440 m水平大巷保护煤柱内掘1条进风大巷, 原胶带大巷仍作为回风巷, 井底至南五段配风满足最高风速要求。同时对原有南五生产系统调整, 以满足以后-720 m辅助水平初期生产的需要。

4 方案的论证与比较

针对以上2个方案, 从开拓准备工程量、技术、方案运行优缺点等方面进行分析比较。

(1) 开拓准备工程量。

方案1中, 在南翼-440 m水平大巷保护煤柱内增加1条南翼-440 m回风大巷, 工程量约2 150 m (其中岩巷120 m) , 施工巷道工程费用为943.29万元;方案2中在南五采区至副井井底车场之间沿南翼2条水平大巷保护煤柱新掘1条进风大巷, 工程量约2 050 m (其中岩巷380 m) , 施工巷道工程费用为1 224.13万元。2个方案工程量相差不大, 但方案2岩巷较多, 工程费用比方案1多280.84万元。

(2) 通风网络解算结果。

网络解算结果见表1。由网络解算结果可以看出:方案1各采区风量均能够满足用风需要;方案2中南十一、南十三、南十五采区供风量较大, 而南三、南五采区风量不足。若对该翼采区进行调节, 南翼风井主要通风机负压增至4 010 Pa, 南三、五采区总回风量有所增加, 可增加到34.84 m3/s, 与需风量59.2 m3/s相比, 差别较大, 不能满足生产需要。

(3) 方案的优缺点。

2个方案均解决了通风系统存在角联风路的问题, 方案1解决了整个南轨大巷风速超限问题, 能够有效增加南三、南五采区风量 (达到60.08 m3/s) , 满足南三、南五采区生产需要, 工程费用节约了280.84万元, 但工程量比方案2稍多 (100 m) 。方案2仅解决了副井底至南五采区之间南轨大巷风速超限, 南五至南十一采区之间仍存在风速超限问题, 不能彻底解决整个南轨大巷风速超限问题。与方案1相比, 方案2总工程量少100 m, 但岩巷多260 m, 施工工期长, 同时, 南胶带大巷增加无效风量, 而不能增加南三、南五采区风量 (30.98 m3/s) , 满足不了矿井安全生产的需要。

经论证分析, 结合矿井生产接续情况, 确定采用方案1。

5 通风系统改造方案的实施与效果检验

2010年1月矿井南七采区结束后, 对采区进行了封闭, 经过认真充分的准备, 3月中央回风井调整为进风井, 南翼胶带运输大巷改为进风巷, 解决了井底至南五采区段大巷风速超限问题;-440 m回风巷施工结束, 巷道开始担负采区回风。

矿井通风系统调整后, 矿井通风方式改为主井、副井、中央风井进风和南风井、北风井排风的两翼对角式通风系统 (图2) , 南风井总回风巷风量9 016 m3/min, 负压2 800 Pa;北风井总回风巷风量8 871 m3/min, 负压2 200 Pa。消除了角联通风, 使矿井通风系统简单、稳定可靠, 各用风地点风量满足安全生产要求。

矿井通风系统调整后, 降低了矿井通风能耗。中央风井改为进风井, 停掉中央风井通风机, 节约功率755 kW;南风井主要通风机功率由789.79 kW 降到727.44 kW, 矿井月节约通风电费约40.36万元。

6 结语

矿井通风系统调整后运行稳定、合理、经济。此次矿井通风系统的调整, 为以后复杂通风系统的优

化积累了经验, 为矿井安全生产打下了良好的基础。

摘要：陈四楼煤矿通风系统为混合式通风, 矿井通风系统复杂, 通风管理难度大。通过对陈四楼煤矿通风系统分析, 提出矿井通风系统优化方案, 经方案比较确定最优方案并予以实施, 其效果显著。降低了矿井通风能耗, 通风系统稳定、可靠, 为矿井安全生产提供了保障。

关键词：矿井通风,网络解算,通风系统优化

煤矿通风系统优化 篇2

为切实加强我矿通风管理、完善通风系统，规范通风设施管理，严防瓦斯超限，是通风系统和风量分配更加合理，确保做到“系统合理、设施完好、风量充足、监控正常”特别定此方案。

一、成立方案实施领导组： 组长：总工程师 副组长：通防副总

成员：通防部长、副部长、技术员、通风队队长

二、领导组职责

组长：负责完善通风系统及设施的技术管理和技术审批等全面工作。

副组长：负责对通风系统的及设施现状调查和问题分析，完善通风系统及设施的业务管理全面工作。

成员：负责完善通风系统及设施的具体方案及措施，制定及实施工作。

三、完善通风系统及设施过程的要求

1、通风系统现状的调查

1)绘制矿井通风系统图和网络图，标明井巷名称、用风地点、风流方向、通风设施等内容

2)进行矿井通风阻力与网络参数的实测工作 3)实测通风构筑物的有关参数

4)调查生产布局。对全矿的开拓布置、采掘接替、运输系统等做

全面的调查了解

2、对现有通风系统存在的问题进行分析

1)通风系统的阻力分析。分析矿井中进风、用风、回风阻力分布状况，找出高风阻、高阻力的区域和井巷，分析其原因

2)风量、风速分析。各用风地点的风量是否满足需要，各地点的风速是否满足《规程》规定

3)通风设施的数量、安装地点、质量是否满足要求，是否合理

4)主要通风机运行状况分析。工况点是否在合理的工作范围内，附属装置的功耗和漏风情况，风机是否有喘振现象等

5)对矿井漏风状况、矿井外部漏风率及有效风量率进行分析

6)通风井巷断面情况分析

7)生产布局安排分析。分析布局上存在的不合理因素

四、完善通风系统及设施的步骤

1)提出尽可能多的在技术上可行的方案，按不同时期、不同水平选择多种通风系统方案。

2)根据所提的不同方案分别按生产要求，确定各用风地点的用风量

3)确定通风网络的各项参数

4)确定风机的工况点，井巷风量分配及风量调节量 5)计算各项经济技术措施

6)经过技术经济比较，确定最终通风系统方案。

五、保安技术措施(一)矿井通风管理

1)根据我矿开掘技术条件和基本建设计划，确定矿井风量和风流控制设施。并将计算出的矿井需风量，分配到各采掘工作面、硐室及其他用风地点，在生产条件变化时，及时有效地进行局部风量调节，按有关规定确定通风设施和通风设备的合理位置，并严格保证其质量，以确保工作地点风量和良好的气候条件。

2)按《规程》规定，进行矿井风量和风速检查。检查各用风地点的风量分配，各巷道的风速，以及矿井漏风情况是否符合《规程》要求，发现问题及时处理。

3)进行矿井通风阻力测定，掌握阻力分布状况，对阻力较大的地点和区域采取相应的措施。

4)按《规程》要求，组织通风安全各项检查工作，发现问题及时处理，以确保矿井遇有良好的通风状况和适宜的作业环境。

5)加强瓦斯检查工作，按规定及时、准确地检查各主要巷道和采掘工作面的瓦斯浓度，采取相应措施防止瓦斯积聚，严防瓦斯超限，有效遏制瓦斯事故的发生。

6)按要求绘制和填绘矿井通风系统图，及时掌握通风网络的变化情况，及时准确填写各种通风安全报表，并对各种报表进行分析和研究，发现问题及时处理。

（二）通风设施管理

1）井下通风设施由通风队负责按质量标准化建筑风门要能自动关闭，调节风窗大小必须满足实际供风巷道需风的要求，并灵活可靠，需要通车的风门要满足行车要求。2）通风设施的闭锁装置在砌筑时由通风队和监控巡检员配合安装，并确保完好。

3)井下通风设施实行辖区管理，即谁施工区域内的设施由谁负责使用管理，验收交接必须办好交接单，并做好记录，在验收时必须安装好管理标志牌，明确责任，发现损坏，按“一通三防”管理制度有关规定进行处罚。

4)各种调节装置必须安装好固定装置，以便于调节和固定。5)严禁两道风门同时打开，发现同时打开，按规定进行处罚，造成通风系统风流紊乱导致事故的追究当事人责任。6)运输大巷难以通过风门时，应通知通风队进行处理，若和自拆除损坏风门者，按破坏通风设施论处。

7)通风设施的日常管理和维护由通风队负责，必须由专人定期进行检查维护。各施工单位要使用好和保护好分管范围内的通风设施，故意损坏者，按破坏通风设施给予重罚。

（三）局部通风管理

1）各掘进工作面必须按照掘进通风设计，合理选择局扇风机型号，并严格实现双风机，双电源，双闭锁及自动切换功能。

2）局扇的安设位置必须由通风部门确定，安设位置必须满足《规程》规定，并能保证安设风机处的全风压供风量，不发生虚幻风。

3）严格加强岗位责任，局扇风机必须设专人并实行挂牌管理，任何人不得随意停开，保证局扇二十四小时不间断正常运转，并做好记录。

4）严格杜绝局扇无计划停电停风，有计划停电停风前必须制定安全保证措施，经总工程师批准后方可执行。5）工作中因故障突然停风，必须将受影响区域的人员撤至新鲜风流中，并切断电源，同时局扇专管员立即汇报调度查明原因。

6）恢复通风必须经瓦检员检查设备10米范围内风流中各种有害气体，不超规定，确认安全后由局扇专备员负责开启。7）加强风筒管理，有作业队组设专人负责。8）风筒接口严密不漏风，严格杜绝反接头。

9）风筒破口要及时修补，无法修补的风筒必须及时更换。10）风筒吊挂平一直线，逢环必挂，挂紧吊稳。11）风筒拐弯要圆缓，拐弯处必须舍专用弯头，不拐四弯 12）距工作面末端的风筒严格杜绝10cm以上的破口，如因开

炮严重损坏的必须及时更换。

13）风筒出口距工作面的距离必须符合作业规程的规定。14）加强日常检查，并严格处罚制度。

六、通风专项应急措施(一)通风一般性事故应急措施

种类：

1、矿井主扇风机停电停风，2、掘进工作面局部通风机停电停风，3、主要通风设施损坏，矿井主扇风机停电停风的应急措施

因检修、停电或其他原因有计划停止主要扇风机运转时，1、必须制定专门停风的安全技术措施，并组织各相关部室和矿领导进行审批。

2、机电部负责人必须开停风停电工作票，并重点注明停风时间。

3、停电停风前，由调度员向各部室及队组通知，并同时通知地面风机房、绞车房、考勤房，严禁人员入井，同时向井口信号工、考勤员、检身员、矿灯房核对井下人员是否全部升井，确认井下人员全部升井后，调度室通知现场负责人，经现场负责人同意后通知变电室值班电工，进行停电停风工作。

4、主要通风机停止运转后，必须及时打开井口防爆门和有关风门，利用自然风压进行通风。

5、停电停风前，安全监控巡检员要对矿井安全监控系统进行一次

全面检查，确保停电停风期间矿井安全监控系统正常运行。

6、停电时，调度室、风机房及通风队值班人员要及时记录停风时间，停风期间，调度室密切关注矿井安全监控系统。

7、停电结束，送电送风后，及时将防爆盖关闭，并观察风机各项运行参数，待参数恢复正常后，由瓦检员对井下各地点进行气体检查，确认安全后，通知调度室，由调度室通知各个作业队组人员正常入井。

8、局部通风机及其各个电器设备点气体经瓦检员检查符合规程要求，有专职电工进行送电。送电后，瓦检员对掘进面进行气体检查，只有气体浓度符合规程规定，通知调度室后，由调度室通知当班作业人员进入工作面正常作业。

9、由调度室通知救护队员对各个地点密闭进行一次全面检查，发现问题及时进行处理。

10、瓦斯检查过程中如若出现局部气体超限，要及时通知调度室，有通风部门编制气体排放安全技术措施，同时通知救护队，进行气体排放工作，气体排放具体见气体排放安全技术专项措施。

因其他原因造成主要通风机停风时的应急措施，1、因为不确定因素影响造成矿井主要通风机停风时，首先由调度室立即通知井下作业人员迅速撤离工作面至井底车场，并通知通风、机电部门值班人员立即打开地面防爆门，利用自然风压向井下供风，2、通知机电部门主要负责人和当班值班矿领导，由机电部门主要负责人组织相关人员抓紧时间进行原因查找和分析，尽快排除故障。

3、如若一时在短时间内无法判断原因或由于上级变电所故障一时无法排除，由当班值班矿领导决定井下人员全部升井至地面。

4、待故障彻底处理完毕后，矿井正常供风后，由瓦斯员对各个地点进行气体检查，具体工作要求同上。

掘进工作面局部通风机停风停电应急措施

掘进工作面因检修、停电或其他原因计划性停风应急措施，1、停电停风前，必须制定安全技术措施，同时开停电停风工作票，停电停风工作票要注明停电停风原因、时间、操作人等相关内容。

2、停电停风前，掘进面作业人员必须全部撤出作业地点，经调度合适后，通知停电操作部门负责人后方可停电，同时调度部门还必须通知停电操作部门安排专人在掘进工作面进风测设置警戒人员避免任何人员进入工作面。

3、停电后，通风队要及时安排瓦斯员在掘进面进风流段设置栅栏挂设警标，禁止人员入内。

4、检修完毕后，由调度室通知通风部门，通风部门通知瓦检员对风机开关附近20m范围内气体进行检查，气体浓度符合煤矿安全规程要求方可启动风机。

5、正常通风后，瓦检员对工作面气体进行检查，工作面气体符合规程要求后，方可由当班电工逐级进行送电。

6、正常通风后要查明停风原因，并制定可靠的措施。主要通风设施破坏的应急措施

这里的主要通风设施指主要风门、进回风之间的挡风墙。这些设施破环后均会造成局部工作面风量不足。当发生只要风门、挡风墙损坏出现风流短路现象时，调度室立即通知通风部门，有通风部门组织人员进行处理。

1、通风队负责人接到通知后，立刻组织人员，先在原有位置实施一道临时性挡风墙或挡风帘，同时通知瓦斯员、测风工对井下各地点气体风量进行检查和测定，同时立刻进行原有设施的维修和维护使其恢复到设计要求。

2、如若通风设施一时无法恢复，则组织人员重新进行通风设施的砌筑，以确保通风设施尽快完成恢复工作，确保矿井系统和风量稳定。

3、问题排除后，要认真分析原因，采取切实可行的措施，预防类似现象发生。(二)瓦斯防治一般性事故应急措施

种类：

1、揭露新煤层出现气体异常变化。

2、矿井或局部作业点风量变化，出现气体变化。

3、局部通风机设备故障，供风量不足出现气体变化。

4、停送风规程中工作面气体变化。揭露新煤层出现气体异常变化。

1、矿井揭露新煤层前均要进行探测工作，揭露煤层前，影响对各种设备进行全面检查，确保设备完好，揭露煤层时要适当放慢掘进速度，同时加强现场检查工作。

2、当工作面出现气体异常时，工作面要立刻停止作业，所有工作面作业人员立刻撤出工作地点，瓦斯员或当班带班人员立即向调度室汇报，由调度室通知矿总工程师、矿值班领导、通风队管理人员。

3、工作面所用电器设备停电（掘进面风机不得停风），并在掘进面回风流设置栅栏，禁止人员入内，通风队管理人员立即通知救护队，同时技术人员到工作面现场查看情况，并详细记录工作面气体变化规律。

4、由矿总工程师组织相关技术人员，对出现的问题进行分析，并制定出相应的安全技术措施。

5、由技术人员现场跟班，落实安全技术措施，救护队员工作面现场监护，瓦检员、救护队员随时检查工作面气体变化，待工作面气体变化稳定，且在规程范围内，方可确定工作面进入正常掘进作业阶段。

6、事故结束后，做好技术基础资料。矿井或局部作业点风量变化，出现气体变化。

矿井或局部风量发生变化，会影响到局部地点气体变化，尤其

是采煤工作面和掘进工作面，加强主要用风风量检测、气体检查工作，对安全生产至关重要，当工作面由于风量变化出现气体变化现象时采取的措施：

1、调度室立即通知通风部门，通风部门安排瓦检员在工作面现场检查，同时通风队组织人员对井下通风设施进行检查。

2、检查主扇风机负压、工作面风速探头、主要进风巷风速探头、主要回风巷风速探头数值变化，根据数值变化，确定风量变化的分支。

3、如若是通风设施损坏的及时恢复通风设施，如若是巷道跨冒造成的原因，及时对巷道进行疏通。

4、在回风系统作业期间安排瓦检员现场检查气体，调度室时时观察作业地点安全监控探头数据变化，发现异常变化及时向现场作业人员汇报。

5、日常管理过程中，要加强通风系统检查，确保通风系统安全，通风设施可靠。

局部通风机设备故障，供风量不足出现气体变化

当掘进工作面局部通风机发生故障，出现掘进工作面供风量不足，气体发生变化时，采取的应急措施：

1、通知工作面作业人员撤出工作面，在局部通风机回风流处设置栅栏，挂设警标，严禁人员入内。

2、现场带班人员或瓦斯员通知调度室，调度室通知通风部门和掘进队负责人。

3、通风队安排测风员对掘进面进风流风量进行测定，同时测定其他地点风量，确定工作面风量变化大小及其原因。

4、掘进队负责人组织维修人员对风机进行检查，同时切断工作面所有电器设备供电，如若是风机故障产生的风机吸风量不足，及时对风机进行维修。

5、现掘进面均使用双风机双电源，当在用风机有故障时，及时将风机导入备用风机。

6、风机故障一时无法解决的，及时进行风机更换，但掘进工作面不得停风，如若必须进行停风作业，则如制定专项安全技术措施后方可进行。

停送风过程中工作面气体变化。

掘进工作面局部通风机发生停风现象，重新供风时，工作面回风流中短时间会出现气体浓度变化现象，此时应采取的应急措施：

1、工作面送风后，作业人员不得立即进入工作面从事作业。

2、工作面电器设备不得立即送电。

3、回风流栅栏不得立即拆除。

4、瓦斯员在回风流检查工作面排出气体，5、当工作面回风流中气体达到正常作业期间气体浓度，由瓦检员对工作面各地点气体进行检查，确认工作面各地点气体正常，浓度符合规程要求后，通知调度室和现场带班人员，由调度室通知现场作业人员进入作业面正常作业。

煤矿通风系统优化 篇3

永安煤业公司仙亭煤矿位于闽中戴云山脉大田县境内，主要开采上京井田及龙头坑井田、永丰井田、后洋井田+660m以下煤层。

矿井初步规划为四个生产水平，即+500m、+300m、+100m、-100m水平。第一水平（+500m）设计生产能力为30万吨/年，近几年原煤产量稳定在25万吨/年，生产系统比较完善；第二水平设计生产能力为30万吨/年，设计201采区、202采区、205采区三个生产采区，各采区已在+660m水平连通。二水平于2000年10月开始延深，目前201采区已投入生产，已形成较完整的二水平生产系统。

该矿井属于低瓦斯矿井，煤尘无爆炸性，煤层自燃倾向性为三类（不易自燃）。

二、矿井通风现状及通风系统实施方案的选择

采用分区机械抽出式通风，副斜井为主进风井，主斜井为辅助进风井。进风风流经采区+500m运输大巷、下部车场、轨道上山进入各采区区段石门，而后流经各工作面和用风地点；乏风流经区段回风石门、人行上山、采区回风巷、采区主要通风机排至地面。现有各采区主要通风机能力均能满足安全生产的基本要求，但矿井通风系统存在不少问题，主要有以下几方面：

1、由于与毗邻矿井为上下关系，矿井未设计+650m总回风水平，只利用+660m大巷做为矿井的回风巷，而毗邻矿井+660m水平仍在生产，矿际间+660m主要巷道已联通。

2、由于历史原因影响，上京井田上部形成多平峒开采；井田内各煤层顶板坚硬，不易大面积冒落（仅局部垮落），造成自然通风的通道多，风流稳定性差。

3、九十年代前后，靠近地表部分煤炭资源划归地方开采，由于小煤无序开采，加剧了自然漏风通道，风流方向及风量难以控制。

4、各采区地面通风机房位置地势高，进、回风井口高差达150m，受温差及上述因素影响自然风压波动较大。

根据矿井通风现状、《仙亭煤矿+300m水平延深初步设计》及一水平多次通风系统改造经验，矿井于2003年开始着手设计二水平通风系统实施方案，经过有关专家进行方案会审、论证，确定采用中央并列式全负压机械抽出式通风。矿井总进风风井为副斜井，主斜井为辅助进风井，总回风水平为+660m，而后用回风斜巷与地面主要通风机相连通，作为矿井总回风井。

三、 设计方案优化原则与依据

二水平通风系统设计方案优化原则是：本着“经济合理、技术先进、安全可靠”的原则，在保证在安全的前提下，资金投入少、通风系统简单。依据：《煤炭工业设计规范》、《煤矿安全规程》、有关专家会审意见、论证报告等。

四、 二水平通风系统设计方案优化

1、合理确定总回风巷位置。根据矿井实际，矿井总回风井布置有如下三个方案：

方案A：从主平峒往里450m处往正南方向新掘长250m的专用回风道作为矿井总回风井，其井口标高为+669m。

方案B: 从主平峒往里275m处往正南方向新掘长230m的专用回风道与矿基建仓库相通，作为矿井总回风井，其井口标高为+675m。

方案C: 从主平峒六采区口往里30m处往北方向新掘长20m的平巷和一条长70m与主平峒平行的斜巷与地表相通，作为矿井总回风井，其井口标高为+700m。

经过安全管理和技术上、经济上比较，综合考虑通风系统完善性、主要通风机运行日常维护和管理、总回风井的维护等各方面因素，矿井总回风井位置选择方案Ⅱ。该方案安全管理极为方便，不受小煤入侵影响，系统可靠；机房建设、风机安装较为简单，日常检修、维护方便，且总回风巷长度较短，通风阻力小，通风费用、初期投资较其他方案低。

2、 优化巷道布置，解决好过渡时期通风系统安全管理。根据矿井生产实际，考虑到过渡时期上、下水平同时生产时的通风需要，为避免上下水平通风系统的相互干扰，在+460区段布置专用集中回风石门（从205采区+460北石门掘一石门与201采区+460北石门相连通），两个采区的回风并入到一采区总回风巷，而后污风进入矿井总回风巷。上部一、五采区在回收复采时可充分利用原有的通风系统， 201、205采区生产时利用二水平通风系统，上、下水平通风系统通过设置必要的通风构筑物隔开，避免了上、下水平通风系统的相互干扰。

3、 优化通风线路。在布置二水平通风系统时，将采区回风巷下降至各采区+420区段，对+460区段的部分通风眼及时进行封闭，减少通风设施的设置，缩短了矿井通风线路，避免了角联通风，降低了矿井通风阻力，使矿井通风系统更加简单。经优化后的通风系统，减少各类通风设施设置6道，缩短通风线路650m，阻力降低320Pa，使矿井通风更加容易。

4、主要通风机选择。根据仙亭煤矿长远规划，二水平通风系统必须综合考虑三水平延深通风需要，要有一定的富裕量。经过矿井风量和阻力等计算，选择G4-73-11№22D、BD№20、2K60№18（均能满足要求）三种主要通风机进行比较。

BD№20、2K60№18两种型号的轴流式通风机具有调节方便、可反转反风的优点，但由于轴流式风机存在不稳定工作区，不适于矿井风阻较大，且风阻值不太稳定的矿井。而且轴流式风机的效率比离心式风机低，工作噪音也比离心式通风机大。

经综合考虑，设计选择主要通风机为G4-73-11№22D离心式通风机，转速n=580rpm，该风机具备较大的备用能力，可满足三水平延深通风能力。由于矿井三水平延深时，矿井三水平总回风巷设在+500m水平，进风路线虽加长，而回风路线相对减短，三水平与二水平对比风阻相差不大，根据实际生产情况，三水平的风量与二水平差不多。因此，G4-73-11№22D离心式通风机的能力能够符合要求。

5、 合理解决好后期接续采区的通风。矿井后期接续采区为203、206、208采区，根据矿井实际，203采区为+300m进风至区段石门、用风地点、回风巷、龙头坑+500m回风大巷并入202采区回风系统。206采区、208采区为+300m进风至区段石门、用风地点、回风巷、五采区+500m回风大巷、五采区回风上山、+660m后洋石门、+660m主平峒、矿井总回风巷。207采区为+300m进风至区段石门、用风地点、回风巷、永丰+500m回风大巷、一采区回风上山并入201采区回风系统。

五、二水平通风系统方案评价

二水平通风系统，克服了原有分区式通风时通风设施设备多，日常管理复杂，回风巷漏风较大、矿井有效风量率底的问题，便于通风集中管理。同时将矿井总回风巷由原来的+775m回风斜巷变为现在的+660m主平峒，日常管理、维护更加方便，风量调节更容易。

从矿井长远规划，综合考虑长期通风效果和+100m水平延深初期通风需要，在+300m水平生产到+380m区段以下、矿井主要运输系统转换到+300m水平的同时，可适时将矿井总回风水平降低至+500m水平，以缩短通风线路，降低矿井通风阻力，提高矿井有效风量率。

六、通风系统实施安全管理措施

1、由于二水平各采区投入生产时间不平衡，必须制定过渡时期通风系统管理措施，确保矿井通风安全；同时做好二水平隔离煤柱的保护工作，封密直接贯通上水平采空区的巷道。

2、主要通风机投入运行前，必须按照《煤矿安全规程》的规定，对安装调试好的主要通风机进行性能测定，以便使主要通风机经济合理地运行；同时对二水平进行全面的通风阻力测定，调整和优化矿井生产布局，降低通风能耗。

毕节二堡煤矿通风系统优化分析 篇4

矿井通风系统是指新鲜风流沿着进风井进入井下, 经过井下各用风地点后, 污风再流入回风井, 由回风井排出矿井的整个风流路线。矿井通风系统包含矿井通风方式、通风方法和通风网络。矿井通风的根本任务是供给井下人员足够的新鲜空气, 排除或稀释井下有毒有害气体与矿尘, 给井下创造适宜的气候条件, 因此矿井通风系统的质量对井下安全生产至关重要[1]。矿井通风阻力与矿井通风动力是评价矿井通风系统质量好坏的两大主要影响参数, 二者配合完好, 才能保证矿井通风系统的稳定与安全。

矿井通风阻力是矿井空气沿井巷运动时, 因矿井空气的黏性、惯性和井巷壁面对风流的阻滞、扰动作用而形成的, 是造成风流机械能沿程损失的根本原因。矿井通风总阻力是指风流由进风井口到出风井口, 沿一条通路各个分支的摩擦阻力和局部阻力之和[1]。矿井通风阻力是评价矿井通风系统质量的一大参数, 矿井通风系统阻力太大或分布不合理是造成矿井通风困难的一个重要原因。《煤矿安全规程》规定矿井通风的总阻力, 不应超过2940Pa[2]。

矿井通风动力是克服掉矿井通风阻力, 保证矿井空气在井下做连续定向运动的机械能量。它包含机械风压和自然风压两种[1]。自然风压比较小且不稳定, 因此矿井通风主要依靠机械通风, 且所有矿井都须采用机械通风。矿井通风的实质就是矿井通风动力克服矿井通风阻力, 并在出风井口造成一定的动压损失, 用公式表示如下式 (1-1) 。考虑到通风机能量的高效利用, 出风井口的动压损失趋小为好, 这样通风机的有效静压就越高, 耗费的通风电费就越少。

式中:Hf-通风机装置全压;

HN-自然风压;

h1-2-矿井通风管网阻力;

ρ2-出风井口空气密度;

v2-出风井口断面平均风速。

2 矿井通风系统评价指标分析

2.1 矿井通风动力的稳定性和可靠性

自然风压随季节和地理位置等因素的变化而变化, 可正可负, 不够稳定, 矿井通风动力主要靠通风机提供。因此, 通风机选择时, 通风机的工况点绝对不能处于不稳定区, 避开“驼峰区”, 以免通风机发生“喘振”等不稳定状况。此外, 通风机实际工作风压不能超过最大风压的0.9倍, 留出安全富余量;通风机实际转速不准超过额定转速;电动机不超负荷运行。

2.2 矿井通风阻力分布合理性和科学性

首先, 矿井通风总阻力一般不能超过2940Pa。其次, 矿井通风困难时期的最大阻力和矿井通风容易时期最大阻力不能相差过于悬殊, 要保证所选通风机在服务年限内, 矿井通风容易时期最小阻力和矿井通风困难时期的最大阻力都要落在通风机的合理工况范围之内。再次, 井下通风网络的阻力分布要合理。新设计矿井的通风系统中, 进风段阻力占总阻力的25%、用风段占35%、回风段占40%为宜。一般地, 随着矿井服务年限的增加, 回风段的阻力会有所增大, 但多数以回风段的阻力不超过60%为宜, 否则矿井通风系统的抗灾能力就会很弱, 矿井反风等难以在规定时间内达到《煤矿安全规程》的要求, 就必须对矿井的回风段巷道进行降阻处理, 以保证其合理性、稳定性和可靠性[3]。此外, 还要对进风段和用风段进行降阻处理。

2.3 矿井通风的经济性

矿井通风必须考虑通风机的静压效率, 静压效率长期太低会浪费大量的电力能源, 空耗巨额的矿井通风电费, 是极不合理的。从经济方面考虑, 通风机在其服务年限范围内, 静压效率应稳定在70%以上, 必须要大于60%。

2.4 矿井通风的安全性

可以用矿井等积孔A来近似表示矿井通风的安全性。矿井等积孔可以反映矿井通风的难易程度, 也可以表示矿井通风能力的大小。当A小于1m2时, 说明矿井通风困难;当A大于等于1m2小于2m2时, 说明矿井通风难易程度为中等;当A大于等于2m2时, 说明矿井通风容易。如果A小于1m2, 矿井通风困难, 我们就必须要马上采取降低矿井通风阻力或增大矿井通风动力的措施, 直到矿井等积孔大于等于1m2为止。矿井通风难易程度为中等时, 我们也要尽力减小矿井的通风阻力, 增大矿井的等积孔。

3 二堡矿通风系统问题分析

二堡煤矿为改扩建矿井, 曾经发生过煤与瓦斯突出事故, 现在开采一盘区。矿井机械化改造之前的年生产能力为0.15Mt/a, 采用中央并列式通风方式, 由主斜井、副斜井进风, 原回风斜井回风;矿井机械化改造之后, 年生产能力为0.3Mt/a, 在另一工业场地新掘一个回风斜井, 矿井通风系统变为了单翼对角式通风系统, 由主斜井、副斜井和原回风斜井进风, 新掘回风斜井回风。

开采一盘区时, 矿井通风困难时期, 通风系统配风量为55m3/s, 矿井通风阻力为2306.03Pa, 采用两台同能力的FBCDZ-6-№18 (B) 型防爆对旋轴流式风机, 一台运行, 一台备用, 通风困难时期叶片安装角度45°/33°, 通风机的静压效率为85%。

矿井通风容易时期, 矿井等积孔A经计算为2.36m2, 矿井为小阻力矿井。矿井通风困难时期, 矿井等积孔A经计算为1.36m2, 说明通风困难时期矿井为中阻力矿井, 需要采取降低矿井通风阻力的措施。矿井通风困难时期阻力计算表如下表1。

分析矿井通风困难时期阻力计算表, 可知二堡煤矿矿井通风系统存在以下二个主要问题:

(1) 矿井通风系统回风段通风阻力占比超过了73%, 明显超出了一般矿井回风段的阻力占比最大不能超过60%的合理范围, 必须采取措施降低矿井回风段的通风阻力, 这也是二堡煤矿通风系统存在的最大问题。

(2) 矿井回风段漏风比较严重, 尤其是引风道 (风硐) 漏风比较严重, 矿井漏风严重会增加无益通风电费消耗, 威胁矿井通风系统稳定, 需要采取措施进行处理[4]。

4 二堡矿通风系统优化措施

对于第一个主要问题, 必须依靠大力降低通风系统回风段的通风阻力来解决, 可以采用两种方案来降阻。通过分析矿井通风困难时期阻力计算表可知, 二堡矿回风段包括一盘区回风上山、回风大巷、风井和引风道。其中一盘区回风上山和回风大巷的总长度达1523m, 占回风段总长度比例近80%, 而他们的净断面积只有6.0m2, 根据井巷摩擦阻力计算公式, 过小的断面积是造成井下回风段的通风阻力占比过高的关键原因, 扩建回风段所有巷道断面积可以很好地解决该问题。但是这个做法最大的缺点有两个, 一是一盘区回风上山和回风大巷的总长度过长, 将其断面积全部扩建, 成本太高, 时间太长, 二是严重影响矿井生产进度, 导致矿井经济效益明显下滑。综合考虑, 决定不采用此方案。

还有一个解决方法, 就是在合适的地点开掘一段并联巷道, 根据井巷摩擦阻力计算公式, 开掘并联巷道相当于扩大了原井巷的净断面积, 也可以大力减小矿井回风段的通风阻力。本矿在矿井回风大巷开掘了一段400m并联巷道, 与原回风大巷的尺寸参数与支护一样, 如图1所示。开掘并联巷道后, 回风大巷的通风阻力由642.5Pa降到了约342.5Pa, 回风段的通风阻力占矿井通风系统总阻力的比例为61%多一点, 效果明显。

对于第二个主要问题, 要切实采取措施增强矿井通风系统的严密性, 减少外部漏风。本矿采取如下几条主要措施。

1、改进防爆井盖密封液槽的严密性, 适时补水, 防止水分蒸发造成防爆井盖密封性的降低, 造成严重的矿井漏风问题。

2、对防爆井盖所配的平衡重锤质量进行再验算和矫正, 使得更适合二堡矿的矿井通风系统, 减小矿井漏风量。

3、修复地表裂缝, 对风峒内风峒闸门的严密性进行检查和改进, 大大降低了风峒的外部漏风率。

除此之外, 本矿还同时采用了一些其他措施来降低矿井的通风阻力, 如改善井巷壁面的光滑程度, 加大回风段巷道内堆积物的清理力度, 严格风门的使用管理, 杜绝风门严重漏风或不能及时关闭造成风流短路, 加强全矿井的安全管理等措施。

通过综合采取这些措施, 切实解决了二堡矿回风段的通风阻力占矿井通风总阻力比例过高的问题, 使二堡矿回风段的通风阻力占矿井通风总阻力的比例降到了55%的较合理范围, 同时解决了回风段漏风严重的问题, 使其外部漏风量减少了一半以上, 较大提高了矿井通风系统的安全性和稳定性, 使矿井的抗灾能力得到大大提升。

参考文献

[1]王德明.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2012.

[2]国家安全生产监督管理总局[M].北京:煤炭工业出版社, 2011.

[3]杨立兴, 汪健民.我国通风系统存在的问题与改进途径[J].煤炭科学技术, 2000, 28 (3) :1-3.

煤矿通风系统优化 篇5

摘 要：本文针对煤矿通风系统的安全性进行研究，通过对煤矿通风事故隐患进行分析，建立一套检查、整改相互结合的管理措施。以确保煤矿通风系统的安全性，进一步提高煤矿企业的管理安全和工作质量，为安全生产做出应有的贡献。关键词：煤矿；通风；安全隐患

煤矿企业的安全生产保证系统为“一通三防”，煤矿通风放在煤矿企业安全管理的第一位，可以说做好煤矿通风系统的安全工作，煤矿安全管理也就是成功的。煤矿企业在发展和建设的过程中为城市的基础建设提供很大的保障，所以加强煤矿企业的安全生产管理是非常重要的。一．煤矿通风安全事故隐患评估方法分析

煤矿的通风安全管理与煤矿通风安全隐患评估是密不可分的，通过煤矿通风安全隐患评估我们可以对矿井中潜在的通风问题进行分析，对评价中的通风设计、通风系统运行、通风系统稳定率、风阻力、风量等项目进行改进和完善。另外对于通风设备的安全评估可以将通风设备进行维修和检查，使设备在运营过程中处于相对稳定的状态。最后，针对矿井的通风系统制定相应的通风措施，对井内的局部通风和风力控制进行规范，将潜在的通风威胁降到最低，尤其在面对通风系统运行中出现的特殊问题（串联、循环风、无风等问题），可以进行合理控制。

矿井通风系统存在的安全隐患有转化为通风安全事故的可能，并且会在多种条件和特殊因素的激发下加快转换的概率，所以进行矿井抵抗灾害能力和进行安全体稳定性的评估是非常重要的。煤矿企业在进行矿井通风安全隐患的排查中可以结合煤矿通风安全事故隐患评估报告，针对在评估中发现的隐患环节进行深入的排查，对可能转化为灾害的隐患要重点检查，并制定合理的解决方案和预防措施，将矿井通风系统的抗灾能力进一步提高。二．煤矿通风安全事故隐患的检查分析

煤矿的安全管理人员必须认识到通风安全事故的隐患排查是管理工作中的

基本任务，同时也是核心任务。安全事故的隐患排查要建立合理的排查计划，是煤矿中的通风检查能够全面覆盖，不留死角，尤其对通风系统中潜在的安全隐患进行彻底清除，并制定相应的预防措施和隐患排除计划。目前我国在进行通风系统安全隐患排除的主要技术手段为铜粉安全隐患检查。三．煤矿通风系统的安全事故隐患的检查分析

在煤矿通风系统的安全事故隐患的检查分析的过程中要包括如下几个内容： 1.在总体通风系统设计中要保证通风机的风量能够满足井下需求的总风量。2.要保证通风机在正常运行的状态下对风流路线、通风流量、通风速度、达到设计标准，同时对风中有毒气体的浓度指标能够控制，保证矿井通风系统运行的可靠性。

3.通风系统中主要设备为通风机，它的运行情况对风机实际风量、风速、设备总电压都有着很大的影响，所以针对通风机的检查要做到详细彻底。4.煤矿通风系统中有很多的风桥、风门以及反风装置和密封墙，所以在相关的通风设施运行的过程中要对这些通风辅助装置进行检查，并且制定保证其可靠性、稳定性、合理性的防范措施。

5.煤矿内的通风系统长期处于工作状态，所以很多内部和外部管线都会存在漏风的问题。

四．井下通风系统的安全事故隐患排查

井下作业的安全标准和技术标准都十分严格，所以针对井下作业的安全隐患排查更加重要，常规的排查包括如下几个方面 1．井下作业区所存在的有毒有害气体的总含量。

2.井下通风系统的运行现状和面对安全事故时的应变能力。3.井下作业区中的粉尘、空气悬浮物的含量。五．井内掘进区的通风安全事故隐患的检查分析

井内掘进区的通风效果最需要关注，在这区域中会有很多不定因素，所以在进行事故隐患排查中要包括如下几个方面：

1．掘进区域新安装的通风设备安装位置是否正确，要检查新安装的风筒运行情况，尤其保证风筒的密封性和安装位置。

2.掘进区域新安装的通风设备的运行情况，并且保证其能产生循环风。

3.掘进区域新安装的通风设备的配电装置要配备应对瓦斯和风电能力的密封锁。

4.掘进区域新安装的通风设备要有一定的防爆性能。六．进一步完善煤矿通风安全隐患管理的措施分析

煤矿管理企业需要根据企业实际情况制定相关的通风系统强化技术的培训计划，并且针对技术的专业性进行强化培训。煤矿企业同时使用多种宣传方式进行加强安全生产意识的宣传，并且在生产一线人员之中加大安全生产的宣传意识。然后在安全培训的基础上结合煤矿通风中的安全事故案例对员工记性教育，使其明白通风安全工作的重要意义，以确保每项管理措施都能落到实处。其次，于整个煤矿企业当中落实全面化的通风安全管理制度。煤矿企业应当建立健全责任机制，将有关煤矿矿井通风安全管理的责任落实到具体工作人员之上，在完善的奖惩机制的作用之下提高员工参与并自觉监督煤矿通风安全隐患管理工作的积极性与主动性；最后，煤矿通风安全隐患管理工作的完善需要以先进科学技术的应用为载体。这一项措施可以归纳为以下几个方面：

1.选择合理的风筒。风筒在选择过程当中应当遵循以下原则：在最大通风距离状态下，工作面的需风量同样能够得到充分满足。与此同时，在矿井巷道断面可承受的状态下宜选择直径较大的风筒，合理控制风筒在运行过程当中的风阻问题；

2.逐步推广节能型局部通风机的应用，在不断提升通风机应用效率的同时降低其噪音污染；3.强化长距离式的矿井通风管理。矿井工作面通风管理应当选取每节长度在30~50m 之间的长导型风筒，合理抑制接头漏风问题，在提升风筒运行质量的同时合理控制通风电耗。结束语：

煤矿安全工作的管理人员必须对安全隐患问题提高认识，在当前的经济形势下，城市发展和建设与煤矿企业的安全生产密不可分，煤矿企业在社会发展中处于重要的地位，所以做好煤矿通风系统的安全管理是煤矿企业发展的核心与基础。煤矿企业的通风管理是企业安全管理的重中之重。本文结合煤矿通风的安全隐患和管理进行分析和说明，望能为广大同行在日后的工作中提供参考和帮助。参考文献：

[1]臧丽；赵怡晴；李翠平等.中国与美国、南非煤矿通风技术标准对比分析[J].标准科学，2011年

[2]贾进章.矿井火灾时期通风系统可靠性研究[D].辽宁工程技术大学；2004年 [3]万善福，蒋仲安，周姝嫣等.集对分析法在煤矿通风系统评价中的应用研究[J].中国安全生产科学技术，2008年4月

煤矿瓦斯治理的通风系统设计 篇6

【关键词】煤矿 瓦斯治理 通风系统

煤矿瓦斯事故是制约煤炭工业安全发展的突出问题[1-2]，因此研究煤矿瓦斯治理具有重要意义。矿井通风系统、抽采抽放、监测监控、现场管理是影响瓦斯治理的四个关键环节[3]，本文对建立健全、稳定、可靠的矿井通风系统进行了研究。

一、通风设备布置

（一）井下通风设施布置

第一、主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风墙；需要使用的联络巷及风井安全出口，必須按设计安设两道连锁的正向风门和两道反向风门。

第二、采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进，逐个封闭通至采空区的联通巷道。工作面开采结束后，必须在所有与采区相通的巷道中设置密闭墙，全部封闭采空区。

第三、控制风流的风门、风墙、风桥、风窗等设施必须可靠。不应在倾斜运输巷中设置风门；如果必须设置风门，应安设自动门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。

（二）确保风流稳定

为了保证风流稳定，需要在部分通风网路上安设风门、调节风窗和密闭等通风构筑物，并随生产的进度进行及时调节补充，风门间应尽可能设置闭锁装置。确保各用风地点的风量、风速符合《煤矿安全规程》的规定，确保风流稳定。

二、风量计算方法

基于分别计算法计算矿井需风量的公式如下：Q=（∑Q采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ它）×K矿通式中：

Q，矿井所需风量总和，m3/min；ΣQ采，回采工作面需风量之和，m3/min；ΣQ掘，掘进工作面需风量之和，m3/min；ΣQ硐，硐室所需风量之和，m3/min；ΣQ它，其它用风量地点所需风量之和，m3/min。K矿通，矿井通风系数，抽出式K矿通取1.15～1.2。

（一）Q采的计算

Q采的计算方式包括：按采煤工作面的瓦斯涌出量计算；按采煤工作面所需风量计算；按采煤工作面温度计算；按炸药使用量计算；按采煤工作面同时工作最多人数计算五种，然后选取其中一个最大值作为Q采，并通过风速验算公式验证。由于篇幅限制，这里只介绍按采煤工作面温度计算公式，因为其计算结果往往大于其它四种计算结果。按采煤工作面温度计算公式为：Q采=60×Vc×Sc式中：Q采为采煤工作面需要风量，m3/min；Vc为回采工作面适宜风速，m/s；Sc为回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶距有效断面的平均值计算，m2；所选择的Q采值需要满足以下验算公式范围：15×Sc≦Q采≦240×Sc。

（二）Q掘的计算

Q掘的计算方式包括按炸药使用量计算、按掘进工作面同时工作的最多人数计算、按局部风机吸风量计算三种。这里分别按照三种方式计算，并选取其中的最大值。下面一一进行介绍。

A、按炸药使用量计算公式为Q采=25Aj式中：Aj为掘进工作面一次使用最大炸药量，kg。B、按掘进工作面同时工作的最多人数计算为Q掘=4·N掘式中：4为每人每分钟供风标准，m3∕min；N掘为掘进工作面同时工作的最多人数。C、按局部风机吸风量计算的公式为Q掘=Qf×I×kf式中：Qf为掘进面局部通风机额定风量，m3∕min。I为掘进面同时运转的局部通风机台数，台；kf为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数；一般取1.2～1.3。

（三）Q硐的计算

独立通风硐室主要有井下炸药库、采区变电所、充电硐室及一些需要独立通风的机电硐室等。炸药库配风必须保证每小时4次换气量：Q库=4V/60式中Q库为井下炸药库需要风量，m3∕min。V为井下炸药库的体积，m3。B、充电硐室应按其回风流氢气浓度小于0.5%计算风量。C、机电硐室需风量应根据设备降温要求进行配风。D、选取硐室风量，须保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃.

（四）Q它的计算

根据经验，按（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐）的10%计算。矿井负压按下列公式计算：h=Q2/S3 +h局R=α·L·P·/S3 式中：H为全矿井风压，Pa。R为井巷摩擦风阻，NS2/m8；α为摩擦阻力系数，NS2/m4；L为井巷长度，m；P为井巷断面周长，m；S为井巷断面积，m2；h局为局部阻力，按全矿风压的10%计算，Pa。等积孔计算公式如下：A=（1.19×Q）/ H （㎡）式中：A为等积孔，㎡；Q为矿井总风量，㎡/s；H为矿井负压，Pa。

三、通风措施

为了提高通风系统可靠性，本文建议执行以下通风措施：（一）根据通风需要，安设风门、调节风门；（二）同一井巷内安设两道风门时，必须保证两道风门不同时开启，防止造成风流短路；（三）勿在巷道内堆放杂物，保证巷道的有效断面；（四）严格按设计掘进、支护巷道，以保护巷道断面尺寸；（五）加强对各种通风设施和巷道的日常管理。（六）对相邻巷道的掘进时，尽量减少放炮震动，同时注意加强支护，防止岩体（或煤体）松动或破碎，以有效防止漏风；（七）加强对各通风设施的管理，对应密闭的地点应采用构筑物或永久密闭装置密闭，以保证满足通风及其它功能需要；（八）加强各通风设施的日常管理，保证设施满足设计和使用功能的需要。

四、结论

通风系统稳定是瓦斯治理的关键环节，对防止局部瓦斯集聚、对井下各作业地点瓦斯浓度的控制、对采煤、掘进工作面及其它巷道风排瓦斯都具有重要的作用。本文从通风设备布置、风量计算方法、通风措施三个方面对矿井通风进行了研究，所得结果对于煤矿通风系统管理具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]岩敦.新一代煤矿通风与安全瓦斯监控系统[J]. 中国煤炭. 2005（09）

[2]郭献文，汪延，周立民. 瓦斯爆炸：煤矿矿难头号杀手[J]. 瞭望. 2005（29）

保德煤矿通风系统优化分析与调整 篇7

保德煤矿位于山西省保德县境内, 是特大型国有煤矿。矿井为高瓦斯矿井, 采用“平硐+斜井+立井”综合开拓方式。所开采井田属于山西河东煤田, 可开采煤层四层, 现开采的为最上部的8#层, 煤层自燃倾向性为Ⅱ类自燃。

矿井采用分区抽出式通风方式, 进风井为枣林一号主斜井、枣林二号主斜井、桥头辅运平硐、桥头原主斜井、康家滩辅运平硐、康家滩进风井, 回风井为枣林回风立井和刘家堰回风立井。在枣林回风立井安装有两台型号为FBCDZ-10-№38型轴流式对旋风机 (2×1120 k W) , 一台工作, 一台备用, 担负三盘区用风;在刘家堰回风立井安装有两台型号为FBCDZ-10-№38型轴流式对旋风机 (2×900k W) , 一台工作, 一台备用, 担负五盘区用风。

系统优化调整前, 两回风立井风机一、二级叶片安装角度均在最低角度-6°, 枣林主通风机运行时负压1830Pa, 总排风量为17597m3/min, 刘家堰主通风机运行时负压2560Pa, 总排风量为15245m3/min。康孙主辅大巷1-65联巷风流方向为1至65联巷, 风量为3222m3/min。

2 通风系统优化调整的必要性

根据2015年采掘接续计划, 保德煤矿五盘区2015年将没有采掘作业, 五盘区需风量为6100m3/min, 三盘区生产目前需风量15225m3/min, 最低需风量为10750m3/min。五盘区需风量变化较大, 在确保矿井安全的前提下, 为最大限度地节能降耗, 需对矿井通风系统进行进一步优化调整, 使矿井通风系统稳定、可靠、经济、合理。计划降低五盘区用风量, 并将刘家堰主要通风机进行调整。

3 矿井通风系统优化方案的提出与确定

3.1 矿井通风系统优化方案的提出

根据保德煤矿目前的采掘布局和后期的总体部署, 提出以下三种矿井通风系统优化方案:

方案Ⅰ:刘家堰主扇单级运转, 枣林主扇运行参数保持不变, 康孙主辅大巷1-65联巷风流反向。①刘家堰主扇单级运行, 排风量为7100m3/min;②康孙大巷1-68联巷风流调整为向三盘区进风, 风量为2000m3/min;③停运桥头二平台进风斜井热风炉, 控制该井口入风为300m3/min;④在桥头原主斜井、枣林一、二号主斜井设置调节风窗, 控制进风量;⑤封闭五盘区部分系统, 具体为81504二回43-47联巷、81504二回1联巷以外、81505一号回顺总回段、81506一号回顺总回段、81508回顺掘进系统。

方案Ⅱ:刘家堰主扇单级运转, 枣林主扇角度由-6°切换至-3°单级运转, 康孙主辅大巷1-65联巷风流方向不变。①刘家堰主扇单级运行, 排风量为9100m3/min;②康孙大巷1-68联巷风流调整为向五盘区进风, 风量为2000m3/min, 保持现有大的通风系统不变;③封闭五盘区部分系统, 具体为81504二回43-47联巷、81504二回1联巷以外、81505一号回顺总回段、81506一号回顺总回段、81508回顺掘进系统。

方案Ⅲ:刘家堰主扇停机, 枣林主扇大角度运转, 五盘区回风进入三盘区。①刘家堰主扇停运, 关闭两个主扇风道闸门, 降低主扇漏风, 枣林主扇调大角度, 排风量增加为18825m3/min;②五盘区总回风流经过康孙主运1-68联巷, 通过主运1联巷变电所进入三盘区总回, 风量为6525m3/min;康孙辅运1-68联巷向三盘区进风, 风量为6300m3/min;③停运桥头二平台进风斜井热风炉, 控制该井口入风为300m3/min;④五盘区采掘工作面、变电所等保持独立通风系统不变;⑤康孙大巷、三、五盘区封闭相关小系统。

3.2 矿井通风系统优化方案的确定

在确保矿井安全的前提下, 从通风系统优化分析和调整上考虑, 认为方案Ⅱ为最优方案。全矿井通风系统保持相对稳定, 系统调整简单, 系统恢复容易, 能够达到节能降耗目的。方案Ⅰ, 改变康孙主辅大巷1-65联巷风流方向, 需在三个进风井口设控, 进行增阻调节, 工程量大, 系统调整较复杂, 全矿井通风系统变化较大。方案Ⅲ, ①停运刘家堰主扇, 枣林主扇大角度运行, 负压大, 预计达5117Pa, 超过规定值3920Pa;②集中主运1联巷变电所最小断面为3.3m2, 风速达34m/s, 人员无法站立, 局部通风阻力大;③康孙主运巷平均通风断面12m2, 摩擦阻力大;④通风系统调整较复杂, 通风工程量最大, 系统恢复难度大。

3.3 矿井通风系统优化方案的验证与实施

结合矿井实际通风系统调整步骤, 分为以下四步进行:

第一步:完成对康孙主辅64-65联巷、五盘区主辅5-6联巷、桥头进风井口等的控风设施准备工作;完成对枣林2号主扇的角度调整工作, 由-6°调整为0°。

第二步:刘家堰主扇停运, 测风人员进行系统调整和风量测定工作, 五盘区总回风量为3933m3/min, 无法满足五盘区最小需风量6100m3/min, 三盘区总回风量为18174m3/min。

第三步:切换枣林主扇, 切换到0°的2号主扇, 并再次进行风量测定工作, 五盘区总回风量5223m3/min, 也无法满足五盘区最小需风量, 三盘区总回风量23267m3/min, 负压最高为2900pa。

第四步:枣林2号主扇单级运行, 经测定三盘区总回风量15758m3/min, 负压1350pa;开启刘家堰2号主扇, 且最小角度-6°单级运行;枣林2号主扇由0°调至-3°单级运行, 拆除系统调整所设的通风设施, 然后进行风量测定工作。五盘区总回风量9295m3/min, 负压1440Pa, 三盘区总回风量15333m3/min, 负压1340Pa, 能满足正常采掘接续所需风量, 完成主扇切换和通风系统调整工作。

4 结论

(1) 本次通风系统优化调整, 刘家堰、枣林主扇均采用单级运转, 代替双级运转, 既满足了井下各用风点的风量和系统稳定, 又大大降低了电能消耗, 计年耗电费用节省540余万元, 效益最优。

(2) 通风系统稳定合理, 风量满足目前保德煤矿采掘接续计划, 机电硐室、备用面均能实现独立通风, 矿井抗灾能力好。

(3) 本次通风系统优化调整, 大系统基本维持不变, 只对局部通风系统进一步优化调整, 通风设施施工量最少, 花费成本最少, 约20万元。

摘要：通过研究保德煤矿现有的通风状况, 本文分析了通风系统优化调整的必要性, 结合矿井的实际生产情况和生产计划的具体要求, 提出针对性的优化调整方案。在满足矿井安全要求的基础上, 经过对比分析确定最优方案, 并组织实施, 取得良好效果。

关键词：通风系统,优化,调整

参考文献

[1]王德明.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2007.

[2]赵永强, 钟后选.陶二煤矿通风系统优化改造[J].煤矿安全, 2008, 8:49-51.

苇湖梁煤矿通风系统的优化 篇8

神新发展公司苇湖梁煤矿位于乌鲁木齐市水磨沟区, 该矿井采用急倾斜煤层水平分段综采放顶煤采煤法。矿井通风方式为中央分列式, 通风方法为抽出式。主、副斜井及辅助进风斜井均位于井田西部, 3条井筒的井口位置在煤层走向方向的间距为30m, 从西向东依次排列。主斜井底部位于+490m水平, 副斜井底部位于+550m水平, 辅助斜井底部位于+670m水平;回风井为立井, 井口标高为+855.321m, 井底标高为+670m水平, 净直径3.2m。矿井通风设备为2台1K 58-No24型轴流式通风机, 一台工作, 另一台备用。通风机主要技术参数:风量50~150m 3/min, 风压500~3 500Pa。

矿井为低瓦斯矿井, 煤层均具有自燃倾向性, 属容易自燃煤层, 自然发火期为3~6个月, 最短发火期为45d;煤尘具有爆炸性。

2 矿井通风系统阻力测定与分析

为了进行通风系统优化及采集MVSS巷道数据, 对全矿所有巷道进行测试, 计算出所有巷道的特性数据。根据苇湖梁煤矿阻力测试时生产采区的布置情况及采空区的分布, 以及主、副井和风井位置, 绘制矿井通风系统图并存入MVSS软件。在软件中输入各个巷道参数及风机性能参数, 利用软件进行网络解算得出矿井总阻力和各巷道风量。各巷道风量与实测结果进行比较, 发现误差小于2%, 证明解算结果真实有效。测得总风阻为903Pa, 风量为67.99m 3/s, 等积孔为2.7m 2, 矿井通风难易程度属容易。

根据网络解算结果对所测数据进行计算, 工作面通风情况测定结果见表1。

3 矿井通风系统存在的问题

矿井通风阻力测定表明, 苇湖梁煤矿通风系统存在下列问题:

1) 矿井部分废弃巷道未封闭。+550m水平2个回采完毕的工作面保留了部分巷道作为行人巷道, 并安装了风门, 增加了通风管理难度, 如果由于人为原因导致风门状态发生变化, 容易造成风流紊乱。

2) 550东B 6煤层工作面外部漏风严重。550东B 6煤层工作面外部漏风达到9.6%。该矿所采煤层均为急倾斜煤层, 埋藏深度较浅, 采空区极易通过裂隙与地面沟通, 并与进风段巷道构成并联, 进风段巷道阻力较大时, 外部漏风较大。

3) 掘进工作面较多, 增加了通风管理难度。该矿有6个掘进工作面, 局部通风机过多, 如果不能按照需要及时调节局部通风机风量, 将会影响矿井通风系统的稳定性。

4 矿井通风系统优化措施

针对矿井通风系统阻力测定时发现的问题, 对矿井通风系统进行优化。采取的主要措施如下:

1) 封闭废弃巷道。将所有开采完毕巷道及时封闭, 行人通过工作面进风巷—联络巷—工作面回风巷可到达上个水平。

2) 采区巷道改造, 降低进风段阻力。改造+550m配风巷, 使其断面尽量光滑, 扩大+550m中央石门断面, 减小进风段通风阻力。

3) 适当减少掘进工作面, 合理安排采掘关系。先停止胶带上山掘进及轨道下山掘进, 待525东B 4掘进、525东B 5掘进贯通后, 再开始进行胶带上山及轨道下山掘进。由于需风量减少, 可适当调整风机叶片角度。

5 矿井通风系统优化前后效果对比

采取优化措施后, 苇湖梁煤矿巷道优化的局部对比见图1。

利用MVSS软件进行优化模拟, 检验无误后对矿井进行优化。通风系统优化前后主要技术指标对比见表2。

从图1可看出, 优化后通风网络更加简洁, 风门数量大大减少, 降低了通风管理难度。从表2可见矿井总风量稍有下降, 总风阻大幅下降, 工作面外部漏风得到了有效的控制。

6 结语

1) 在矿井通风阻力测定的基础上, 利用MVSS软件对所测数据进行解算, 并对优化方案进行模拟, 为后期矿井通风系统优化改造提供了依据。

2) 根据苇湖梁煤矿阻力测定结果, 分析了该矿通风系统的特点和存在的问题, 有针对性地提出了矿井通风系统的优化措施。

3) 通过落实矿井通风系统的优化措施, 使矿井外部漏风得到了有效的控制。

摘要：针对苇湖梁煤矿通风系统现状, 对其矿井通风阻力进行测定, 利用“矿井通风仿真系统” (MVSS) 软件分析矿井通风阻力的测定结果, 并提出相应的通风系统优化改造措施。经过优化调节后, 先利用MVSS模拟优化后通风状况, 然后应用于矿井, 较大地改善了苇湖梁煤矿的通风安全生产状况, 提高了安全生产能力和应急救援能力。

关键词：矿井通风,阻力测定,仿真系统,通风系统优化,模拟

参考文献

[1]张国枢.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2007.

老石旦煤矿通风系统优化改造实践 篇9

矿井通风是煤矿安全生产的一个重要环节,合理、稳定、可靠的矿井通风系统是保证矿井安全生产的基础,随着矿井开采深度的增加、开采强度增大、综合机械化程度的提高,特别是瓦斯压力、瓦斯含量和瓦斯涌出量越来越大,同时矿井通风线路长、通风阻力大,使得矿井需风量大幅度增加,为此,根据老石旦煤矿回采进度、矿井整体布局,对矿井安全生产无实际意义的巷道进行了优化改造。

2 矿井概况

神华集团乌海能源公司老石旦煤矿位于内蒙古自治区桌子山煤田西翼的老石旦矿区,2006年生产能力核定150万t。现矿井开采煤种为1/3焦煤,主采煤层为12#、16#煤层。截止2013年10月底,矿井保有资源储量为6 091万t。全矿开拓煤量为1 758万t,可采期为11年;矿井开拓方式为斜立井混合式开拓方式,采用单一水平采区式开采,共划分南采区、北一采区、北二采区,北三采区4个采区。南采区、北一采区和北二采区已全部开采,并封闭完毕,北三采区9#煤层已开采结束,现正开采北三采区12#、16#煤层。矿井共布置主斜井、副斜井、回风立井、北三进风井4个井筒。

矿井采用中央分列式通风,主、副井、北三16#进风井进风,回风立井回风,回风井采用FBCDZ-№23型主要通风机两台,矿井通风负压为1 760Pa,矿井通风等积孔为2.6m2。主要通风机,一台运转,一台备用,通风负压1 760Pa,主扇风量为5 454m3/min。

矿井现布置回采工作面两个,031601综放工作面和03121 1薄煤层综采工作面;3个掘进工作面,分别是031212运输顺槽、031212回风顺槽和031604运输顺槽(北翼)。12#煤层掘进工作面均为炮掘,16#煤层掘进工作面为综掘。掘进巷道均采用锚网索联合支护。

3 通风系统改造的必要性

(1)主通风机能力不足。

随着矿井开采深度的增加,通风线路增长,通风阻力进一步加大,准备工作面通风更加困难。现有主要通风机FBCDZ-№23已不能满足矿井向深部延伸、技改后供风的需要。

(2)通风路线长。

9#煤层巷道断面小,扩修困难,造成通风阻力大,回风线路长达8 502m,如增加风量,通风阻力增加更大。目前,主扇风叶角度已调至最大负荷值,不能通过改变风叶角度增大供风量。

(3)通风阻力大。

矿井通风阻力达到1 760Pa(大于设计的1 362Pa)。

(4)

9#运输下山、9#运输延伸联络巷及通9#轨道下山的联络巷对矿井安全生产无实际意义,而且要耗费大量人力物力对其进行维护,特别是031210工作面回采结束后,压力显现更为明显。

(5)9#运输下山通16#绕道风门,及12#旧变电所风门墙体变形严重,漏风大,维护难度大,且对实际生产无意义。

鉴于上述原因,老石旦煤矿决定对部分巷道进行封闭,优化通风系统,降低通风阻力,减小维修成本。

4 通风系统改造方案

封闭巷道需要施工的密闭地点见图1。

(1)对9#猴车尾与12#左三车场联络巷道向下巷道实施封闭,如图1中A点。

(2)对12#运输延伸联络巷与9#轨道延伸落底交叉点往下巷道实施封闭,如图1中B点。

(3)对原12#变电所两侧进行巷道实施封闭,如图1中C、D点。

(4)对16#煤层绕道车场和031604回风联络巷交叉点往上实施封闭,如图1中E点。

(5)对9#煤层通16#煤层绕道联络巷两侧实施封闭,如图1中F、G点。

(6)对16#煤层绕道车场口处实施封闭,如图1中H点。

封闭后通风示意图见图2。封闭材料计算见表1。

通风系统优化前后系统比较与分析见表2和表3。

通过表2和表3数据对比分析可以发现,通风系统优化前后主扇风量由优化前的5 454m3/min增大至5 718m3/min;主扇负压由优化前的1 760Pa降低至1 380Pa;9#、12#煤层的总进风量由优化前的1 739m3/min降至1 362m3/min;矿井有效风量率由优化前的86.6%提高至88%;矿井通风等级孔由优化前的2.57m2增大至2.91m2;通风路线长度由优化前的8 502m,缩短为7 549m。

5 结语

(1)与优化通风系统前相比,通风系统更加简单、稳定、可靠;风量分配更加合理,矿井抗灾能力明显提高。

(2)通风路线缩短了953m,矿井每年缩减维护巷道支出费用285.9万元,使得矿井经济效益有所增加。

(3)行人风门减少8道,使得通风系统更加简单,减少漏风的同时每年可以缩减通风设施维护费用5.76万元。

(4)通风系统各类参数均得到明显优化,主要通风机负荷也有所下降,使用寿命有所提高。

(5)矿井可以有充足的风量分配至16#煤层,确保16#煤层回采工作面及掘进工作面所配充足风量治理瓦斯。

(6)与优化通风系统前相比,矿井生产环境得到进一步改善。

参考文献

[1]邬忠诚等.黄白茨煤矿通风系统优化改造与效果[J].矿业安全与环保,2013,(1):98-101.

煤矿通风系统优化 篇10

近20~30年来, 我国许多高校、科研院所对使用计算机来求解通风网络做了大量的工作[1,2], 取得了不少成果, 但大多没有形成成熟的专业软件, 仿真效果较差, 而Ventsim是澳大利亚Chasm公司开发的一款优秀的矿山通风模拟软件[3], 在国内得到较广泛的应用。Ventsim在通风网络解算、三维通风系统仿真等方面处于先进水平, 可以实现矿井三维通风系统设计、通风网络解算、风流动态模拟和优化, 为通风系统调整方案仿真和通风管理提供决策支持。

1 工程背景及通风系统存在的问题

1.1 工程背景

乌兰煤矿为现有生产矿井, 生产能力为2.40 Mt/a, 为煤与瓦斯突出矿井。全井田划分为+1 350、+1 150、+910 m三个水平, 目前正在开采+1 150 m水平。矿井采用斜井开拓, 通风方式为两翼对角式, 通风方法为机械抽出式。主要进风井筒有主斜井、副斜井、中部管道斜井, 回风井有南翼回风斜井和北翼回风斜井, 矿井核定需风量14 835 m3/min, 实际总进风量为16 458 m3/min, 总排风量为15 789 m3/min, 其中南翼8 310 m3/min、北翼7 479 m3/min;南翼回风斜井负压2 900 Pa、北翼回风斜井负压2 500 Pa, 矿井有效风量率95.94%, 等级孔面积6.0 m2, 矿井有效风量富余系数为2.08。改造前的通风系统见图1。

1.2 通风系统存在的问题

经现场踏勘及分析, 乌兰煤矿改造前的通风系统主要存在如下问题:

1) 矿井通风线路长、阻力大、通风设施多、角联巷道多, 采区内部通风阻力大, 两翼主通风机都在高负压状况下运行 (南翼回风斜井达2 900 Pa左右) ;

2) 井下掘进工作面多, 通风系统较复杂;

3) 矿井北翼煤层露头剥挖严重, 漏风严重, 北翼风井场地浅部存在发火区, 对矿井北翼回风造成安全威胁。

2 矿井通风系统优化改造

2.1 优化改造方案

为了缩短通风流程, 减小通风阻力, 增大通风能力, 提高矿井通风抗灾能力, 需要对矿井通风系统进行改造, 主要包括以下几个方面的内容:

1) 调整局部通风系统, 废弃并封闭无用巷道, 布置专用回风巷, 实现采区分区通风, 使每个采、掘工作面均形成独立通风系统。

2) 结合三水平延深, 利用现有+1 280 m运输巷作为南北翼总回风大巷;增加南北翼边界回风上山, 在北一采区和北二采区间增设1条回风上山, 使南北两翼采掘工作面均能独立通风。

3) 矿井南、北翼主通风机均在高负压状况下运行, 南翼可通过增大回风斜井断面, 降低其通风阻力;但北翼因其井筒浅部漏风严重, 需另布置新的回风井, 方可满足矿井安全需要。

综合上述内容, 矿井通风系统改造的主要问题是北翼回风井的位置选择问题。根据矿井开拓、开采布置及现有通风系统情况, 并结合该井田的煤层赋存条件, 提出以下2个优化方案:

方案一:新布置回风斜井方案 (矿井北翼现有油库搬迁后的场地内)

在矿井北翼现有油库搬迁后的场地内、沿煤系地层底板 (K1砂岩标志层) 与北一采区和北二采区之间的回风上山联合布置回风斜井, 井口标高+1 570 m, 落平标高为+910 m, 地面至+1 150 m标高井筒布置在22号煤层底板;+1 150 m至+910 m标高布置在12号煤层底板。回风斜井通过回风石门与北翼+1 280 m集中回风巷相连。方案一的具体布置情况见图1。

方案二:新布置回风立井方案 (原北翼风井场地内新布置回风立井)

为充分利用矿井现有设施, 在北翼现有回风井场地内新布置回风立井, 井口标高+1 568 m, 落平标高+1 280 m, 井筒穿越的煤层有12、16、21、22号煤层。井底通过回风石门与北翼+1 280 m集中回风巷相连。方案二的具体布置情况见图2。

2.2 通风系统模拟

利用Ventsim软件对这两个通风系统改造方案进行模拟。

2.2.1 仿真系统构建

矿井通风仿真系统的图形共有2种生成方式:在Ventsim系统的绘区域利用鼠标直接绘制;利用DXF格式文件转换成仿真系统图。

乌兰煤矿通风仿真系统图采用第二种方式, 即在Auto CAD系统下, 先绘制通风系统图, 具体步骤如下: (1) 将CAD图形的文件类型另存为DXF文件类型; (2) 按照水平标高新建图层, 分图层导入Ventsim平台, 并同时赋予相应的标高; (3) 对各节点进行绑定, 以保证节点巷道的连接; (4) 录入数据, 主要包括巷道、构筑物、风机等, 其中巷道数据包含摩擦阻力系数、断面大小、支护形式等; (5) 通风系统运行模拟。

2.2.2 通风系统优化改造方案模拟

方案一、方案二通风系统模拟图见图4、图5。

通风系统优化设计方案模拟结果及投资对比见表1。

经综合分析比较, 确定方案一为最终方案。方案一主要具有如下优点:

1) 斜井施工工艺简单, 费用低, 工期短;

2) 回风斜井与北翼+1 150~+1 280 m回风上山联合布置, 通风顺畅;

3) 井筒位于煤系地层底板, 不受地表剥挖的影响, 不穿过突出煤层;

4) 井筒及风井场地的施工对北翼现有回风斜井不造成影响;

5) 方案一比方案二投资省, 且通风线路短, 通风阻力小。

3 结语

系统地分析了乌兰煤矿现有通风系统存在的问题, 并利用Ventsim软件对拟定通风方案进行模拟, 对比分析出较优方案, 为矿井通风系统的设计优化提供参考。把Ventsim软件应用在矿井通风系统中, 不但可以快速地进行风网解算、风流按需分配、风流动态模拟, 也可以进行短期或长期通风系统规划, 对矿井设计人员及通风管理人员发现通风系统问题、优化通风系统具有一定的指导意义。

摘要：乌兰煤矿原通风系统存在通风线路长、阻力大、系统复杂、漏风严重等问题, 为此, 提出了2种改造方案, 并基于Ventsim软件对通风系统进行模拟, 通过对通风系统设计方案的模拟比较, 确定出最终方案, 实现了通风系统的优化设计, 取得了理想的效果。

关键词：矿井通风系统,优化设计,三维仿真,网络解算

参考文献

[1]杨守国, 李向东, 梁军.基于ArcGis的矿井通风网络仿真软件开发[J].矿业安全与环保, 2009, 36 (S1) :44-46.

[2]李向东, 潘辛, 杨守国, 等.基于可视化通风系统图的阻力测定及数据处理[J].矿业安全与环保, 2010, 37 (3) :77-78.

煤矿通风系统优化 篇11

关键词：矿井通风；通风情况；可靠性；通风动力；通风网络；可靠性

中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0174-02

目前，我国对矿井通风系统的可靠性已经进行了一个比较深入的研究与探讨，在矿井通风问题上也取得了一定的效果，但是矿井通风问题有着突发性、时变性以及复杂性多种特点，再加上矿井通风系统当中有一些指标还没有出台统一的标准，所以，矿井通风系统的可靠性必须要结合矿井的特点进行全面的考虑，只有这样做才能够让井下工作变得更加安全可靠。

1 对矿井通风系统可靠性有影响的一些问题

矿井的通风系统会受到很多因素的影响，矿井通风问题是一个非常复杂、不稳定、随机的动态系统。矿井的通风系统可靠性影响因素主要有：通风方式和通风方法的合理性、通风动力、通风网络、通风构筑物的工作状态、巷道的贯通和封闭、自然风压、采区接替、工作面的推进和转移、巷道中行人和行车的堆积以及生产水平过度等问题，还有对通风监测系统的使用，通风管理制度以及工作人员的素质等问题。

矿井的通风系统是非常复杂的，其关联属性主要是表现在系统的时变性、多环节性、可维修性以及对系统有影响的各种因素之间的各种藕断丝连的关系。所以，矿井下的通风问题非常容易受到各种问题的影响，严重的时候就会发生人身事故。所以矿井下的通风问题是一个非常严峻的问题，也是我们亟待解决的问题。

所以，想要具体的提高矿井下通风系统的可靠性，就必须对矿井的通风系统进行一个比较全面的分析，对能够影响矿井通风系统可靠性的问题要逐一解决。

2 对矿井通风系统存在影响的自然因素

2.1 矿井的通风方式

矿井下面进出风的井口的相对位置布置方式就是矿井的通风方式。通常来说，矿井的通风方式主要是包括中央式、分区式、对角式以及混合式这四种，而矿井的通风方法主要分为压入式、混合式以及抽出式这三种。矿井通风系统的抗灾能力是不相同的。通常来说，风流是顺向流动的，那种折返性比较小的通风方式在通风系统当中的作用是比较明显的。一个矿井对通风方式的选择能够直接影响到井下的通风路线，能够直接和矿井的通风阻力联系起来。矿井对通风方法的选择就会影响到矿井的漏风率大小了。所以，矿井对通风方式以及通风方法的选择都关系到矿井通风系统安全可靠。

2.2 矿井的通风动力

我们这里说的矿井通风动力主要是自然动力和机械动力这两种。机械动力主要是包括主扇风机、局扇风机以及辅助扇风机。其中主扇风机对整个矿井通风系统的影响是最大的，也是最直接的。主扇风机一般可以分为轴流式以及离心式这两种，主扇风机主要是通过一些机械的动力为整个矿井的通风提供动力，通常都是采用的负压通风。通过国内外的一些研究结果以及具体的生产实际可以了解到，在矿井的通风系统当中，主扇风机有着非常高的工作效率，虽然其影响比较大，但是通常情况下是不会发生故障的，稳定性非常好，这对我们保障矿井的通风系统可靠性有着非常大的帮助。

其中局扇风机在矿井的通风系统中主要是应用在掘进或者是进行局部風量的调整；或者是当井下的通风部分出现改动困难的情况，通过其他的方法都不能够满足工作需要的情况下，局扇风机是在矿井通风网络当中的某个分支中增加了一个动力系统，这样就可以明显的改变整个矿井的风流的分布情况了，从而对矿井的通风系统可靠性有了一个非常重要的直接影响。

矿井中的自然动力的源泉就是自然风压。其中自然风压受四季变幻的影响非常大，矿井下在自然风压的作用之下会出现自然通风是一个可以理解的自然情况，这种作用对矿井的通风问题也许是有利的但是有的时候对矿井的通风情况会起到相反的作用。所以，我们只是依靠自然风压来改变矿井的通风问题是不够的，我们依靠自然风压可以改变矿井下面的风向流动方向，或者是直接出现风流停止的现象，这样会导致整个矿井下面的风量供应不够稳定，不能够满足矿井对风量的安全生产需要。此外，自然的风压可能会引起一些巷道没有风或者是局部出现反风向流动的情况发生，严重的会引起整个矿井通风系统的可靠性降低。因此，矿井的通风动力对整个矿井的通风系统的可靠性是有着非常重要的作用的，我们对它进行研究也有着必要性。

2.3 矿井的通风网络

矿井的通风网路是一个非常复杂的网络系统，对这样的一个复杂的网络系统来说，会存在很多的角联分支。怎样才能够确定出其分支就是一个比较困难的事情了。在矿井的通风系统当中，对风流稳定性来说，相关的专家通过研究了解到：不仅仅是通风网络中的角联网络存在稳定性问题，其他的风路当中同样也存在着风流稳定性的问题，对那些生产矿井来说，井下的通风特点受到风流稳定性问题的影响程度更大。

3 影响矿井通风安全的因素

矿井的通风安全管理对矿井的生产过程有着非常大的影响，也是矿井生产过程中的一个非常重要的管理内容。因为对通风的管理不得当，导致矿井下的工作人员不能够很好地适应矿井下的通风系统以及随机特性等要求，所以偶尔还会出现一些非常重大的事故。由此可见，矿井的通风情况是否安全对矿井的通风系统可靠性有着直接的影响。想要做好矿井通风安全就必须做好下面几项工作。

3.1 建立起健全的矿井通风管理机构

矿井通风问题上管理机构的组成以及管理机构的规模要根据矿井的大小以及可能会出现灾害的类型以及出现危害的严重程度来确定。矿井的通风安全管理部门通常会设置成为普通的线性只能体制。这个体系的管理原则是遵照着统一指挥、层次管理、分工和合作统一、责权统一以及动态组织这五项原则来进行实施的。还有就是应该及时的提高通风安全管理的管理水平以及管理人员的素质。

3.2 对矿井通风事故的隐患进行处理

矿井之所以会出现各种事故就是因为矿井一直都存在着一定的隐患，所以才会出现那些问题，因此，我们应该在进行通风管理的时候必须要把可能会出现的隐患处理好。第一，一定要建立起健全的矿井通风故障的管理系统；第二，对矿井的通风问题进行一个全面可靠地隐患排查工作，并针对这些隐患提出相应的解决措施，这样就能够把将来可能会出现的问题灭杀在萌芽中，从根本上杜绝这类问题的发生，这样矿井才能够真正的实现安全生产。

4 结 语

总而言之，矿井的通风系统是矿井能够有一个比较好的通风情况的前提。矿井的通风系统可靠性是能够实现矿井消除事故隐患、实现矿井通风安全、预防瓦斯或者是火灾事故的重要保障，当矿井有了一个比较好的通风系统且这个通风系统的可靠性比较高的时候才能够保证矿井在进行生产的过程中能够有一些保障。与此同时，矿井的通风系统可靠性还是评定一个矿井抵抗灾难的一个非常重要的依据。所以，我们必须对矿井的通风系统可靠性进行一个全面的研究，一定要保证矿井在一个安全的环境之下进行生产。

参考文献：

[1] 贾进章，刘剑.通风系统稳定性数值分析[J].矿业安全与环保，2003，（6）.

[2] 华而业.优化矿井通风系统提高防灾抗灾能力[J].山东煤炭科技，2010，（5）.

煤矿通风系统优化 篇12

关键词：通风系统,并联通道,分流风量

海孜煤矿属淮北煤田临海童矿区, 于1977 年12 月由原煤炭部兖州煤矿设计研究院提出矿井初步设计, 采用立井分水平开拓方式。一水平大巷布置在9 煤层底板, 10 煤层顶板;二水平大巷布置在10 煤底板中。上煤组回风水平为-265m, 中、下煤组回风水平为-275m。

由工业广场内的副井、新副井和主井进风, 工业广场内的中央风井和边界的西风井的担任回风, 副井、新副井主进风, 主井辅助进风。中央风井主要通风机为FBCDZ10 № 35 型对旋式通风机, 电机功率2×800k W。西风井主要通风机为BDK-8- № 27 型对旋式通风机, 电机功率为2×450KW。西部井通风方式为中央边界式通风, 通风方法为抽出式。

1 问题提出

随着矿井一水平、二水平采场的萎缩, 矿井的采场越来越集中, 三水平的采掘接替亦越来越紧张, 尤其是Ⅲ 101 采区, 在Ⅱ 101 报废后, Ⅲ 101 采区的风量将达到7 500m3/min, 在困难时期Ⅲ 101 采区的风量将超过9000m3/min, 三水平风量的增加使得中央风井阻力升高, 主要通风机必然上升。

根据现状调查, 中央风井系统回风量为11 360m3/min, Ⅲ 101 采区的总回风量达到5 500m3/min, 中央风井系统水柱计示值达到3 800Pa。

根据以上调查可以看出, 在现有井巷网络的情况下, Ⅲ 101 采区需风量的大小对于中央风井系统总阻力有着显著的影响, 在增风2 000m3/min的情况下, 中央风井系统阻力增加近1 000Pa, 若不采取措施, Ⅲ 101 采区的风量根本无法满足后期安全生产需求。

2 通风系统概况

2.1 概况

矿井采用立井分水平主石门分组大巷开拓方式。井筒均为立井, 工业广场内设主井、副井、新副井、中央风井, 西风井在矿井西翼浅部露头。矿井由副井和新副井进风、主井配风, 中央风井和西风井回风。二水平采用三条暗斜井延深, 即主暗斜井、进风行人斜井、副暗斜井。矿井布置-475m、-700m和-1000m 3 个水平。上煤组回风水平为-265m, 中、下煤组回风水平为-275m。矿井通风系统为混合式方式, 采用抽出式通风。

2.2 通风现状

1) 中央风井系统回风通道最大通风能力为6100m3/min ;中央风井最大通风能力达到14 300m3/min, 此时, 中央风井井筒阻力将达到699Pa。

2) Ⅲ 101 采区风量超过6 000m3/min, Ⅲ 101 回风上山风速将超过8m/s。

3) 西风井系统井巷网络基本可以满足32 采区及Ⅱ 32 采区的回风, 但局部断面较小, 如Ⅱ 102 采区四区段轨道巷;另外, 通风流程较长, 达到11 935m。

4) 西风井主要通风机能力较大, 但矿井总风阻较高, 增风压力大。

2.3 矿井面临的问题

1) 矿井维持产量, 需风量变化较小。

2) 采场少, 采掘活动集中, 用风地点集中。

Ⅱ 101 采区封闭后, 中央风井系统采场集中在Ⅲ 101 采区和32 采区、Ⅱ 32 采区;86 采区封闭后, 西风井系统仅为Ⅱ 102 采区。

3) 回风巷道条件差, 通道少, 流程长, 老巷道维护困难;新掘并联巷道成本高。

4) 中央风井系统满负荷;西风井主要通风机能力大, 运转效率偏低。

3 通风系统调整

3.1 制定方案

措施1 :增加中央风井系统回风道的并联通道 (调整示意如图1 所示) 。

1) 利用原Ⅱ 101 采区的轨道上山, 将其改为回风使用。

2) 将-700m东大巷里段改为回风。

措施2 :将32 采区和Ⅱ 32 的回风引向西风井风机, 分流中央风井风量 (如图2 所示) 。

1) 贯通Ⅱ 32 主运石门, 并将其作为回风, 与Ⅱ 102 专用回风上山连通。

2) 隔断32 总回风巷。

3.2 方案实施

1) 利用原Ⅱ 101 采区的轨道上山, 将其改为回风使用, 巷道断面8m2。中央风井风量211.1m3/s, 阻2 941Pa ;西风井风量86.1m3/s, 通风阻力1 589Pa。

2) 措施1 的基础上将32 采区和Ⅱ 32 的回风引向西风井风机, 分流中央风井风量。中央风井风量175m3/s, 阻2 535Pa ;西风井风量122.3m3/s, 通风阻力3 425Pa.

4 结论