通风系统改造（共11篇）
通风系统改造 篇1
0 引言
通风系统作为井下安全的基础保障, 是确保煤矿生产持续、稳定进行所不可或缺的重要条件。但随着井下开采掘进不断开展, 加之复杂的地质条件影响, 井下通风网络一直处于持续变动中, 这种变化不仅可能导致通风阻力的增大, 还会对通风机的工作特性造成影响, 从而降低通风效果。因此, 定期对矿井通风系统开展测定并进行优化改造是保障通风系统有效、实现矿井生产安全开展的必要手段[1]。
1 矿井概述
新路矿于2002年正式建成投产, 矿井采用“主立井+暗斜井”的多水平下山开拓法, 井田范围内地质条件中等, 主要可采煤层为2#煤, 煤层厚度介于3.8 m~5.5 m, 平均4.5 m, 煤层倾角10°~16°。工作面回采以综合机械化长壁开采为主, 全部垮落法管理顶板。井下通风选用中央分列式通风, 主、副井进风, 风井回风, 通风方法为抽出式。风井内装配有型号TZK-2-No18的通风机, 通风机转速为990 r/min, 配有JSQ146-6型电机, 电机功率为220 k W。
目前井下主要回采区域为31采区和32采区, 但由于现阶段回风井直径不足、井下风阻分布不合理等问题, 加之31采区和32采区均为高瓦斯采区, 为进一步完善矿井通风系统, 提升其安全性, 需对整个矿井通风系统进行优化改造, 特邀请专业人员组成技术小组对井下风阻开展测定工作, 并以此为基础设计通风优化方案。
2 矿井风阻测定与分析
井下风阻的高低及其分布的合理性对于井下各需风点的风量配给及主通风机的工况点均有显著的直接影响, 也是用于通风系统优化测定的关键指标之一。为了解井下通风系统风阻分布情况, 以便明晰井下各巷道通风参数及其通风潜力, 从而为通风系统的优化改造提供参考依据, 故选用气压计法中的基点测定法对新路矿全矿井巷通风阻力予以测定[2]。
a) 依据所得测量数据计算得出下图1和表1。
由阻力分布统计图与统计表分析可知, 三个不同风段的通风阻力比例大约为14∶13∶73, 这一比例存在问题, 不甚合理, 进风段与用风段的比例均相对较低, 而回风段比例极高, 分析其主要原因是由于回风巷道断面积相对较小且风量流通集中所致[3];
b) 井下部分区段巷道存在较大变形, 顶板存在严重的冒落现象, 其中尤以胶带巷道与人车巷道最为严重。对此, 应对回风巷道及时开展护巷维护工作, 适度增大巷道断面积, 以减轻回风巷道风阻较高的现状, 这有助于避免回风巷道中风速超限的发生。除此之外, 新路矿回风井截面积仅3.5 m2, 加之井筒内充斥各种无用管路, 通风阻力高达近700 Pa, 导致回风井难以满足全矿回风需求。对此, 矿方应派专业人员及时清除井筒内的废弃无用管路, 以保证通风顺畅;
c) 井下局部区段存在较大的漏风现象, 譬如胶带轨道相交处等。对此, 应当指派专人对关键区域进行全面细致地勘测, 探明漏风点后, 及时采取有效措施进行堵塞[4]。
3 通风系统优化改造
3.1 优化改造方案
a) 方案一。全面清除回风井筒内废弃无用管路;
b) 方案二。将边界回风更改为进风, 只在二三级轨道巷中保留一条回风巷道, 从而使新路矿通风系统由原本的“二进二出”变为“三进一出”;
c) 方案三。31采区经边界和四级轨道巷构成独立的回风系统, 32采区利用二三级轨道巷构成专用回风巷;
d) 方案四。将回风井井筒直径扩大至4.5 m。
3.2 优化改造方案网络解析分析
将不同优化改造方案分别进行通风网络结算, 对比结算结果确定最佳方案。
a) 方案一结果。全面清除回风井中的废弃无用管路后, 井下各需风点的风量配给均有所提升, 矿井回风总量由2 950 m3/min提升至3 150 m3/min, 回风量增加200 m3/min。同时, 回风井通风阻力由最初的700 Pa削减至456 Pa, 减小近250 Pa, 此时风井主要通风机负压削减至64 Pa。该方案起到了一定的增风降阻效果;
b) 方案二结果。将边界回风更改为进风, 只在二三级轨道巷中保留一条回风巷道, 以降低31采区进风阻力。经网络结算后可知, 此方案无法实现31采区用风要求。同时, 井下负压较未调整前有所提升, 风量有所降低, 进风线路阻力虽降低但全矿井总风阻增加。而且回风巷中风量较为集中, 三级以上回风巷道阻力均在1 300 Pa以上, 故此方案不可行;
c) 方案三结果。井下31采区与32采区均为高瓦斯区段, 通过此方案能够将两采区的回风系统相互独立, 有助于提升生产安全性。经过调整后, 32采区所需风量由新材料进提供, 31采区所需风量由立井提供。在保障掘进工作面通风需求的前提下, 31采区工作面风量为5.8 m3/s;32采区工作面风量为7.8 m3/s, 二者均可满足工作面安全生产的要求, 此时回风井主通风机工况点达到50.4 m3/s、1 168 Pa, 但实际生产中此工况点需求依靠现有设备难以达成;
d) 方案四结果。对井筒内废弃管路井下清除并扩大井筒直径到4.5 m后, 矿井回风总量增大之3 130m3/min, 31采区工作面风量达到6.4 m3/s, 32采区工作面风量达到6.6 m3/s, 均可满足井下安全生产要求, 同时风机负压减小至1 120 Pa。但该方案施工工艺较为复杂, 成本较高且耗时较长。
3.3 方案实施分析
a) 经由上文风阻测定分析得知回风井田断面不足且风阻较大, 而优化方案中方案一施工最为简便, 而且施工周期短, 成本低廉, 因此最终确定方案一为优化改造方案;
b) 采用方案一施工后, 重新对全矿通风系统实施风阻测定, 测算结果显示风机房水柱读数由原本的1 600 Pa减小至1 535 Pa, 负压缩减65 Pa;全矿回风总量从原本2 950 m3/min提升至3 120 m3/min, 回风量增加170 m3/min左右;回风井风阻由最初的700 Pa削减至466 Pa, 减小近240 Pa, 将这一结果与方案一通风网络结算结果进行对比可知, 二者存在较小的误差, 网络结算可用于对矿井实际生产的有效指导[5]。
4 结语
矿井通风系统的有效性对整个矿井生产活动有着重要影响, 随着资源开采活动的进行, 矿井通风线路与通风阻力都会发生较大变化, 使得整个通风系统效率受到较大影响[6]。就现阶段而言, 有较大部分矿井通风系统都存在问题, 虽个别通过加大通风机功率来保证生产正常进行, 但为此需要投入更多的经费, 选择合理的通风系统优化设计方案, 对保障煤矿安全生产与经济效益有重要意义。正佳煤矿在充分分析通风系统现状及问题基础上, 制订了综合的优化设计方案, 实践证明该优化方案可行有效, 保证了生产需要, 降低了通风成本, 为矿井短期及长远发展打下夯实基础。
摘要：以矿井通风系统的优化改造为着手点展开探究, 结合具体矿井实例, 通过对井巷通风阻力的测定分析, 提出多个优化改造方案, 并对其进行通风网络结算, 从而得出最佳的改造方案, 以期能够为其它矿井的通风系统改造设计提供一定的借鉴与帮助。
关键词：矿井,通风系统,问题分析,方案对比
参考文献
[1]郭临明.多区域复杂条件下矿井通风系统优化研究[J].中州煤炭, 2015 (12) :41-42.
[2]张长远.海天煤业通风阻力测定及分析[J].煤炭技术, 2015 (8) :189-191.
[3]王治学.矿井通风系统优化设计的重要性及改进措施[J].煤炭与化工, 2015 (8) :110-112.
[4]卫建军.正佳煤业通风系统优化设计分析[J].能源与节能, 2015 (9) :32-33.
[5]淮筱斌, 于贵生, 汪日生, 等.大台矿通风系统优化方案[J].煤矿安全, 2015 (11) :121-123.
[6]黄碧石.潘二煤矿通风系统优化改造设计[J].煤炭工程, 2015 (11) :7-10.
通风系统改造 篇2
（2011年8月9日）
根据新煤安监发【2010】146号文关于潞安新疆煤化工（集团）有限公司二矿通风系统安全改造设计的批复，潞安新疆煤化工（集团）有限公司于2010年4 月对二矿通风系统安全改造项目开工建设，2010年12月竣工。2011年8月9日经潞安新疆煤化工（集团）有限公司各专业组对二矿通风系统安全改造项目检查验收，通过对井上、下工程现场检查和查阅有关资料，经充分讨论形成以下意见：
一、矿井通风系统
（一）改造内容
1、新建回风立井
在东翼采区的+830水平新建立风井1座，直径5.5米，净断面23.75m2，垂深236m，井口设有风硐、安全出口和防爆门，井筒内设有梯子间，底部于回风大巷联接，为矿井总回风井并兼做东翼采区的安全出口。地面配套工程有工业场区到风井1.8km6kv双回路供电线路、1.8km的供水管路，风井工业场地同时建有配电室、操作室、值班室等，均按照设计建成。在立风井地面安装有2套FBCDZ-8-NO26B型主要通风机，配套电机为2*355KW，1台工作，1台备用，矿井具备完整的独立通风系统。（设计为一采二掘三个工作面，井下现用风地点主要为一采一备两个工作面配风地点，经现场核实井下用风地点主要有一个18021综采放顶煤采煤工作面,一个备采工作面18031工作面。经现场实测，矿井总进风量为53.63m3/s，满足矿井通风设计要求。）
二、矿井瓦斯防治
矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。试生产期间，煤矿按规定于2009年11月进行了瓦斯等级鉴定，鉴定结果为：矿井相对瓦斯涌出量0.96m/t，二氧化碳相对涌出量1.45m/t，矿井绝对瓦斯涌出量1.29m/min，二氧化碳绝对涌出量1.94m/min。经自治区煤炭工业管理局批复（新煤行管发[2010]384号）为低瓦斯矿井。
矿井建立了瓦斯检查制度，符合《煤矿安全规程》的规定。矿井配备各种瓦斯检查检测仪器仪表，基本满足工作需要。
三、矿井防火系统
矿井建有注氮防灭火系统，注氮设备选用地面固定式RDZ97-800型碳分子筛变压吸附式制氮机1台、并配套2台SA250A-10K空压机，注氮干管为Φ80无缝钢管；配备ZWJ-36-Ⅱ型号阻化剂喷射泵；矿井安装了火灾束管监测系统，型号为GC-4085型，基本满足防灭火要求。
目前，地面准备修建注浆站一座，设计单位新疆煤炭设
333
3计院有限责任公司设计，设计规模180m/h,从制浆站经风井敷设Φ219mm主管路至采区，经DN150和DN100支管路至采煤工作面，目前系统正在施工过程中，预计2011年6月底完工。
井下消防材料库、电器设备防火措施、胶带输送机防火措施及装备、地面设施中的防灭火装置均符合初步设计。
四、矿井防尘供水系统
矿井建立了完善的供水防尘系统。防尘水池设置在地面，容量为500m。防尘水池水量、水压和防尘管路管径基本符合设计要求。井下隔爆设施基本齐全，基本符合设计要求。井下采取了综合防尘措施。井下防尘与消防共用一趟管路符合设计要求。
五、安全监控系统
矿井按设计安装一套KJ83N型煤矿综合监控系统，布置了4个监控分站，地面监控中心站设置在矿井调度室，符合规范要求。
六、存在主要问题
1、风硐抹灰局部空鼓裂缝需要重新抹灰处理；
2、变电所防火门（特种门）开裂需处理；
3、变电所配电室电缆沟活动盖板铺设不平，需重新安装；
4、变压器室电缆沟盖板有一块已断裂需更换；
335、外墙涂料对门窗、散水污染严重需处理；
6、有建立灌浆防灭火系统。
2、地面煤场防尘措施及装备与设计不相符；地面煤场、皮带机长廊等作业场所没有测定粉尘浓度；井下采煤面部分工序有呼吸性粉尘和全尘浓度超标现象，测尘仪不能正常使用。
3、矿井主要进回风巷测风站设置不符合规范要求。风井防爆门缺矿井反风时防止开启的闭锁装置。4、18021工作面轨道巷设置的风门构筑质量不符合要求。
七、验收结论
该矿井通风系统基本完善；主要通风机选型合理，安设符合设计规定；风量配备基本满足井下生产需要；通风设施数量、位置、质量基本符合要求；瓦斯治理、综合防尘、综合防灭火、安全监控系统及其安全装备基本达到设计要求。经“一通三防”组研究讨论，同意该建设项目通过验收，建议移交投入生产。
同时，对验收中提出的问题由潞安新疆煤化工（集团）有限责任公司监督煤矿限期整改，并将整改结果报自治区煤炭工业管理局。
验收组组长及成员（签字）：
通风系统改造 篇3
福建省天湖山能源公司的前身是天湖山矿务局，地处闽南三角州，公司共辖四对生产矿井，最早的建于1956年，最迟的建于1995年。煤层赋存条件复杂，煤层产状极为不稳定，地质构造十分复杂。公司建矿四十多年来，最早的矿井进行了4次通风系统改造，最迟的矿井也进行了1次改造。改造的实践告诉人们，在煤矿生产建设中，虽然在矿井设计时已考虑了生产后期(即通风困难时期)的通风问题，但往往因设计时依据的地质资料与现场实际的出入、生产计划的变更，特别是周边小煤井的无序开采等诸多因素的干扰，使得预定的后期通风计划难以实施，于是许多矿井在生产后期便采取实施通风系统改造来解决。本文以天湖岩矿的通风系统改造为例，对其通风系统改造过程中的新思路，新做法以及出现的一些失误加以总结、分析，希望能为同行们提供一点参考。
2 问题与对策
2.1 问题之一：通风系统是否要进行改造，如何改造才能使有限资源达到优化配置。
2.1.1 天湖岩矿的生产状况
根据天湖岩矿最新的地质储量年报，目前尚有可采储量50万吨，矿井设计年生产能力为4万吨，因煤层较薄，原煤回采率为50%左右，矿井的服务年限还有6年。因该煤矿原煤回采难度大，成本一直居高不下，造成赢利困难。
显然，对这样的矿井，再花巨资进行通风系统改造从经济上和企业效益上是不合算的。但职工的再就业压力使决策层进退两难。
2.1.2 天湖岩矿的通风现状
(1) 通风系统方面：平洞上山转下山开采后，通风系统的回风道过长过多过杂，风门漏风量剧增(无效风量约占总进风量35%)。上部周边小煤的无序开采，使矿井总长约2km的回风巷遭受严重破坏，使得回风巷外部漏风率高达60%以上，且破坏仍在继续，维护相当困难，通风系统已基本处于瘫痪状态；
(2) 局部通风方面：由于地质构造复杂，煤层赋存极不稳定，长期以来基本上是属于边探、边掘、边采的情况，难以形成较为周全的通风布局，大多是利用现成的一些废巷与上下水平的采煤贯通点加以改造之后进行通风，造成进风、回风较为紊乱，下山水平进、回风压差不明显，风量少且不稳定，局部串联通风严重。
根据国家2001年煤矿安全生产专项整顿工作和福建省实施方案，特别是2001版《煤矿安全规程》明确规定，生产矿井必须具有较为完善的通风系统，否则必须关停整顿。不立即进行通风系统改造，这显然是属于关井对象。
2.1.3 解决办法
天湖山能源实业有限公司目前有矿井四对，高山地形。天湖岩矿处于最上部，主平峒标高+805水平，准备水平为+775水平，主平洞+825及以上水平仅剩几个回收煤柱的零星作业点。经过几十年的开采，公司其它矿井也都在往深部移，出现了各矿井在原划定的井田边界上的一些未采部分。公司领导十分重视，在煤炭资源逐渐枯竭的今天，加大了对该区段的探矿力度，随着地质资料的进一步明确，认定该区域有较高的开采价值，并从大局出发，打破原井田边界的块段划分法，并提出新建两个采区“新村一采区和含春二采区”由天湖岩矿与含春矿就近联合开采的构想，预计四年后可完成采区基建并投产，上部由天湖岩矿就近先下山开采，下部由含春矿以后就近上山开采，预计生产能力为6万吨，服务年限30年。由含春矿+565主平峒和+710辅助平峒进风，回风系统由上部天湖岩矿目前的下山通风系统+含春矿二采和新一采区回风平巷+825总回风平巷、+825～+875总回风上山、+875总回风巷+风硐、抽风机构成完善的通风系统的战略部署。
经全面的分析论证，一致认为这个方案可行，并于2001年决定立即进行通风系统改造，是时要求新系统既要考虑目前天湖岩矿的安全生产需要，也必须能满足下部两下新采区联合开采的需要。
2.1.4 分析
采取新建采区而不是新建矿井，并采取分水平由现成的矿井进行联合开采的办法，这是个创新性较强的思路，其优点有：
(1) 采取联合开采的形式，只是在已有的矿井内就近新建了两个采区而已，其规模比新建矿井要节省投资近三分之二。
(2) 扩大了天湖岩矿的生产能力、延长了矿井服务年限。
(3) 一并解决了天湖岩矿、含二、新一采区的通风安全难题，通风系统改造投资更趋于合理与优化。
2.2 问题之二：如何制定出所有可能的改造方案，并通过技术、安全、经济等方面的比较、筛选出最优方案。对于通风系统改造这是个理论与实践交替进行，反复验证的过程。
2.2.1 天湖岩矿通风系统改造扔复杂性
一是七十年代采用的是边建矿边采煤的模式，加上+825以上水平本矿的采空区，特别是小煤井的破坏十分严重，很难找到一条较为理想的总回风巷和地面回风井。
二是需风情况较为复杂，初期是天湖岩矿独立用风，需要的风量较小，中期是天湖岩矿与下部联合开采共同用风，需要的风量较大，后期是天湖岩矿停产，只有下部联合开采用风，其间风量差别较大。
2.2.2 对策
2.2.2.1收集尽可能多的与矿井通风安全相关的技术、管理(特别是“一通三防”)方面的资料。
2.2.2.2 收集矿井的各种自然条件资料作为参考(包括交通位置、地形地貌、地质构造、煤层赋存、井下温度、水文地质情况、气象等)。如天湖岩矿井田属地温正常区，从本矿历年开采情况表明，采掘工作面和机电洞室温度均低于规程规定，无热害危险；矿区内无大的地表水体，由于相对高差大，地表水、地下水排泄条件良好，因此本区无洪水危害。
2.2.2.3 详细了解矿井瓦斯、煤尘及煤的自燃情况：根据本矿进仍至本矿区三十多年的开采资料，没有发生过瓦斯突出、瓦斯爆炸事故及其它通风事故。煤尘亦无自燃发火和爆炸倾向，本矿历年来的井下气体检测数据表明，在矿井的各个用风点从未发生瓦斯浓度超限的现象。因此只要通风良好，瓦斯危害就不大。
2.2.2.4 搜集所有已掘巷道的开拓开采平图。因矿井开采时间较长，一些矿井往往为简化图纸，把一些已打上密闭或栅栏的旧巷从图纸上省去。因此，在制订方案时一定要在包括所有已开拓开采巷道的平面图上进行，本着经济合理地充分利用已有的井巷及设备，设计出安全可靠、先进合理、施工期短的最佳方案。
2.2.2.5 各矿井对周边小煤井均进行过普查，采用最新最全面的普查图纸作为制订方案的参考依据。原则是远离小煤作业区，回风系统尽量往深部移。
2.2.2.6 风井位置的交通情况，水文地质情况也不能忽视，这关系到几吨重风机的运输与安装问题和日后风机及装备的安全管理问题。
2.2.2.7 综合考虑上述因素，天湖岩矿初选改造方案五个，经实地考察之后，精选2个方案再加以全面比较。方案一：利用+834小煤废井筒作回风井；方案二：在+975标高处有一个原本矿临时出风井峒，利用其作为回风井。经过反复对两个方案的技术性、安全性、经济性和可行性进行比较，最后选定方案二，投资量预计为60万元左右。
2.2.2.8 方案最终的选定原则：一是必须对初步选定的方案进行实地勘察，确立可行性，并核定工程量；二是主导思想应把回风系统往矿井的深部移，往矿井的中央移，以确保回风巷尽可能少受小煤井的再次破坏。
2.3 问题之三：改造中一项较大的投资就是风机及其装置的选取与安装，是继续使用原有的旧风机还是另行购置先进的新风机，值得全面考虑。
2.3.1 风量需求。天湖岩矿最大用风量为8.15m3/s，新村一采区与含春二采区在通风容易时期实际需风量之和为25m3/s，在通风困难时期的实际需风量之和为28.75m3/s，因联合开采进行到困难时期时，天湖岩矿已结束生产即不再用风，所以总设计用风量应为33.15m3/s。
2.3.1.2 矿井负压计算。因天湖岩矿的总回风道计划与新设计的“含春二采区和新村一采区”联合开采时共用，本矿井的服务年限仅有8年，矿井通风处在与下部联合开采时的容易期内，采用增阴调节法对各用风点的回风道处对各用风点加以调节，使风量分配达理想的效果。根据下部联合开采的测算数据：矿井通风容易时期要求负压达627.30Pa，困难时期的负压880.15Pa，(此数据由福建煤炭设计院在《天湖山矿区新村与含春井田联合开采设计说明书》中提供，困难时期同)。
2.3.1.3 通风设备选型。根据上述计算的风量值和负压值，原风机4-72-11№16B虽仍能适用，但机械老化，耗电多，安全性差，搬迁等辅助费用高，所以考虑新置风机。通过对市场的了解、充分结合风机技术的进步，选用改进型BD-11型弯掠组合正交型隔爆对旋轴流式通风机，可较好地担负起该矿井下各个时期的安全通风。此风机一个最大的特点是采用两台相互独立，叶片角度相反，旋转方向相反的风扇对轴串接而成，高能高效。实践表明，在天湖岩矿开采期间，下部联合开采未与上部总回风贯通之前，通过对风机实际工况点的分析情况来看，采取只开其中独立的一节来通风应该是合理而可行的。
2.3.2 对策
天湖岩矿通风系统改造对风量、负压在前后期的需求情况：
2.3.2.1 依据《煤矿安全规程》要求进行矿井的需风量计算：天湖岩矿保持目前的生产规模，最大需风量为8.15m3/s。新村一采区与含春二采区的基建任务由下部水平的另一矿井含春矿实施。5年后的投产初期，新村一采区与含春二采区实际需风量之和为25m3/s，投产后期的实际需风量之和为28.75m3/s，因联合开采进行到投产后期时，原天湖岩矿将不再生产用风，所以总设计用风量最大为33.15m3/s。
2.3.2.2 矿井通风负压计算：原天湖岩矿满足通风的矿井负压为256.7Pa，其服务年限还有8年，通风处在与下部联合开采的容易期内。根据新村一采区与含春二采区的联合设计负压测算数据：矿井通风容易时期要求负压达627.30Pa，困难时期的负压为880.15Pa。由于天湖岩矿最长通风线路明显较下部两个采区要短的多，可采用增阻调节法，使风量分配达理想的效果。
2.3.2.3 主通风机的选用、试运转和评价情况
(1) 综上所述，天湖岩矿选用BD-Ⅱ-6-№13轴流式抽风机。该抽风机电机功率2×30kW，出厂性能特性为静压71Pa至880Pa，风量(28.75～36.75)m3/s，叶片安装角度可根据需要进行调节，选择最佳工况点，以最大限度地提高风机效益。
(2) 天湖岩矿主通风机在安装调试完毕后，在厂家的协同下共同对风机进行了试运转操作，第一次启动便成功，电流、电压、功率均正常，风量稳定。
(3) BD-Ⅱ-6-№13型风机在天湖岩矿运行半年时间的安全性评价
a.该风机运行半年时间未出现任何故障。
b.该风机采用电机与叶轮直联的形式，把电机裹在叶轮的芯部，结构紧凑，运转平稳，摒弃了一般轴流主通风机的长轴转动，可消除传动装置易于损坏变形的现象，使维护更方便。
c.选用隔爆型电动机，电机安装在风机风筒中的隔流腔仙，隔流腔具有一定的密封性能，保证电机与风机流道中含有瓦斯的气体相互隔绝，隔流腔中有偏管与大气相通，使新鲜空气不断进入，流过电机使电机散热后流出，并使腔内空气在风机运行时保持正压状态。
d.该机可以直接通过风机反转来实现反风，并且能满足反风要，不必另设反风道，可以减少外部漏风，有反风速度快的优点。
e.当空气流入第一级叶轮获得能量后并经第二级叶轮排出，第二级叶轮兼备着普通轴流风机中静叶的功能，在获得整直圆周方向速度分量的同进，增加气流的能量，从而达一到普通轴流式风机不能达到的高效率、高风压。
f.该风机的叶片采用的是弯掠组合正交在维扭曲技术，改善了风机风叶与气流的接触面，从而提高了性能参数(与其它类型风机比效率提高6%，噪音降低了11dB)。
g.两级风机既可联合也可独立运行，有较大的灵活性，从特性曲线上看与两台性能相同的鼓风机串联使用有点类似，但较好地提高了性能。
(4)BD-Ⅱ-6-№13型风在天湖岩矿运行半年来的经济性评价
a.主通风机的三分之二安装在风峒内，只有扩散塔在外面，通过电览，由两个轻巧的控制柜控制其运行，不需要专人值班。具体做法是通过电缆把控制柜移到150m外的压风机房。由压风机司机兼任抽风机司机，可省安期投资6万元和两个工人工资2.5万元/年。
b.两级风机分开独立运行，在通风初期，只要满足天湖岩矿的生产用风需要就可以，因此实际只要开启一级风机就够用了，一年可省电费：15.767万元。
c.风机可直接反风，不需要外设反风道，前期投资可节约3万元。
d.该风机一个最大的缺点是一旦电机烧坏，难以在短时间内换好，因此一定要做好备用的准备。
通风系统改造 篇4
关键词：煤矿,通风机站,通风设施,改造
达州市达县杨家沟煤矿扩建工程将+661m回风平硐断面扩大到巷道宽度2.8米, 高度2.8m, 半圆拱形, 净断面7.0m2。根据扩建工程初步设计要求, 鉴于目前回风平硐主扇风机还未安装、风硐长度不够、无安全出口和通风设施不完善等问题, 经矿部研究决定, 将总回风井通风设施进行改造, 按规范要求设计布置风硐、安全出口和安装主要通风机及通风设施。为使工程能按质按量、安全完成任务, 特编制回风平硐井口通风设施改造施工方案。
1新改造通风设施设计方案
根据《煤矿通风机站设计规范》和“井口通风设施设计一般规定”, 作如下方案设计。
1.1主要通风机选择
根据扩建工程初步设计要求, 结合现场实际, 选用FBCDZ-№14型隔爆对旋轴流式通风机二台, 一台运行, 一台备用。配置YBF225M-6型矿用防爆型电机 (N=2×30k W, U=380V, n=980r/min) 。主要通风机性能参数:风机叶轮直径Φ1.4m, 风量888-2340m3/min, 静压2020-500 pa, 外形尺寸长9.27m、宽1.41m、高2.05m。该风机具备消音装置、扩散塔和轴承温度监测。
通风机站值班室应密闭隔音, 距主要通风机房和回风井口20m以上。
1.2风硐设计
1.2.1根据地表情况, 风硐布置在回风平硐北侧, 断面为圆弧拱形, 断面2.5×2.5m, 总长度32.8m。其中风硐入口与回风平硐交叉处夹角31°, 水平直线段长24m;风硐分岔点到通风机吸风口8.8m, 该段与回风平硐夹角40° (柔和转向9°) 。风硐分岔点的内夹角为48.5°, 风硐分叉后设置反风切换垂直闸门、检查窗。风硐应有向风井方向下坡, 坡度5‰。
1.2.2在风硐中两分岔巷口位置分别距风机吸风口5m处装设栅栏, 在风硐入口2m处装设栅栏。风硐全长均采用混凝土铺底, 砌碹或锚喷支护。风道内设置的任何物件均应防火、防锈并可靠固定。
1.3反风设施
在风硐中两分岔巷内分别距风机吸风口前2.8米处安设反风切换垂直闸门。垂直闸门门板和门框均采用钢材焊接而成。
1.4安全出口
安全出口为平巷, 布置在回风平硐南侧, 底板标高与回风平硐一样, 与风硐分别布置在回风平硐的两侧。与回风平硐垂直连接段长4.0m, 然后转向与回风平硐同向长6m, 并与回风平硐间距2.4m。
安全出口有6米直线段, 在转角和出口处各安装有1组双向风门。
1.5防爆门
防爆门应与回风平硐在同一轴线上, 正对着风井风流方向安置;防爆门全断面应与回风平硐断面一致, 防爆门断面为矩形, 采用双扇门结构, 设置反风用的锁紧装置。风井与防爆门到风硐入口点距离比该点到主要通风机吸风口距离短12.8m。防爆门和回风平硐出口正对面空旷, 无任何其他建筑物。防爆门抗压强度大于最大负压3500Pa。
2通风设施规格质量和施工方法
2.1风硐
2.1.1风硐前段即与回风平硐连接直线段24m全在砂岩中, 采用炮掘机装工艺, 局部通风机+阻燃风筒通风。断面为1/3圆弧拱形, 净宽2.5m, 墙高1.5m, 拱高0.8m, 断面积5.25m2。巷道前19m是坚硬的砂岩, 采用锚喷支护, 后5m接近地表, 采用料石发碹支护, 发碹时要满灰满碹交错缝, 不得有孔隙, 防止漏风。
2.1.2风硐后段即分岔风道段长8.8m在地面, 断面为矩形, 净宽×高均为:2.3×2.5=5.75m2, 巷道采用实心火砖砌筑, 墙厚为0.3m, 砌筑时要放满砂浆, 不得有孔隙, 墙面要砂浆抹面, 防止漏风。顶为钢筋混凝土预制板进行现浇处理, 防止漏风。
2.2回风平硐地面段和安全出口
2.2.1回风平硐地面段在地表外长8m为井口门面, 断面为矩形, 净宽×高为:2.6×2.6=6.76m2, 采用实心火砖砌筑, 墙厚为0.3m, 砌筑时要放满砂浆, 不得有孔隙, 墙面要砂浆抹面, 防止漏风。顶为钢筋混凝土预制板进行现浇处理, 防止漏风。
2.2.2安全出口全长10m均位于地面, 断面为矩形, 净宽×高为:1.5×2.2=3.3m2, 巷道采用实心火砖砌筑, 墙厚为0.3m, (下转第100页) 砌筑时要放满砂浆, 不得有孔隙, 墙面要砂浆抹面, 防止漏风。顶为钢筋混凝土预制板进行现浇处理, 防止漏风。
2.3垂直闸门
反风切换的垂直闸门的门框、门板均为矩形。门框用12槽钢焊接三条门框边, 上边框用两条角钢在槽钢边焊接固定两边门框并留有槽口, 以便门板插入;门框要比风硐分岔巷安装处断面稍宽, 以便门板能上下移动自如, 在砌筑分岔巷时就安装固定门框, 门框安装时要保证垂直向下, 不得前后左右歪斜, 达到门板移动自如的效果。门板宽度比门框稍小, 门板高度比门框稍大, 用厚3mm钢板, 版面和四周焊接加筋板, 防止门板凹凸不平难以插入门框, 保证门板能自由上下移动。门板与门框间采用橡胶条进行密封, 用铁压条和螺栓将橡胶条固定在门框上, 门板两面沿外边边缘一周均装有密封橡胶条, 用氯丁橡胶黏接, 当合上垂直闸门时, 矿井负压使门框上橡胶条紧贴在门板上, 从而形成密封, 达到防止漏风的效果。两扇垂直闸门分别由1台小型卷扬机牵引, 确保上下移动自如。
2.4防爆门和风门
为确保防爆门和风门规格质量, 经过矿部研究决定, 定购崃富牌矿用防爆门和风门成品, 具有良好的防火、密封和抗冲击性能。供应方技术人员指导安装, 确保不漏风。
2.4.1防爆门断面与回风平硐断面一致, 断面形状为矩形, 采用双扇门结构, 总宽2.6m, 总高2.6m。安装在回风平硐中距井口4m处。
2.4.2风门断面比安全出口断面小, 断面形状为矩形, 采用单门结构, 门洞宽1.0m、高2.0m。2组风门设置闭锁装置。
2.5主要通风机安装施工
在改造风硐前, 先拆除原来的主要通风机 (型号FBCZ.NO10, 风机叶轮直径Φ1.0m, 电机功率15k W, 风量1040-525m3/min, 静压450-800 pa, 外形尺寸长2.25m、宽1.3m、高1.45m) , 暂时将其安装到已经改造的回风平硐中且在风硐入口以里15m处, 以保证井下通风。直到该工程结束, 新风机试机投入使用后才能拆除。
风机房设计长10m×宽8m, 墙高1.8m, 铺设2趟轨道 (轨距1.1m, 轨道中心距3.5m) , 风机安装在轨道之上, 采用锁紧装置固定风机, 以保证2台通风机间距和通风机与机房墙壁间距, 满足维修方便和安全要求;机房在通风机电机部分设置顶棚, 通风机出风口不设顶棚。
3安全技术措施
3.1回风平硐安全设施改造施工作业中, 井口附近20m范围内严禁烟火, 严禁有电焊、吸烟之类明火。
3.2回风平硐安全设施改造施工作业过程中不得进行其他井下采掘施工, 只允许进行整改维修工作。
3.3回风平硐地面段、风硐、风道和安全出口建设施工时, 要有安全员、瓦斯检查员跟班在场检查瓦斯情况。主扇风机一旦停风, 应立即停止井下一切工作, 撤退人员到地面。
3.4加强瓦斯检查工作, 在施工中需要停止主扇风机或其他原因引起主扇风机停风时, 瓦斯检查员要在现场检查回风平硐内20m、风硐内和地面20m范围内风流和空气中瓦斯浓度, 只有瓦斯浓度在0.5%以下, 方能允许施工;当瓦斯浓度在0.5%以上时必须停止一切工作, 撤退人员, 但瓦斯员和井口检身员不得离开工作岗位, 应在井口值班警戒严禁20m内不得有人靠近或有明火产生。待有电恢复通风排放瓦斯时要更加履行负责这项工作, 直到正常安全为止。
3.5加强巷道开挖表土时滑坡、片帮等安全管理, 巷道掘进时加强敲帮为顶, 及时打好锚杆或临时支柱等支护, 防止边帮滑坡、塌方事故的发生。
通风系统改造 篇5
达标会战及矿井局部通风管理
质量达标会战的通知
矿属各单位：
为了进一步加强矿井通风管理，巩固、提高质量标准化水平，保证通风系统合理稳定可靠，减少瓦斯超限和杜绝瓦斯积聚事故，确保矿井安全生产，根据集团公司《关于开展矿井局部通风管理达标会战的通知》、《关于开展矿井通风系统排查和通风设施达标会战的通知》和煤电公司《关于开展矿井通风系统排查和通风设施达标会战及矿井局部通风管理质量达标会战的通知》的文件要求，结合实际，矿井决定于2009年二季度开展“矿井局部通风管理达标会战”及“矿井通风系统排查和通风设施达标会战”活动。现就有关事宜通知如下：
一、组织领导
为加强局部通风管理达标会战及矿井通风系统排查和通风设施达标会战工作的组织领导，成立专项活动领导小组。
组 长：赵红炳
副组长：王子厚
马春生
程红旗
连雪峰
成 员：张俊敏
孙福建
张
帅
鲁小军
赵亚波
王高玲
李学峰
李少华
张淼鑫
唐少鹏程红雨
李贯勋
周听贤
陈国太
孙斌晓
吴德良
吴玉文
张长发
办公室设在通风科，由张帅负责具体相关事宜。相关区队正职为会战活动的主要责任人。
二、时间安排
（一）局部通风会战达标时间
2009年4月21 日至6月20日。质量达标会战分为二个阶段。
第一阶段：4月21日—5月31日为各单位自查整改阶段。各单位要认真组织学习《煤矿安全规程》（2006年版）、公司《局部通风装备管理若干规定》和河南省国有煤矿《通风质量标准化标准及考核评级办法》。按照规定要求，对本单位的掘进工作面局部通风管理进行一次全面的检查和评价，对于查出的问题，分类排队，按照“三定四签字”的原则，定期整改。
在此期间，矿井定期进行抽查，检查各单位会战落实情况。对于措施不力、行动迟缓的单位，在全矿通报批评和进行相应处罚。
第二阶段：6月1日－6月20日为会战验收阶段。6月上旬为矿井自查验收阶段，由通防科组织对各单位进行达标验收，6月中旬公司组织人员对各单位会战开展情况进行全面检查，6月下旬迎接集团公司验收，验收结果纳入年终质量标准化达标考核内容。
（二）矿井通风系统排查和通风设施达标会战时间 1．4月下旬对目前通风系统及所有通风设施进行一次全面排查分析，针对存在的问题，制定出工程规划、每月整改计划及工作目标，分解落实责任。
2．5月份开始进入通风系统和设施全面整改实施阶段，按计划步骤达到规划目标。
3．5月中旬向煤电公司和集团公司汇报下半年及3—5年内矿井通风系统排查、优化调整目标和方案，并建立档案。
4．6月中旬迎接煤电公司组织专项检查验收，6月下旬迎接集团公司专项检查验收。
三、上级对会战具体要求
（一）各单位接通知后，结合本单位实际，认真学习会战文件，制定会战规划。规划内容要目标要明确，认真组织，精细安排，扎扎实实开展好局部通风管理达标会战及通风系统排查和通风设施达标会战活动。
（二）各单位要充分认识开展局部通风管理达标会战及矿井通风系统排查和通风设施达标会战活动的意义，随着矿井向深部发展、瓦斯等灾害的增大、矿井机械化程度的提高、矿井产能规模的扩大、矿井单产单进水平的提高，矿井通风系统要不断优化和通风能力不断提高，管理水平不断提高，才能保证矿井的安全生产。
（三）各单位正职要支持和关注达标会战工作，保证通风 系统会战重点工程所需的人、财、物制定方案、抓落实、出效果。
（四）集团公司将各单位“通风系统优化方案和长远规划”作为后3年内安排资金计划的依据，如果对长远规划发展没有详细安排，集团公司将不予列入资金计划，煤电公司将不定时抽查，重点检查局部通风管理和通风设施达标整改进度，并对排查结果和规划方案进行考核评定，对验收排名最后的2对矿井，各罚款10000元。同时把局部通风管理和通风设施达标验收情况，作为月度、质量达标考核的依据。
四、会战的目的
(一)以二季度通风设施达标会战为契机，开展好全年通风设施质量达标工作
1．认真学习《煤矿安全规程》和《煤矿井工开采通风技术条件》，“通风安全质量标准化标准”、“矿井通风设施技术规格质量标准”等通风技术和质量标准。
2．对矿井现有的通风设施设臵位臵、数量、规格、通风设施种类、构筑质量等认真组织排查；根据排查的结果，对位臵不合理的、建造的种类不合适的、达不到质量标准要求的通风设施，制定今年的整改计划，每月必须下达改造拆建通风设施计划，认真组织整改。
3．新建的通风设施必须严格按照质量标准要求施工，新建通风设施的达标率实现100%；同时根据矿井采区数量制定 精品永久风门数量，五2采区精品永久风门不少于采区永久风门数量的30%。
4．矿井所有通风设施全年内均要达标，其中达到一级的通风设施不低于80%，实现通风质量标准化规划的达标目标。
五、会战内容及责任划分
1、通风科负责，各业务科室协助配合
（1）对矿井目前通风系统进行一次全面排查分析，包括：矿井主要通风机供风能力，矿井通风系统的合理性，通风阻力分布合理性，水平和采区通风系统、通风能力，专用回风巷完善、通过能力，风量分配合理性，矿井有效风量率，采面通风方式选择合理、风量充足，通风管理的薄弱地点等。针对存在的问题，制定整改优化方案。
（2）结合矿井长远发展规划、产能规模和采掘接替安排，制定下半年及今后3—5年矿井通风系统调整规划、优化方案。重点是矿井现有的通风系统改造工程进度、完成时间，矿井以后每年的产能规模计划，重点采掘接替安排，瓦斯等灾害程度分析，矿井和采区通风系统调整计划和时间安排，通风系统优化所需的工程计划安排等。
（3）对主要通风机供风能力和各采区通风能力进行测算评估，按照实际供风能力优化矿井采掘布局，严格落实以风定产；按照矿井长远发展、生产规划目标和瓦斯变化趋势等，制定近期及中长期矿井通风系统调整方案和步骤。
（4）对通风系统阻力分布合理性进行分析，建立矿井、采区巷道通风阻力基本参数，有重点的加大扩巷降阻力度，重点考核降阻效果。
（5）建立通风系统排查制度，总工程师组织专业技术人员每月对矿井通风系统排查一次（总工程师每月必须到总回风和采区回风系统检查一次），找出通风系统中存在的薄弱环节，有针对性的逐项进行整改，并有记录可查。
（6）矿井通风系统改变,包括矿井、矿井一翼、整个采区进行通风系统调整时必须报公司审批，其他大的巷道贯通、局部关键通风系统调整报公司备案。
（7）进一步完善掘进工作面局部通风管理齐抓共管责任制和各项管理制度，明确职责，落实责任，制定奖罚办法，定期开展局部通风质量达标检查考核。
（8）微风巷道必须加设瓦斯传感器，掘进巷道超过千米增设甲烷传感器。
2、技术科负责，各业务科室协助配合：加强巷道开工和贯通管理，巷道贯通必须由总工程师组织审批编制完善的安全技术措施，并报一通三防部备案。严格落实串联通风措施，必须按照公司串联通风措施审批权限进行审批，杜绝不合理串联通风。采区风门数量控制在15组以内，临时风门原则上不得设臵，确需设臵时，保留时间不得超过10天。
3、安监科负责，各业务科室协助配合：排查局部通风机安设位臵的合理可靠性，电器设备安设位臵的合理性等。严禁在角联巷道、微风巷道、盲巷等通风不可靠地点安设风机；瓦斯检查工每班校对甲烷传感器。
4、机电科负责，各业务科室协助配合：大力推广使用系列高效（对旋）局部通风机、新型风机开关、大直径强力风筒和矿用风筒开关传感器，实现掘进工作面安全可靠供风。局扇自动倒台装臵是否规范。
根据《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第二批）》（安监总煤装[2008]49号）的规定，JBT系列局部通风机2009年3月12日后禁止使用（机电科把关）。
5、技术科负责，各业务科室协助配合：掘进工作面“作业规程”中局部通风机的选型设计、审查与实施是否符合规定；局部通风机安装位臵及高度、三专两闭锁、消音器、过渡节（大小头）和弯头设臵、分风器设臵、倒台实验、管理排版是否符合规定要求，看风机工的培训、考核、持证上岗情况以及试倒台记录是否健全，局部通风机投运验收。
6、通风队负责：
（1）永久挡风墙所封闭巷道长度超过10米的必须两端同时封闭，墙外不得留盲巷。
（2）矿井所有通风设施拆除和构建必须经矿总工程师同意；必须保证通风实施完好。（3）无风巷道及临时停风超过24小时的巷道必须进行封闭，严禁只打栅栏。
（4）风筒吊挂平直、有编号，反压边整齐一致，无挤压，有明显的安全标志、生产日期等，风筒管理建立相关台帐。
（5）各地点的通风设施的构建工作（风门、调节风窗、密闭、栅栏、隔爆棚、测风站），按照质量标准化管理建造永久风门、临时风门、永久密闭、临时密闭、栅栏、隔爆棚等通风设施，并建立通风设施建造台帐和管理台帐，有记录可查。
（6）每周对矿井各地点的通风系统排查一次，并建立相关系统排查台帐。有记录可查。
（7）负责指定局部通风机的安装位臵，风筒、分风器的安装，风筒悬挂平直，逢环必挂，接头必须使用反压边，接头无漏风、风筒拐弯用弯头、变径处使用过渡节，风筒出风口风量不小于作业规程规定。
（8）负责-200联巷和-160绕巷永久风门前后加设阻车器，非通车时间关闭阻车器，防止撞坏风门。
7、信息中心：负责配齐监控机房内的各种设施，配齐井下各种监测传感器，负责安装工作及按规定时间进行调校，做到监控系统稳定可靠，监控数据准确。
8、采煤队负责：负责采面的临时风门和风巷风门的看管、使用、保护等工作及风门前后5m范围内的卫生，通风设施损 坏后及时汇报，采取措施，预防瓦斯超限事故发生，杜绝微风和无风作业，负责风、机巷瓦斯传感器的按规定悬挂。采面和上下安全出口100米内的巷道有效通风断面。
9、掘进开拓队负责：巷道内瓦斯传感器的按规定悬挂。巷道有效通风断面。风筒的掩护，工作面20米内的风筒的铺设。工作面每班安排看风机工，进行倒台试验，并汇报至通风调度和做好记录，每天倒台时间不低于一个小时。
六、奖罚制度
会战期间严格按照会战内容进行考核，各相关科室和区队要积极配合，会战期间对于违反规定的单位，按照矿现场管理办法严格进行处罚，单位正职受连带处罚。会战开始后每月由通风科组织一次评比活动，每月按照考核成绩，评出的优秀的单位（2个），奖励1000元，合格单位奖励500元，其他相关人员奖励200----800元。对于行动迟缓的单位和每旬评比中不合格的单位每旬罚款1000元，相关单位正职罚款200—300元，会战结束后的各单位要保持会战成果，矿井将继续开展评比制度。
通风系统改造 篇6
【关键词】通风安全；基础材料；测风；风压
Mine ventilation safety evaluation of the maintenance and operation of the ventilation system
Bian Feng
（Schenck （Tianjin） Industrial Technology Co.， Ltd Tianjin 300385）
【Abstract】Mine is a high-risk industry， in the coal mine production safety evaluation is extremely important. Firstly， a more detailed description of the safety evaluation of mine ventilation， mine ventilation and the factors that cause safety problems were analyzed， and finally how to do Ventilation Safety presented the author's own views.
【Key words】Ventilation and safety；Basic material；Wind；Wind pressure
安全评价是指运用定量或定性的方法，对建设项目或生产经营单位存在的职业危险因素和有害因素进行识别、分析和评估，以此判断工程和系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策及建议，制定防范措施和管理决策的过程。我国的煤炭工业在国民经济发展中具有重要的基础地位，为了保证煤矿矿井建设和生产过程的安全，安全评价在煤矿企业中显得极为重要，通过对煤矿生产系统潜在危险进行相关评价，找出事故原因，建立煤矿企业安全生产环境。本文旨在介绍煤矿安全通风评价的基础上，探讨如何确保煤矿的安全通风。
1. 煤矿通风安全评价
1.1 对矿井通风系统的评价。
煤矿通风系统要以保障煤矿井下各用风地点风流稳定为出发点。煤矿的通风系统分为中央并列式、对角式、分区式等。要根据通风系统的特点，识别留设煤柱或岩柱是否满足该矿通风系统的要求；判别各种通风设施如风门、风窗、风桥、密闭是否符合要求，矿井负压是否符合要求；矿井的风机、反风设施是否符合要求。判别煤矿通风系统中存在的角联部位，特别是煤矿多水平生产，多井口进风的角联，分析、保障角联井巷中通风稳定的措施。合理的采（盘）区通风系统是保障采掘各用风地点实现独立通风、通风稳定的条件。如采区进、回风巷必须贯穿整个采（盘）区，高瓦斯、或有煤与瓦斯突出矿井的采区，开采容易自燃的煤层，必须设置专用回风巷。低瓦斯开采煤层群，分层开采采用联合布置的采（盘）区必须设置专用回风巷。回采工作面的通风系统有上行、下行通风之别，由于煤矿瓦斯密度较空气轻，上行通风风流与瓦斯自然流动状态一致，便于带走瓦斯。因此《煤矿安全规程》规定大于12°的煤层必须采用上行通风，如要采用下行通风，工作面的风速必须大于1m/s。煤矿总回风巷的瓦斯及二氧化碳是煤矿通风各使用点通风稳定晴雨表，要通过煤矿一定时期总回风巷瓦斯测定记录，总回风巷瓦斯及二氧化碳浓度稳定或者变化，来判定通风系统中是否存在问题。
1.2 对矿井通风管理评价。
对矿井的通风管理评价，需要建立并且完善通风管理制度、日常管理机制和反风演习制度，这些不仅是进行通风管理评价的保证，而且也是保持煤矿通风稳定的根本措施。对煤矿通风管理进行评价，可以及时发现影响矿井通风安全的因素，了解各个通风地点对通风系统的影响作用，为不断改善通风系统提供可靠的依据。
1.3 对煤矿通风基础材料的评价。
煤矿比较容易出现瓦斯和氧化物质。煤矿通风的基础材料包括对瓦斯、氧化物浓度检测以及煤层自然发火性和爆炸性的检测结果。根据我国有关的法律规定，矿井每年都要对瓦斯、氧化物浓度进行鉴定，具体包括二者的涌出量和绝对涌出量，再经有关部门审核、批准，在煤矿管理机构备案。同时我国法律对自然发火性和爆炸性也做出了相应的规定。
1.4 对煤矿测风的评价。
（1）煤矿测风工作是通风管理的一项日常工作。测风数据一方面必须真实、准确，同时测风地点要全面，能反映出通风的状况。测风地点应包括进、回风井，主要进风巷、回风巷，采（盘）区进、回风巷，采掘用风点进、回风巷；可能漏风区域如：风门、风桥、密闭等；低风速区域：掘进工作面，回采工作面上隔角，角联巷道等。
（2）根据矿井测风数据，计算矿井各用风地点的风流风速。煤矿井下风流状态要求为层流，紊流可将井下有害气体如瓦斯、二氧化碳等有害气体随风流带走，紊流状态要求井巷中的风流风速必须大于《规程》规定的最小风速。同时由于巷道风速低的特点，低风速区域也是瓦斯容易积聚的地方，是管理重点。井巷风流风速过大，容易造成煤尘（粉尘）的飞扬，必须低于《规程》规定的最高风速。根据《规程》163条的规定，通过计算评价各用风地点的风量是否满足需要。漏风是矿井的必然现象，通过测风，要计算矿井外部漏风、内部漏风。内部漏风又分直接进回风间的漏风和漏到采空区的漏风。外部漏风，直接进回风间漏风影响矿井的通风效率，而漏入采区的风量，对于开采有自燃发火性煤层的矿井将是严重的自燃发火隐患。
1.5 评价结论的阐述。
根据上述内容进行评价、计算、判断，对下述问题作出结论：（1）影响矿井通风的矿井灾害因素。（2）井下各用风地点对保障矿井通风系统的影响因素。（3）矿井开拓开采对矿井通风的影响因素。（4）说明矿井低风速区域、高风速区域。（5）对矿井漏风地点、大小、危害性质作出说明。（6）矿井自然风压对矿井通风影响程度。
2. 煤造成煤矿通风安全问题的因素分析
2.1 煤矿系统还不完善。
通风系统不完善指的是通风方法和方式不符合煤矿的实际生产情况。通风系统混乱会直接影响系统风量不足，导致采掘面处于微风甚至是无风的状态下，瓦斯积聚增多，达到爆炸的浓度。
2.2 煤矿通风设施不安全、不可靠。
从已经发生的煤矿事故可以得出，很多煤矿企业的通风设备存在一定的问题，有的甚至还会出现漏风的现象，这样使得矿井环境处于微风的状态下，很容易使瓦斯积聚，甚至会发生爆炸。例如：山西大同发生的瓦斯爆炸事故的主要原因就是由于煤矿的通风设施不可靠，使设施破坏，出现严重的漏风现象，最终导致悲剧的发生。
2.3 煤矿安全管理秩序混乱。
有些煤矿事故是由局部通风不合理造成的，有时安装多个通风设施时运用串联的方式，串联的风机和出风口没有密封的装置，也没有负压风机协助工作，这样并没有把地面上的新鲜空气送到地下，只是产生大量的循环风。所以，矿井产生的大量有害气体没有被排出，在矿井内积聚，严重时会导致人中毒死亡。
2.4 盲巷管理不严格。
煤矿企业对盲巷的管理不按照一定的规章制度进行管理，很容易发生煤矿事故。对于盲巷工作区域没有进行封闭工作，工作人员可能会违章误入，导致死亡。对于需要修复的盲巷，更应该引起重视，及时发现问题，及时处理，防止密闭瓦斯的渗入，留下爆炸的安全隐患。
3. 做好通风安全的措施
3.1 煤矿企业应该把自身的实际情况作为出发点，制定出一套合理的、科学的通风系统方案。
3.2 矿井都是在变化的，根据变化对通风系统加以改进，从而保证矿井的作业安全。对通风系统的改善要坚持以控制通风的稳定性为前提，避免不合理串联通风的出现，从而使煤矿生产得到一定的保障。
3.3 在注重通风管理方面的问题时，还要加强监控管理，不断提高矿井装备的水平，避免出现瓦斯超限工作，甚至发生爆炸。矿井企业要安排专业的瓦斯检测人，对矿井下的瓦斯随时进行检测，及时发现问题并采取有效的措施去处理。每周或者是每个月都要对全体职工的安全技术进行培训工作，提高全体人员的素质和安全意识，不断完善矿井安全制度。
4. 煤矿通风系统的运行与维护
4.1 一般规定。
（1）入井空气温度及采掘工作面、机电硐室温度符合规定；（2）井巷风速及采掘工作面风量配备符合规定；（3）有害气体浓度符合规定；（4）专用回风巷、专用排瓦斯巷、总回风巷及采区进回风巷管理符合规定；（5）矿井、水平、采区、采掘工作面及主要硐室通风符合规定；（6）采掘工作面通风方式符合规定；串联通风符合规定。
4.2 运行管理。
4.2.1 矿井主要通风机的运行管理。
（1）主要通风机安装及漏风率符合规定。（2）主要通风机台数、能力及配套电机符合规定，必须保证连续运转。（3）防爆门至少每6个月检查维修1次。（4）主要通风机至少每月检查1次。（5）主要通风机定期进行性能测定。（6）每季度检查1次反风设施，反风演习符合规定。（7）主要通风机专职司机培训、操作符合规定。
4.2.2 矿井通风设施管理。
（1）进回风井之间及主要进回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性挡风墙；需要使用的联络巷，必须安设2道联锁的正向风门和反向风门。（2）采空区必须及时封闭。必须随着采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束45天内，必须在所有与采区相连通的巷道中设置防火墙，封闭采空区。（3）不应在倾斜的运输巷中设置风门；如果必须设置，应设置自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的措施。
4.2.3 矿井通风系统的调整。
（1）改变全矿井通风系统时，必须编制通风设计及安全措施，由企业技术负责人审批。（2）巷道贯通必须符合108条规定。（3）改变主要通风机转数及叶片安装角度时，必须经矿技术负责人审批。（4）建立定期测风制度，及时根据需要调整工作面风量。
4.3 矿井通风系统的改造与优化。
4.3.1 及时调查掌握通风系统现状。
（1）进行主要通风机装置的性能测定，了解主要通风机的性能。要求测定风机内部和各种间隙，检查叶片、导叶的安装角度以及风硐中风流控制设施的严密程度，查看风硐和扩散器的结构、断面、转弯和扩散器出口风流的速度分布；测定电机的负荷率。（2）预测待采地区的瓦斯涌出量和地温变化。（3）对矿井最大通风阻力路线进行测定，了解其阻力分布和阻力超常区段，为降低阻力提供依据；对主要分支的风阻值以及典型巷道的阻力系数进行测算，为网络解算提供数据。
4.3.2 分析评价通风系统现状。
核算矿井的通风能力：主要通风机装置通风能力核定，井巷通过能力核定，矿井最大阻力路线的阻力分布，矿井生产布局分析评价，是否存在集中生产，矿井抽采系统能力的分析评价，提高抽采效果。
4.3.3 方案拟定。
拟定原则：立足现状，着眼长远，因地制宜，对症下药，投资少，见效快，既要保证安全生产，又要增风节能。
（1）先考虑现系统的维护与优化，再考虑改造，新开掘巷道、开新井和设备更新。（2）注意采取新措施。（3）降低最大阻力路线上的通风阻力，提高主要通风机的综合效率。（4）对多主要通风机系统进行综合考虑，充分发挥各个系统能力。（5）多方案优选。
4.3.4 主要措施。
（1）改变通风网络。适当开掘新巷道，增加并联风路，封闭旧的串联风路。（2）开掘新风井，改变通风系统。（3）调整和改善通风系统。（4）改造通风网络，降低通风阻力。
5. 结束语
对于煤矿企业来说，做好煤矿通风评价是必不可少的工作程序，这样较科学的判别出在煤矿通风工作中存在的问题，这样我们才能对症下药，找到问题的根本，提出相应的解决措施和防范措施。
参考文献
[1] 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].2005.
[2] 国家安全生产监督管理局.安全评价.北京：煤炭工业出版社，2005.
[3] 崔刚，陈开岩.矿井通风系统安全可靠性综合评价方法探讨[J].煤炭科学技术，1999.
[4] 刘立平，林登发，何朝远.矿井瓦斯爆炸危险性定量分析[J].重庆大学学报，2001.
矿山通风系统改造的探讨 篇7
1 矿山的大致情况
该矿山属于小型矿山, 尽管原先采用的自然通风方式在该煤矿浅部的安全开采中发挥了重要作用, 但自然风的风力强弱和风向在很大程度上都是由大气环境决定, 而大气环境并不稳定, 其变化非常复杂, 因而无论是在季节变化还是昼夜交替中, 自然风的风压和风向的变化都非常明显。因此, 随着矿井开采活动的深入化, 用于矿井通风的风力必然会减弱, 通风效率也会大大降低, 从而造成矿井深处温度高、湿度大、供氧不足等问题, 这必然形成安全隐患, 对矿井的安全生产产生不利影响。随着由通风不畅而带来的一系列安全问题的不断增多和日益严重, 对原有的通风系统进行改造和优化势在必行, 减少对传统自然通风的依赖, 采用先进的技术手段进行人工通风, 这不仅能使矿井的安全生产得到有效保障, 还能积极响应国家提出的可持续发展要求, 从而促进“两型”社会的建设。
2 矿山通风井的规划
当前, 该矿山共设置4个坑口, 其中浅部斜井与深部斜井属于进风井, 坑口属于回风井。这4个坑口主要用作行走的人行道、煤矿的运输, 连接许多井巷、采空区及地表沟通的主要通道就是浅部斜井和坑口, 在阻止漏风的问题上比较困难, 同时也很难控制风的流向, 且大量中段巷道由于长时间受地压的破损, 会出现极其明显的漏风问题。经一系列的现场分析与考察, 设计新鲜风流从浅部斜井、深部斜井与坑口三通风井转进矿井, 坑口通风井可作回风井用。新风到各个中段位置之后, 分别送至两翼, 需分段风量足、风压高、风质好, 待工作面清洗完之后从从边界回风井返至120中段, 再集中于坑口多级盲斜井排出。
当然, 建设矿山新的通风系统无需增设过多的构筑物与通风工程, 只需把120中段和六庙斜井贯通40m左右, 同时密闭与工区相通的坑道, 避免回风段与进风段间出现漏风或者风流短路的情况。
3 设计通风方案
针对矿山的具体情况, 经过一段时间的研究和讨论, 规划出了3种通风方案, 以下对3种方案的具体工作方式和具体内容进行分析。
3.1 方案一抽出式通风
通风方式:主要安装于北120中段和深部商斜井贯通处抽出污风;需风段与进风段风压处于负压状态, 回风段的压力相对更高些。
优点:可利用浅部斜井、深部斜井、坑口生产井兼作进风, 不需要井口密闭等设施;进风段的风速较小, 劳动条件佳, 有利于行人运输;因生产井又可以作进风井用, 因此无需设置专用进风井巷。
缺点:工作面经采空区等与地面直接沟通时.较难控制短路漏风;可克服的矿井通风阻力不大。
注意问题:避免让工作面变为角联在自然风压作用下风流出现反向;将进风段重点密闭起来, 以免地表和进风段或者进风段间出现短路漏风问题, 密闭工作量大。
3.2 方案二压入式通风
通风方式:伞矿呈正压状态, 进风段的压力相对较高;主扇安设于深部斜井进风井压入新风。
缺点:要开设深部斜井专用入风风硐;进风段的劳动条件差, 风速大, 不利于人行运输;通过采空区等同地面直接沟通, 工作面控制短路漏风的难度较大;充分利用深部斜井兼作通风, 需设置井口密闭等设施;可克服的矿井通风阻力较小。
注意问题:地表和回风段间要具备很多的通道相通, 应避免工作面变为角联在自然风压作用下风流出现反向, 烟尘乱窜污染新风等;把深部斜井坑口重点密闭好, 以免深部斜井和进风风硐间出现短路漏风的情况;务必要具备可靠而又灵活的自动风门。
3.3 方案三混合式通风
通风方式:回风井与进风井均安装可主扇, 一台负责压入新风, 一台负责抽出污风;矿井风压在回风段呈负压状态, 在进风段呈正压状态。
优点:能克服掉很大的通风阻力;可依靠对正负压交界的零压点的位置进行调整, 对地面与漏风地段间的短路漏风进行控制。
缺点:充分利用深部斜井兼作通风, 需设置井口密闭等设施;劳动条件太差, 进风段风速大, 不利于人行运输;需开设深部斜井专用入风风硐。
注意问题:对二台主扇风压, 让零压点处在最容易和地表短路漏风的位置;回风段与进风段都一定要强化密闭力度;由于机械风压较小, 在自然风压下风流反向, 以免在正负压交界点的附近一带出现反向。
结合矿山具体情况对以上三个方案进行对比研究, 经过仔细讨论后决定采用第一种方案, 即抽出式通风, 将进风装置安放在深部斜井、浅部斜和坑口, 回风装置放置在坑口。
4 选择矿山通风设备
(1) 计算风机风量Qf:
式中:Qm表示矿井需风量, Qf表示主要风机的工作风量, k表示漏风损失系数, 设置K=1.1。
(2) 计算风机风压:
式中:hm表示矿井通风系统的总阻力, Pa;Hn表示矿井自然风压, Pa;hvd表示扩散器出口动能损失, Pa;Htd表示风机全压, Pa;hd表示通风机附属装置的阻力, Pa。
针对轴流式风机, 把相关数据代入, 获取风机的最大风压与最小风压, 即:
(3) 风机的实际工况点:
依照Qf、Hsdmin与Qf、Hsdmax确定的工况点均不处于确立的通风机的特性曲线上, 所以说一定要依照通风机的工作阻力确立其实际工况点。经过计算我们知道通风机的最大工作风阻为1.92, 最小风阻为1.36。
在通风机特性曲线图中作通风机工作风阻曲线, 和风压曲线的交点困难、容易两点, 也就是实际工况点。
(4) 风机的选择:
依照当下矿山风机使用的状况, 全方面确立风机应符合的各项特征确立对旋式轴流风机。一会走啊计算的矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsdmax与矿井通风容易时期通风机, 在通风机特性曲线上标注好符合矿井通风要求的通风机是DK62一N016。
(5) 确定通风机的转速与型号:
依照通风机的工况点参数针对初选的通风机实施经济、技术及安全性比较, 最终确定通风机的型号是DK62-N016, 转速是n=960r/min。
5 结束语
通过使用该方案对通风系统进行改造, 该矿山原来通风混乱的局面和存在的安全隐患都得到了较好解决, 实现了安全生产。尽管目前我国矿山通风系统并不完善, 但只要能不断深入对该项目的探索, 同时总结先进的生产经验和方法, 我国矿山系统的改造和升级一定会更加普及化和科学化, 随着安全生产的不断落实和开展, 我国的能源生产行业一定能取得更大的发展, 从而更好地促进现代化建设。
参考文献
[1]张森, 陈开岩.基于突变级数法的矿井通风系统方案优选[J].煤炭技术, 2012 (03) .
跃进煤矿深井通风系统的改造 篇8
关键词：回风井,通风系统,通风阻力
1 矿井概况
跃进煤矿已有50 a的开采历史, 井田走向长3.8～6.8 km, 倾斜长2.0～3.9 km, 开采面积约22 km2, 开采深度超过900 m。矿井开拓方式为斜井多水平分区式上下山开拓。核定年生产能力为150万t, 截至2008年底, 全矿井可采储量为6 249万t, 矿井尚可服务40 a。
矿井通风方式为中央并列式, 通风方法为抽出式。进风井4个, 即主斜井、副斜井、立井及西风井, 其中立井及西风井为辅助进风井;回风井1个, 即东风井。东风井安装2台 (1台备用) BD-Ⅱ-8-№24轴流式通风机承担全矿井通风任务, 其电动机型号为YBF450M1-8, 转速742 r/min, 功率2×280 kW。运行工况为:排风量6 218 m3/min, 负压 2 989 Pa, 风叶角度2.5°。矿井生产采面集中在二水平23、25采区, 23采区采用上下山单翼开采, 25采区采用下山双翼开采。2个采区均布置3条下山 (两进一回) 交替生产, 交替重叠生产时间3个月左右。其中23下山采区布置1个综放工作面, 25采区布置1个综采工作面;2个采区共布置4个开掘工作面。西翼22、24采区可采储量为2 504.2万t, 正在开拓准备。
跃进矿矿井总进风量为5 899 m3/min, 总回风量为 6 015 m3/min, 等积孔为 2.18 m2, 最大通风流程11.8 km;经计算, 矿井西翼采区开采后, 需风量为8 328 m3/min。
2 通风系统改造的必要性
(1) 随着矿井开采深度增加和-200 m水平西翼采区的准备, 地温有所升高, 通风线路增长, 通风阻力进一步加大, 西翼采区通风将更加困难。现有主要通风机BD-Ⅱ-8-№24不能满足矿井向深部延伸、西翼采区开拓供风的需要。
(2) 回风路线长, 原施工巷道断面小, 扩修困难, 造成通风阻力大;增加风量, 通风阻力增加更大。目前, 主要通风机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) 矿井通风阻力达到2 989 Pa (大于规定要求) , 易造成自然发火。
3 新风井方案确定
根据井上下对照图及地面地形情况, 按照井筒设计尽量减少压煤、安全、经济的原则, 并考虑对现有生产接替的影响程度以及便于新采区开拓接替等因素, 本次对新风井设计提出2种方案。
3.1 方案Ⅰ
新回风立井位于-200 m水平西翼采区上山矿井边界, B钻孔附近, 落底于2-3煤顶板中, 通过22采区回风上山与二水平西翼回风大巷连通。井筒净Ø5 m, 井深473 m。
(1) 优点。
①能够尽快解决二水平西翼采区的通风问题。②井筒较浅, 初期投资少, 建井工期短。③井筒落底后, 可实现二水平轨道、回风大巷对掘, 有利于西翼采区提前形成。
(2) 缺点。
①对于矿井东翼采区, 通风线路长, 风阻大, 不利于通风。通风系统形成时间较长, 不利于解决目前矿井通风线路长、采掘面地温较高问题。
②回风上山在西翼采区上部回采后, 维护困难, 修护量大。
3.2 方案Ⅱ
新回风立井位于井田深部中央, 2#暗副斜井井筒西侧, 距A钻孔约90 m, 落底于2-1煤顶板岩石中, 直接与二水平西翼总回风巷连通。井筒净Ø5 m, 净断面19.6 m2, 井深724.8 m (图1) 。
(1) 优点。
①风井位于井田深部中央, 通风方式合理;对于东西两翼采区通风, 通风线路短, 通风阻力小, 运行经济安全性较好。②与方案Ⅰ比较, 可较早改善矿井工作环境。
(2) 缺点。
①与方案Ⅰ比较, 井筒较深, 初期投资较大。②风井地面地形狭窄, 工业广场布置较困难, 挖、填土方量较大。
通过方案比较, 为及早解决矿井风量不足、风阻大、东翼采区采掘工作面地温较高问题, 改善矿井工作环境, 确定方案Ⅱ为新风井施工方案。
4 通风设备选择
经计算, 矿井需风量为8 328 m3/min, 通风容易时期通风阻力为2 181.3 Pa, 等积孔3.54 m2;通风困难时期通风阻力为2 450.3 Pa, 等积孔3.34 m2。
根据矿井通风容易、困难时期所需风量、总阻力、通风机附属装置的阻力、自然风压, 计算出矿井通风容易、困难时期所需风量、静压, 在通风机特性曲线上, 选择满足矿井通风需要的通风机, 从而确定通风机的工况点、型号、转速, 而后选择相配套的电动机。
确定选用FBDCZ (B) -10-№32型隔爆对旋轴流式主通风机2台 (1台备用) , 转速590 r/min。其工况点均处于高效区中, 风机效率80%以上。每台风机选用高压防爆电动机2台, 2×320 kW, 6 000 V, 590 r/min, 负荷系数为0.9。
5 通风系统改造
新风井建成后, 担负着全矿井的生产通风任务, 主要通风机风量由目前的6 200 m3/min左右提高到9 600 m3/min左右, 原回风井 (东风井) 改为进风井, 通风方式由原中央并列式改为中央分列式通风, 通风方法仍为抽出式。
二水平东翼总回风巷通过联络巷与西翼总回风巷沟通, 封闭二水平东、西翼总回风巷与2#暗副斜井贯通口, 这样2#暗副斜井在新回风立井建成投入使用后作为进风井;+170 m水平各硐室均处于进风流中, 符合规定要求。
6 结语
(1) 通风系统改造后, 矿井原回风井、总回风巷、回风井筒变为进风井巷, 在不增加原进风井风量的情况下, 由原回风井承担所增加风量, 解决了深井通风困难问题, 为矿井增加风量创造了条件。
(2) 施工新风井后, 在不增加回风井的前提下, 实现矿井通风系统改造, 便于管理。
(3) 减少通风设施22组, 便于维修管理。
(4) 矿井进风量增加2 400 m3/min, 通风阻力减小800 Pa左右, 从而使通风网络中的通风阻力分配合理且与风量相匹配, 提高了矿井抗灾、避灾能力。
(5) 解决了注浆土源匮乏问题。
人防工程电站通风系统的改造 篇9
关键词：人防工程,地下电站,通风
随着设计标准提高及信息技术应用不断深入, 人防工程内部用电设备种类、数量日益增多, 己有发电机组有限供电量与工程内部设备用电量不断攀升之间的矛盾日趋突出, 电站扩容改造势在必行。但是人防工程电站与地面工程电站由于防护要求不同, 采用一般技术措施, 改造难度大、投入经费多, 通过多方调研、校核计算、方案优化, 设计了电站通风改造的最佳方案。
1 工程概况
原有电站为地下电站, 内有5台75k W柴油发电机组, 柴油机采用开式水冷冷却, 机房采用机械通风降温, 柴油机燃烧空气自机房吸入, 排烟风管采用石棉绳保温, 部分进排风管及排烟管浇铸在钢筋混凝土中, 部分设置在被复层外。进风机功率7.5k W、风量为11000m3/h, 排烟由DN600钢制风管集中排出, 架空敷设排烟管长度20m。由于电站容量不能满足需要, 建设单位拟拆除现有机组, 用4台300k W柴油发电机组代替原有发电机组。
2 电站内外空气参数的选取
规范规定, 柴油发电站机房室内温度冬季、夏季均取35℃。最近气象台站提供的室外通风温度:冬季为-5.3℃, 夏季为26.5℃。如果机械地套用最近气象台站提供的室外空气参数, 计算出来的发电机房夏季通风降温风量非常大, 对通风系统设计、设备选型、运行成本等方面负面影响明显。因此在充分考虑电站特殊位置、所处区域气温较低的实际情况, 经过长时间对气温观测, 实地调查研究, 最终确定电站冬季室外通风计算温度为-7℃, 夏季室外通风计算温度为20℃。
3 机组散热量计算
对于采用开式水循环冷却的柴油发电机组, 其散热量按下式计算。
式中:Q———柴油发电机组散热量, k W;
Q1———柴油机散热量, k W;
Q2———发电机散热量, k W;
Q3———柴油机排烟管散热量, 取1.14k W/m;
Ne———柴油机额定功率, 根据产品样本取343k W;
N———发电机额定功率, 根据产品样本取300k W;
B———柴油机的耗油率, 根据产品样本取0.204 (kg/k W·h) ;
q———燃料的热值, 柴油取11.63k W·h/kg;
η1———柴油机散至室内的热量百分比, 按设计手册规定取4%;
η2———发电机的效率, 按设计手册规定取90%;
经计算, 4台300k W柴油发电机散热量见表1。
4 进排风量计算及校核
改造前柴油发电机房空气采用风冷方式, 改造后如果仍然采用风冷降温方式, 排除机房余热所需风量为:
式中:G———排除机房余热风量, m3/h;
Q———柴油发电机组散热量, k W;
Tn———机房室内计算温度, 取35℃;
Tw———室外通风计算温度, 冬季取-7℃, 夏季取20℃。
经计算, 排除柴油机房余热所需风量:冬季为18444m3/h;夏季为51644m3/h, 夏季电站排除余热通风量远大于冬季。按最不利情况, 确定夏季通风量51644m3/h为排除机房余热风量, 而现电站送风量为11000m3/h, 故采用现有机械通风系统不能实现机房降温要求, 须改造通风系统以实现机房降温要求。
5 电站通风系统改造
通常电站机房降温有两种方式, 一种是风冷, 即利用室外温度较低的空气, 通过风机送风至机房降低温度, 其优点是系统简单、成本较低, 缺点是暴露征候明显, 伪装效果差。另一种是水冷, 即利用较低温度的地下水或地表水, 通过空气表面冷却器降低机房温度, 其优点是冷却效果好、安全性好, 缺点是增加冷却水库, 投资成本增加。对于己建的地下人防工程电站扩容改造, 机房空气降温无论采用风冷还是水冷, 都存在因电站部分进排风及排烟管道暗敷在钢筋混凝土内或被复层外, 更换大直径通风管道难度大、成本高, 而仅利用现有通风管道通风时阻力远远超出规定值的实际困难。通过反复论证, 设计了机械通风与吊挂空调机组相结合的机房空气综合降温冷却方法, 具体技术措施为:
1) 改造现有送排风系统。原有工程进风量包括柴油发电机组燃烧空气量和冷却机房空气温度用风量两部分, 改造后, 在保证柴油发电机组燃烧空气量和进风管道阻力不超规定值的前提下, 尽量扩大进风量, 增加通风带走热量, 以减少冷却水用量, 同时按20m3/ (k W·h) 进风量校核计算排除柴油发电机房内有害气体所需的通风量。原有进风机功率7.5k W、总进风量为11000m3/h, 其中燃烧空气量为2500m3/h、排风量为8500m3/h。柴油发电机房采用水冷却时排除有害气体所需进风量为24000m3/h, 燃烧空气量为10000m3/h、排风量为14000m3/h。更换通风机后系统排除的余热量:Q=[G× (TnTw) ×1.01×1.2]/3600=[24000× (35-20) ×1.01×1.2]/3600=121k W, 现有通风管道空气流速小于12m/s规定值;
2) 增设吊挂空调机组。电站机房设置2个KDC090吊挂空调机组, 机外余压400Pa, 冷却水由冷却水库提供。电站总余热量为261k W, 通风系统排除的余热量为121k W, 需要空调机组排除的冷量为140k W。冷却水为地下水, 水温常年为10℃左右, 设计冷却水温升为10℃, 单位时间冷却用水量为:L=140×3.6/ (10×4.18) =12m3/h, 储水时间按10h计, 电站总冷却水量为120m3。改造前电站发电机组采用开式水冷方式, 机械冷却水库容量为100m3, 扩容后冷却水库水容量增至250m3, 把机房空气冷却与柴油发电机组冷却用水结合起来使用, 充分利用了冷却水的降温能力, 同时也减小了水库扩容量, 降低了扩容投资;
3) 柴油机组排烟管加设增压风机。改造前后柴油机燃烧空气均直接从机房吸入, 吸气系统的阻力满足规范“吸气系统的阻力不应大于1000Pa”的要求, 进风系统可不作改造。改造前排烟总管排烟量为6.7×375× (273+350) / (273+20) =5376m3/h, 改造后为6.7×343×4× (273+350) / (273+20) =19615m3/h, 两者相差近4倍, 排烟管阻力增加明显, 影响发电机组工作效率。为了减小阻力对发电机组影响, 在排烟管上增加一与发电机组联动的中间加压风机, 启动时先开加压风机再开柴油发电机组, 停机时先停发电机组后停加压风机, 即加压风机按先开后停的的方法运行;
4) 系统的运行控制。扩容后的电站内部适当位置设置温度传感器, 当电站运行时进排风机启动, 既向电站输送柴油发电机组燃烧空气, 也用来输送降低机房温度的冷却空气, 当机房温度超过规定值后, 启动水冷降温系统。因此, 机房降温应优先采用风冷系统, 水冷系统仅作为备用措施使用。
6 结语
在电站柴油发电机组扩容而进排风管道不能改造的情况下, 靠单一的机械通风降温不能满足室内空气温度要求, 而采取机械通风与吊挂空调机组结合的综合方式, 改造后的电站运行一年多来柴油发电机组运行正常, 机房空气降温效果较好, 噪声没有超过规定数值, 实现了投入最小、效果最佳的目的。
参考文献
[1]孙一坚.简明通风设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
[2]地下建筑暖通空调设计手册编写组.地下建筑暖通空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1983.
[3]中国建筑科学研究院.GB50736-2012, 民用建筑供暖风与空气调节设计规范[G].北京:中国建筑工业出版社, 2012.
城郊煤矿通风系统优化改造实践 篇10
关键词：主要通风机,煤矿通风系统,网络解算
城郊煤矿位于河南省永城境内, 北邻陈四楼井田, 南接新桥井田。井田南北长约12 km, 东西宽约11 km, 勘探面积103 km2。2006年核定生产能力为420万t/a。矿井目前的通风方式为混合式, 通风方法为抽出式, 以副井进风为主、主井进风为辅。
北风井主要通风机为ANN-2500/1250N型轴流式风机, 风机安装的叶片数量为22片, 叶片角度能够靠液压系统进行自动调节。东风井主要通风机为BD-Ⅱ-8-№28型对旋轴流式风机。随着生产布局的变化, 矿井北风井系统将进入通风困难时期。加之北风井主要通风机运行几年来, 风机性能有所降低, 北风井主要通风机运行工况已接近其饱和能力, 且在负压达到2 800 Pa即失速报警, 难以维持正常生产, 必须对矿井通风系统进行优化改造。
1 矿井通风困难时期通风系统解网分析
1.1 解网计算
通过对矿井通风系统各参数进行测定, 把分支数、节点数、固定风量分支数、自然风压数、通风机台数、固定风量的分支号及其风量值、自然风压分支号及其风压值、主要通风机装置的特性曲线拟合点的风量、风压值、各分支始、末节点及风阻值输入计算机, 进行矿井困难时期风网的优化解算。解网结果汇总见表1。
1.2 结果分析
(1) 东风井风机风压为2 523.53
Pa, 风机排风量为79.05 m3/s, 风井回风量为76.68 m3/s, 净功率为199.49 kW。东风井风机现有能力可以满足困难时期东风井系统通风要求。
(2) 北风井主要通风机风压为5 017.94
Pa, 排风量为132.86 m3/s, 风井回风量为126.21 m3/s, 净功率为666.66 kW。可见, 北风井主要通风机风压过高, 风机现有能力不能满足困难时期北风井系统通风要求。
(3) 北风井风机风压过高原因:
①困难时期北翼共有10多个采区同时生产, 采掘工作面及独立通风硐室等用风地点较多, 北风井系统需风量达127.06 m3/s, 较当前用风量增加约21.67 m3/s, 从而导致北风井系统各巷道通过的风量普遍增加、通风阻力增大。②困难时期北风井系统最大通风阻力路线将到达十采区, 且八采区和十采区总需风量达42.3 m3/s, 通风路线较长, 风流较为集中, 导致通风阻力升高。③北翼胶带运输大巷作为北风井系统主要回风大巷, 局部区段由于巷道变形失修, 影响有效通风断面, 造成局部阻力过大。
2 矿井通风系统优化方案
2.1 方案设计
方案Ⅰ:保留现有北风井风机设备不做任何改造, 同时, 靠北翼回风巷新施工970 m回风改造巷, 以降低北翼回风段的阻力;矿井北翼根据北风井系统现有通风能力进行采掘部署, 能布置2个采煤工作面和8个掘进工作面。井巷改造工程费用为436.5万元。
方案Ⅱ:改造现有北风井2台风机, 增大其通风能力, 同时, 靠北翼回风巷新施工970 m回风改造巷, 以降低北翼回风段的阻力。根据改造后的通风能力进行采掘布署, 能布置2个采煤工作面和12个掘进工作面。井巷改造工程费用为436.5万元, 风机改造费用390万元, 合计826.5万元。
方案Ⅲ:更换北风井风机, 同时, 靠北翼回风巷新施工970 m回风改造巷, 以降低北翼回风段的阻力, 最大限度地增大北风井系统通风能力, 并根据改造后的通风能力进行采掘布署, 能布置2个采煤工作面和12个掘进工作面。通风系统改造总费用为936.5万元, 其中风机购置及安装费用约500万元。
2.2 方案确定
3个方案中, 方案Ⅲ及方案Ⅱ的风机改造可布置的采掘工作面较多, 具有相同的改造效果, 方案Ⅰ较少。方案I对矿井生产能力的限制最大, 不利于矿井的稳产。方案Ⅱ对主要通风机进行技术改造, 需要与国外厂家联系生产特殊要求的主要通风机, 生产周期长, 难以保证按期交货。综合考虑, 采用方案Ⅲ风机改造方案, 即对北风井现有2台风机进行更换, 井下沿煤层与北翼胶带大巷平行新施工970 m回风改造巷。
3 优化改造效果
城郊矿北风井新风机选用FBCDZ№26/2×355型对旋轴流式通风机2台, 静压188～4 840 Pa, 排风量62～157 m3/s, 电压6 kV, 转速740 r/min。成功切换2台新主要通风机后, 各种数据均比较正常, 北翼总进风量为112 m3/s, 总回风量为118.8 m3/s, 总排风量为123.9 m3/s, 北风井负压为3 050 Pa, 总进风量增加9.3 m3/s。
西石门铁矿通风系统改造研究 篇11
矿井通风是矿井开采的重要组成部分,系统的好坏直接关系到矿井的安全生产。长期以来由于小矿点的乱采滥挖,使得西石门铁矿井下通风系统遭到严重破坏,影响到矿井的安全生产。为此,北京科技大学与邯邢冶金矿山管理局及西石门铁矿的合作,对西石门铁矿存在的问题,提出合理可行的通风系统改进方案,保证矿井的安全生产。
1 矿井通风现状概况
西石门铁矿分为北区、中区、南区三个通风子系统。多年来由于周围私营小矿点的乱采滥挖,导致北区回风斜井井筒坍塌;中区部分通风巷道被破坏;南区40m至80m中段原有的通风巷道全部被破坏,使得各采区通风效果逐渐变差,甚至恶化。
1.1 北区改造前通风系统
经过现场测量,主要是由以下原因造成:160m水平37KW风机损毁,导致120m水平110KW风机直接将风流压入160m水平;190m水平与进风斜井相连处,原有封堵墙被民采破坏;190m水平空区塌冒较原设计时加重,通风阻力增大,风流难以通过190m水平空区扩散到地表;由于民采破坏,120m水平风流处于短路状态;80m水平中北大巷由于被小矿点破坏,漏风较大,导致北区80m水平直接从中北运输巷进风;目前160m水平、120m水平、80m水平均存在不同程度空区进风,回风为地表进风斜井和塌陷回风斜井。
1.2 南区改造前通风系统
经过现场测量,主要是由以下原因造成:南二采区由于民采小矿点开采,致使40m水平通风不畅;南区40m水平通风系统被破坏,采用37KW风机进行通风,能力严重不足,形成循环风;1#副井应为南二采区进风源,目前该井处于反风状况,有效风量减少。
1.3 中区改造前通风系统
经过现场测量,主要是由以下原因造成:受民采破坏,从120m、40m水平不明民采空区进风严重;1#副井为防止设备受潮,安装了一台37KW风机,从1#副井井底抽风。在该风机运行及停运对40m水平、80m水平井底风向、风量分别进行了测量,该风机对中区40m水平的风向、风量有所影响;因为民采破坏,5-1#回风井变形严重,不能形成专用风道,风流不畅通,各工作面污风不能及时排出。
2 矿井通风网络解算软件的研制
采用斯考德一恒斯雷法进行计算。
3 通风方案的确定
3.1 北区
通过安装在120m和160m水平与回风斜井联巷的风机将120m和80m水平的污风排放到回风斜井,然后排到地表。与深部通风系统的联系北区深部新鲜风流从与80m水平相通的深部盲斜井进入,污风从回风盲斜井到120m水平,方案中清理北区回风斜井,作为通风系统的总回风通道,构成独立的通风系统,也将满足深部通风需要。
3.2 南区
从南区进风斜井和1#副井进风,主要风流分别通入南一、南二采区40m水平,经过40m水平下盘运输巷,分别由变电硐室风井和新增40~80风井通入到南一采区80m水平,再由80m水平下盘经过该水平现有200KW风机抽到120m水平,再经南区回风斜井排出地表。这样就有效改善目前40m~80m水平通风状况,并有利于以后南采区的深部开拓。
目前120m水平基本采完、80m水平基本属于残采回收,考虑后期深部开拓通风,及改善南二采区40m水平通风现状,新开掘一条40~80的风井,使风路畅通。与深部通风系统的联系,南区深部设计进风井位于40m水平上盘入口,回风井位于40m水平13#穿内,后期深部通风系统与该方案风流连接顺畅,保证了南区通风系统的长期有效和稳定。
3.3 中区
将斜坡道作为回风通道,在40m水平同时利用中区40-80回风井,中一、中二斜坡道,采用多回路回风。利用1#、2#副井进风,自40m,80m水平运输巷,撤销1#副井处的抽出式风机,同时利用中区40-80、80~120风井和中区斜坡道进行回风,最终通过中区回风斜井将污风排出地表。与深部通风系统的联系,中区深部开拓设计进风井位于40m水平上盘入口,回风井位于40m水平4#穿内,后期深部通风只需将深部风路与该方案中风路连接,即可构成独立的深部通风系统。此外,后期中区的污风全部通过40~80m风井和80~120m风井,排入中区回风斜井而排出地表,斜坡道将不再作为回风通道。
4 结论
本项目经邯邢冶金矿山管理局和西石门铁矿与北京科技大学的共同合作完成,项目针对西石门铁矿通风系统的实际情况,并通过方案的实施,以及风机运行状况的相关数据测定,得到中区、北区、南区通风系统中各通风机运行效果良好,基本达到设计的要求。为金属矿山通风系统改造提供了理论和实践指导。
摘要：目前西石门铁矿北区回风斜井井筒坍塌,井下通风不畅,炮烟难以及时有效排出,严重影响矿山的安全生产。在科学测量铁矿现有通风系统的井下风压、风速、温度、湿度及其巷道参数的基础上,进行通风参数的计算,确定出通风改造方案。改造方案立足于西石门铁矿目前的采矿活动和巷道布置的实际条件,同时充分考虑了深部开拓的规划。
关键词：通风现状,通风系统,通风方案
参考文献
[1]薛剑光.金属非金属矿山安全标准化规范解读[J].劳动保护,2007(8):52-53.
[2]张国枢等.通风安全学[M].中国矿业大学出版社,2007,1(2):142.