矿井通风系统多级机战的合理配置.pdf

工业安全与防尘 璐 曳 泊 年第期 矿井通风系统多级机站的合理配置 杨娟 冶金工业部安全环保研究院 摘要多级机站通风方法 自年代以来在国内许多矿山得到推广应用 , 其理论日趋成熟 , 但机站的合 理配置仍是一个有待深人研究的问题为解决这一问题 , 引人了机站比风压的概念 , 定量化地解决了机站合理 风压确定和矿井通风系统机站级数合理配置的问题 。 关锐词矿井通风多级机站 比风压合理配置 一 吧 承勺旧 乃己五爪厅 洲 ”琶心口 “ 二及翻动乃舒红心 己, 加 理 馆叱 一 诫吧 即 , 旧 即 吧详耐嗯 , 氏雌 伴一 团妇 ” 一 ” 娜 一 而 邓 ” 耐由丙 眼 概述 多风机多级站通风方法 在我国是年 代初发展起来的一种新型的通风方法 。 它是 在通风系统内由多台风机串并联组成的各级 机站再串联 , 以达到使风量分配平衡 、风压分 布均匀的通风方法 。 实践证明 , 它具有漏 风 小 、 能耗低 、 风机效率高 、 易于调节等优点 。 目 前已在许多矿山推广应用 , 取得了明显 的通 风效果和显著的经济效益 。近 年来 , 国内外学 者对该通 风方法做了大量的研究工作 , 使其 理论日趋成熟 , 实际应用更为广泛 , 对多级机 站的划分有了较为统一的认识 , 但机站 的合 理配置仍是一个有待深入研究的问题 。 多级机站级数的划分和各机站的作用 通常按机站的作用划分 , 一个完整的多 级机站通风系统 由四级机站组成 工级机站 为压人式机站 , 机站设置于系 统进风段 , 新鲜风流经它引导进人井下 , 它的 风量一般为全矿总风量 , 风量较大 , 多采用 台风机并联 , 在对通 风压力有严格要求 的矿山 , 特别是有氛危害的矿山 , 一级机站的 作用至关重要 , 其风压大小和控制范围的确 定非 常重要 , 它直接影响全系统内的压力分 布状态 。 但由于机站通常设在主副井井底车 场 , 需在石门处设置风门等风流控制设施 , 但 该处运输 、 行人过往频繁 , 不易管理和控制 , 井底车场漏风量大 , 此问题在无专用进风道 的通风系统 中尤为突出 。 因此 , 在条件允许的 情况下 , 应尽可能不设置一级机站 。 级机站起通风压力接力和作业区引 风的作用 , 是保证作业区供风的主要风机 。根 据分风方式不同 , 风机设置的位置也不同 。二 级机站是否需要及其能力大小 , 取决于 机站 在系统中的位置及一级机站能否控制作业 区 。 当通风系统中无一级机站时 , 二级机站就 显得十分重要 了 。 它直接影响回采工作面的 通风效果 。 级机站 为抽出式风机 , 在采区的回风 ‘ 部分 , 三级机站是否设置 , 取决于采区的通风 阻力及其它各级机站的设置形式 。 级机站是全系统的总回风机站 , 其作 用是 防止自然风流的干扰 , 阻止风流在回风 系统中乱窜 。 它将各采区排出的污风集中起 来排至地表 。 除此以外 , 在风阻较大的区域 , 可增加部 分附加机站 , 但从作用上划分 , 这些机站应属 某级机站的扩展或补充 。 机站级数的合理确定 在多级机站 的通风系统中 , 按机站 的作 用划分可分为四级 , 但并不是在每个通风系 统中都必须设置四级机站 , 机站级数的确定 不仅取决于控制分风量 的需要 , 还取决于井 下通风阻力和风机的匹配情况 。 在多级机站通风 系统设计中 , 机站级数 及机站的合理配置应考虑以下问题 机站合理风压 的确定 。 在机站内 , 风 机的型号和机站的配置形式决定了机站的风 量和风压 。 当机站风量一定时 , 合理的机站风 压根据机站风量确定 。 为此特引人机站比风 压的概念 。 所谓机站 比风压是指机站的全压与机站 风量的比值 , 单位为 。 机站比风压 的计算式 如下机 站内为单台风机 凡 鱿 机 站内 为台并联风 机 凡 鱿 机站内为台 串联风机 凡 一 。 式中 尸 机站比风压 , “ 机站风压 , 一 机站风量 , 砰 。 对于 国内使用最广泛的系列和系 列节能风机 , 为使风机的工 况点落在高效区 域 , 机站比风压的合理取值范围见表 。 表机站比风压的合理取值 范围 风机转速 而 一‘ 比风压 一“ 因此 , 当机站的风量 、 配置形式以及风机 转速确定的情况下 , 可以定 出机站的合理风 压 。 机站内风机数量及配置 。多级机站 内 风机 的数量及配置是一个受多种因素影响的 问题 。可 按照以下原则确定风机台数及配置 ①在某一风段 , 当风阻较大时 , 机站风机不宜 采用并联方式 。 因为在高风阻段并联风机易 进人不稳定区 。 ②需风量是决定风机台数的 重要 因素 , 需风量大 , 风机并联台数增多 。 ③ 在风量一定的条件下 , 机站要求的风压较低 , 则应选择多台较小规格的风机并联 。 ④充分 利用现有通风巷道 。 目前推广使用的多级机 站通风方法 , 大都是对现有矿山通风系统进 行改造 。原有 通风系统的巷道规格普遍偏小 , 因此应根据巷道 的实际情况确定风机台数 。 ⑤在产量不稳定 的矿山 , 机站内应采用多 台 风机并联的配置形式 。 当产量发生变化时 , 可 以通过调节风机台数来实现风量的控制 。 ⑥ 机站内尽量不采用串联形式 。 多级机站通风 系统从进风井到 出风井的通风阻力是 由系统 内的各级机站分别克服的珍因此通风压力的 分布状态比一般的主扇通风系统均匀 , 从而 达到了减少漏风 , 提高有效风量的 目的 。这正 是多级机站通风系统节能的原因之一 。 因此 在确定机站 的风压时 , 应尽量将机站的比风 压确定在表中的上 限时 , 应考虑另设一级 机站 , 而不应在原机站 内设置串联风机 , 从而 确保整个风路的风压分布均匀 。 ①胶系列和 系列节能风机每个型号都有三种转速 , 即 转速为而 , 转速为而 , 转速为而 。 在选择风机时 , 尽可能地 采用转 速 , 即机 站 的比风压 取值为 , 。 这是因为转速 的风机转速 高 、 风压高 , 对于大多数低阻力的金属矿山通 风系统来说 , 单级机站控制的范围过大 , 况且 转速风机噪声较大转速风机风量较低 , 选出的风机尺寸偏大 , 造成设备投资的浪费 。 机站级数的确定 。 机站的级数应在满 足通风及风量调节的前提下尽量减少 , 这样 既可以节省大量的通风工程费用 , 又可以大 西风井 ,目 一 西风井 大减化系统的管理工作 。 因此 , 对于通风阻力 不是很大的通风系统 , 一般采用两级机站便 可满足通风的要求 , 而 不必生搬硬套地都采 用四级机站的通风方式 。 根据主扇通风的经 验 , 只要能够维护一个完整的回风系统 , 使之 在回采过程中不会遭受破坏 , 采用抽 出式通 风比较有利 。 我国冶金矿山大部分均采用抽 出式通风 。 鉴于此 , 在两级机站的通风系统 中 , 只要条件许可应首选压抽混合 、 以抽为主 的机站设置 。即设置 级和级机站 , 利用 级机站将采场污风抽排至地表 , 而级机 站 则将新风引人井下并按要求实行分风 。 特殊条件下的机站设置 。 由于矿床的 赋存条件 、 开拓系统和采矿方法各不相 同 , 因 此在一般矿山采用压 抽混合 、 以抽 为主的通 风系统 , 而有些矿山则对通 风压力的分布有 特殊要求 。对这类矿 山 , 则应考虑采用压抽混 合 、 以压为主的通风方式 。 通常这种通风方式 适合在下列条件下使用 ①回采过程中 , 回风 系统易遭破坏 , 难以维 护 ②有专用进风井 巷 , 能将新风直接送人作业区 ③当采区靠近 地表或由露天转井下的第一中段或崩落法开 采而覆盖岩层透气性良好时 ④矿岩含放射 性元素 , 为抑制氛及其子体向作业面扩散 。 实例 以下通过实例说明确定多级机站通风系 统的机站配置与机站级数的方法 。 某矿一水平通风系统示意图见图 。 该系统新风通过中央副井 、西副井进人到 一 水平运输大巷 , 经采场 进风井进 人 到各分层作业面 , 污风 由各采场回风井回到 一主回风道后经西回风井排至地表 。 系统设计风量为 , 。 该系统原设计采用四级个机站 , 各机 站设置见图 。 经解算 , 各机站工况如表 。 从解算结果分析 , 仅 一 、 一 机站的 比风压处于合理范围 内 , 其余均达不到要求 , 一 而而而下 下而而 一司 ’’ 司 罕罕 户 一 。。 皿皿一 一一 卫一矛 矛脚 份份份份份 ⋯⋯ 厂厂厂 百 一一门 门一州 州厂, , , 刀刀刀弓弓 产箭 一一月 月‘ 】】 一 卜卜卜 它 , ,卜训 训 仑 图某矿一水平通风 系统示意 一 一 凰 箭箭 井井井并并 沁镇 ’’ 昌昌 月月同同曰曰 卜卜卜卜卜叫 , , , 门门 卜 」」 图该系统原设计示意 所选风机效率偏低 , 而 一 、 一 、 皿一 和 一 机站 由于比风压太低 , 根本选不到适用 的风机 。 如果要提高机站的比风压 , 势必要在 机站内采用多台风机并联的形式 , 从而增 加 风机数量 , 造成管理困难 。 此外 , 由于级机 站位于井底车场 , 风门形同虚设 , 机站循环风 难以克服 。 造成这种状况的主要原因是该系 统通风阻力不高 , 设置四级机站 , 各机站需克 服阻力低 , 机站的比风压处于不合理区域 。 表某矿原设计各机站工况 年第期工业安全与防尘 氏自 德兴铜矿采场汽车运输道路扬尘治理技术 周希坚彭兴文管宏发 江西铜业公司德兴铜矿冶金工业部安全环保研究院 摘要通过介绍在德兴铜矿应用 石 一 型抑尘剂 , 建造现场抑尘加工站 , 并在矿山采场道路喷洒抑尘 剂 , 测试分析了抑尘剂的抑尘效果 , 并对其经济成本指标进行了测算 ,确认在该矿应用 一 型抑尘剂可创造 显著的社会环境效益和经济效益 。 关锐词汽车运输道路降尘抑尘剂露天矿经济指标 璐川 对 而 滋 口 万 ‘州功邵 白以公之切矛乒之 俄 飞 承勺 公切砚,刀‘心“ 八笼￡以 , 石 汾护 ”介 , 加口 侧 一 氏元飞肠 明 飞比吧 一 而 悦 , 桃 罗 皿 飞切 脚阮 〕刀 拢 ” 拍 而块五 犯 而雌块 概述 随着我国重点露天矿山逐步进人深部开 采 , 采矿生产强度增大 , 难度亦随之增大 , 露 天矿主要运输方式一汽车或汽车电机车联合 运输造成的粉尘污染治理工作已刻不容缓 。 国内外有关露天矿大气质量的环境评价均表 为此 , 对该通风系统进行了修改设计 , 方 法如下 ①确定机站内并联风机台数 各机站 内风机台数与原设计相 同 。 ②确定机站合理 风压 。 首先转速风机 , 比风压为一 “, 、 级机 站的合理风 压为一 ,、 班级机 站合理 风 压为 一 。 ③确定机站级数 。 该通风系统通风阻 力约 , 根据机站级数配置 的优选原则 , 采用 、 两级机站 。该两级机 站的合理风压 和为之间 , 能满足通 风要求 。 ④解算结果 。将通风系统 由四级改为二级 , 各 机站工况解算结果见表 。 表某矿修改设计后各机站工况 一 机站机站风量 名称 一 机站风压比风压 一 风机型号 一一 一一 一一 一一 一 心 一 义 一一 甘夕一 只 工﹄﹃八曰︺一了 ⋯⋯ ‘ 甲 口 ,‘‘盛,︸ ,一,‘二 」 一一 ︸一一 份 叮皿﹃皿且百压且 结语 通过修改设计 , 不但减少了机站级数和 风机台数 , 减少了管理工作 , 且各机站的比风 压均处于合理的取值范围内 , 从而使选用风 机效率大大提高 , 阳氏 了整个通风系纤泊 勺有川昆 。 收稿日期 一一