最大阻力线路法优化井巷断面的探讨.pdf

““ “56789 ’*,AB;C567D9B’*EF,GHIJKLMN“O 关键词7DP567D9QRSQ’* 中图分类号*“文献标识码,文章编号-./ T “U0“ “ ““ “’ * “ ,- （ 下转第“页） （ 上接第页） 最小值时的断面值， 该断面值应为经 济上最优的断面。 一条巷道的综合费用（“） 用下式表示 （“）“（） ’’ *’* ““““’’*, -*’* “’’*,* 式中井巷掘进及维护费用.元； 井巷在使用期限内的通风费用， 元； 井巷长度，/； ’断面积，/； 掘进及维护单位体积巷道发生的费用； 井巷摩擦阻力系数； 井巷所通过的风量，/ 0； 断面的形状系数； *井巷使用时间， 年； 每度电价， 元度； “主通风机效率。 对上述函数求导， 并令其值为零求得 ’-1’1, *（“-） ’* “ *, 根据上式求出的’值即为进巷断面的优化值。 ,并联巷道断面的优化 当一个风井服务于多个采区时，如果两个采区 阻力较大且相近，这两个采区的回风巷应按并联巷 道断面优化方法进行优化，并联巷道的优化是以两 条巷道综合费用的和最小为目标，通过建立两条巷 道综合费用的函数， 并对其求导、 整理求得 ’- 1’1, *（ 2） “［2（, , ） “’13 ’* “ （） ’- 1’1, *（ 2） “［2（, , ） “’13 ’* “ （4） 用上述方法优化最大阻力线路上巷道断面存在 以下不足,以井巷的掘进、 维护、 通风费用总和最 小作用优化目标， 没有考虑资金的时间效应5,计算 中把风机效率作为常数与实际情况稍有出入。 优化巷道断面的几点体会 ,优化巷道断面要以确定合理的通风系统为 前提， 这包括风井服务范围合理， 矿井通风负压在合 理范围内， 有利于矿井防灭火工作5通风机在高效区 工作， 通风电费省5通风系统简单、 稳定性好， 角联风 路少，尤其是对于多风井回风的大 矿带队人员及有关单位， 进行下一循环松动爆破。 “深孔松动爆破须注意的问题 ,深孔松动爆破期间， 矿必须成立爆破领导小 组， 负责松动爆破全过程工作， 每次放松动炮必须有 一名小组人员现场指挥。 ,深孔松动爆破前， 必须严格执行防突措施及 安全防护措施， 搞好停电撤人， 布置好警戒， 并搞好 电器管理， 严禁电器失爆失保， 做好验炮工作。 ,每次松动炮前， 施工单位要确保棚子紧跟迎 头， 棚间距中6中不得大于*““ //， 要满帮满顶， 掉 顶处要用不可燃性材料接实，迎头工程质量不合格 严禁放炮。 1,深孔松动爆破通常适用于煤质较硬、 不易垮 孔的突出危险煤层。 因此， 迎头孔应布置在煤层的硬 分层中。 效果及效益分析 “效果 ,深孔松动爆破大大增加了施工巷道前方煤体 的透气性， 使帮孔抽放浓度由原来的“7， 增大到 “7，瓦斯抽放量由原来的’ /8/9增加到*’1 /8/9。 ,深孔松动爆破， 结合瓦斯抽放， 提高了煤层的 强度。 经测定， 在松动爆破前， 最大钻屑量及值分 别达 ,-.、/ 0 .1-. 2 ， 均超过突出危险性指 标； 采取松动爆破技术后， 钻屑量及值分别降至 ’/ 3,-.、/ ’0.1-. 2 ， 消除了突出危险性。在 *10顺槽施工过程中，没有发生一起煤与瓦斯突 出事故。 “经济效益及社会效益 ,经济效益。 提高了掘进效率， 施工巷道由原来 的“ .月增加到0 .月；*10采煤工作 面的投产日期提前个月；深孔松动爆破结合瓦斯 抽放， 使该施工头在施工过程中瓦斯涌出量减少’* . ’.45， 即减少供风 36/ 7 . ’.45， 炮后工作面没有 出现瓦斯超限现象；现正常掘进期间所使用的局部 通风机为台3/ 7,8对旋局部通风机和台 3 ,8局部通风机供风。 经统计，*10顺槽高突掘进头采取了深孔松 动爆破技术后， 结合瓦斯抽放， 可获总经济利润11 万元， 可增产值 ““万元。 ,社会效益。 采取深孔松动爆破技术后， 提高了 瓦斯抽放效果，工作面配风量的减少减轻了工作面 煤尘飞扬， 良化了生产环境， 保证了工作人员的身心 健康。 ’责任编辑 吴自立 ““ “’ * “ ,- （ 上接第“页） 型矿井而言，保证通风系统稳定更 为重要。 非最大阻力线路上的巷道， 其断面在一定范 围内不影响总负压，风速可适当提高，但不能违反 “ 规程” ， 采区的井回风巷还要为采区增产预留条件。 在优化过程中， 最大阻力线路有可能发生变 化， 往往优化前最大阻力线路为系统的某一条线路， 经过优化后， 其它线路变成了最大阻力线路， 因此， 要不断地对优化过程和结果进行分析，并不断调整 优化方案。 有些巷道在服务期内风量是变化的， 在这种 情况下就要对系统进行综合分析，不能仅以优化计 算的结果作为确定断面的依据，还要满足不同时期 的通风要求。 ’通过巷道断面的优化可使矿井通风负压在 合理范围内， 风机在高效区工作， 井下各主要通风线 路阻力接近， 综合费用降低。 责任编辑 吴自立“ 主动加以防治， 完全可以避免自然发火事故的发生。 煤炭自然发火的预测预报及防治措施 及早发现煤炭自燃预兆 依靠人的直观感觉， 及早发现煤炭自燃预兆。 一 旦在巷道中发现雾气、支架等出现水珠等其他人眼 较易察觉的异常情况时， 说明附近可能有高温， 当煤 炭由自热阶段向自燃阶段过渡时， 热量大量聚集， 煤 就会发生干馏现象， 其产物如芳香烃类“被释放出 来， 人们就闻到煤油味、 汽油味， 或煤焦油味。这时 候， 就果断地采取有效措施， 以防产生烟雾、 明火。 芦 岭煤矿特别重视人的检查制度， 依靠测气员， 其它大 班下井人员， 每天对井下的所有地点查一遍， 以便发 现问题， 采取对策。 仪器检测 人的直观感觉带有很大的主观性、 盲目性， 这是 不科学的，因此同时采用仪器仪表和其它手段提供 理论依据。煤从氧化、 自热到自燃的过程中， 周围空 气中的温度及各种气体成份会发生明显的变化， 利 用温度计、检定管、便携仪、 气相色谱仪就可以 检查并分析温度及气体变化情况。 如果温度较高， 有 及等气体含量时， 说明有自燃可能。芦岭煤 矿在这方面做了大量工作， 及时发现了多处高温， 并 采取有措施消除了隐患， 最近， 又引进了更为先进的 束管监测系统， 可以更准确、 及时的了解井下各方面 情况。 防治措施 为了保证芦岭这样一个有自燃倾向矿井的安全 生产， 防止自然着火事故的出现， 采取了下面具体的 措施。 ’“合理确定开拓布局， 确定煤柱尺寸， 少丢煤， 尽可能不丢煤， 使其能满足防止漏风的需要， 不给煤 炭自燃留有生存空间。 “正确使用采煤方式， 安排掘采灌三者关系。 目 前全采用后退式回采， 由上到下， 由远及近， 材料眼 采用双眼合并。 并且加快工作面回采速度， 采后及时 封闭， 减少暴露时间和地点。独创了墙水合封方法， 就是在墙内灌满浆或水， 为确保浆、 水不外泄和墙体 不倒， 就必须提高封闭墙的密封和抗压能力， 以此能 大幅度提高封闭质量。 “加大灌浆力度， 工作面安排专人进行灌浆， 时 间也从以前每天一班增加到一些地点* 灌浆； 灌 浆方法采取采后集中灌浆和随采随灌， 钻孔灌浆， 工 作面洒浆等相结合。另外， 对灌浆系统进行了改造， 以前灌浆用水采用季节性河水， 往往因河水干涸， 较 长时间不能灌浆。对此， 矿投资’,,多万元， 从地面 打钻孔直通井下， 灌浆用水采用长年不干的塌陷水， 确保了一年四季不断浆， 下浆量也明显增大， 并通过 长期现场实践总结出合理的有效的水土比-“。 “搞好均压通风， 尽量减小进回风风流之间 的风压压差， 防止高负压造成采空区大量漏风， 在 风量满足生产要求的前提下，回风侧增设控制风 门等降低负压方法， 防止出现的高温点继续恶化， 效果显著。 .“预筑防火墙。 在开采过程中， 风巷侧预设防火 墙， 一旦出现问题， 能及时进行封闭。 /“过煤段、 封闭墙喷浆。生产过程中， 过煤段及 封闭墙全部实施喷浆， 以便减少采空区漏风， 在这项 工作中安排专人负责， 确保喷浆质量。 -“注凝胶等高分子材料， 阻断火区蔓延。 这是一 种新型防灭技术， 芦岭煤矿也采用过， 但由于成本较 高并非是经济、 实用的办法。 结语 了解芦岭煤矿的煤炭自燃原因主要是为了预防 自然发火， 通过采取的一系列有效措施， 取得了很好 的成绩， 从’001年至今， 从未出现过自然着火事故。 相信只要采用科学的管理方法， 严谨的工作作风， 芦 岭煤矿煤炭自然发火事故， 一定可以杜绝。 责任编辑 吴自立“ ’