多级机站通风系统在漓者铁矿的应用.pdf

年第期冶金矿山设计与建设 多级机站通风系统在漓者铁矿的应用 漓者铁扩汪开及 【 提要 】文中介绍了漓堵铁矿东西矿区井下通 风技术改造前后的情况 ∀ 通过 技改前后的实测资抖 , 对比了大区集中单翼对角式 通风系统与多级 机站 通风系统两者的实际效果 , 显示出多级机站系统在风量 、 风质 、 节能等方面均 有沈越性 。 一 、 概述 漓诸铁矿干 ∃ 年全部由 露天转为坑 采 ∀ 年产原矿 ∃ 万 ∃万 见表 , 4 0 。 表 技改前东西矿主扇通风系统风机有关参数 额定数据实则数据及 汁算 值 风机机组 率效厂效率Β 风机 有效 功 率 流量 耐 压力 氏 电机输出功率 以 电机效率Β 电 机输入功率 ≅ 9 配套电机功轴率量流 风机规格 让 4 0仁≅90 凡0 】;≅90 东矿区 3 ∃7,一 ∃ 艺 3 ∃ 3 ∀ 3 ∋ 314 ∀ 4 143 ∀ 1 ∀ ∃ 鱿; Χ ∀ 0一 ∋ ∋ 、 翔一 漏 ≅、 Δ 西矿区 37,一 / ∃ ≅9 4 3 ∃ 4 ∀ 3 ∀ ∃ Ε3 ∀ ∃4−Φ 导 ∀ ∋ ∀ 】 4 小 ∋ 一小 ∋ 竺 注 , 局部小型风饥尚未包括在内 表 4 局扇装机容量变化状况 局扇 状况其中 ,.7 Α.Γ系列 .Η 系列 名 称 乙 、 帐 扣 口 文 人 ;台0 装机容量 ;≅从0 几Α 、.Γ 系列 ;台0 装棍容量 ;≅90 张系列 局扇 ;台0 装机容量 ;≅90 了年前局扇数量及 装机容量 Ι3 下年后局扇数量及 装 饥容量 ∃3 4只 ∀ 丁弓 3∋ ∀ ∋ 年实际使用局宋 欲量及容 量 3∋ ∀ ∋ 共 二第 期冶金矿山设计与建设 ∀ 通风效 果 改造 前主扇参 数及运行 中有关实测资 料 如表 ∀ 表 4 所示 。 多年 主产表 明矿井通风 主 要 存在以下几个 间题 , 10矿 井漏风严 重 ∀ 有效风量率在 ∃Β左 右 。 尤其西区排洪道不能密闭 , 漏风大 。 40主 扇运行效 率 低 ∀ 表 中实测东 矿区 主扇效率 为 ∀ ∃ Β , 西矿区为 ∀ 3 Β 6 东 矿区机 组 效 率 为 43 ∀ 引肠 ∀ 西 矿区为 4 ∀ −了Β , 能耗 大 。 主扇为旧型号 非节能风机 , 风 机 常处于低效 率工况 下运行 。 0风 流可控性 差 ∀ 井下 环境恶 劣 。 每当采 掘工作面放 过饱 , 炮烟 弥漫整个井下 ∀ 严重影 响 主井 口提升和车场 运 输 作业 6 采 场时常发 生 饱烟 中毒现象 , 严重威协安全生产 。 尤其是 远离 主 扇地 段 灼采 场 , 产量高而供风两重不 足 ∀ 给工人健康及主产带来严重 危害 。 0由于是大区 集中回风 ∀ 总回 风段风量 集山 , 阻力 损失过大 ∀ 占 系统阻力 损失 的∋ ∃义 一∃人 ∀ 导致矿井 曾 、 阻 力大 、 通 风能耗大 。 三 、 犷井通风改造及其效果 通风改造主要是 改造 原通风 网路系统和 采用节能风机两 个方面 。 ∀ 东 矿区 改造后的通 风系统如 图所示 。 将东矿 区划分为两个通风分区 , 东 部 ∋ 4号 大 采 场区段建立多级机站通风分区 , 西部 建 立 小 主扇通风分区;小主扇分区叙 述从略0 。 东犷 区东部 ∋一 巴 号大 采场 有三个入风 井 、 一个回风井 。 经 方案比较 后 , 选取 了将 ” 溜井上部 ∋ − Φ大 , 在 ∋ 水 平新开 一 条设备 井 ∀ 由设 备 井至 二 溜矿井掘 联 络道 , 建 / , −级 机站 的方 案 。 为避 免在主要 运输 巷建 机站 ∀ 决 定 /级 为 分机 站 ∀ 即在 , 4∋ ∀ ∋ 分段平 巷设 备井东测 豹盯风井 联 络 巷上 和 在 1 ∀ 4 弓 ∀ ∋ 分段平巷西钊 4 ” 风 井 联 络道 上以及在一 6 中部设备井联 络巷 ∀ 分别设 置 /级机站 。 西级 丁−毛 站 为总机站 ∀ 设 在新 开的 礴∋ 。, 水平没备井至 ” 溜矿并联络道 上 。 因此 ∋一 咫 号大采 场 整 个通风系统 由 /级 站压 入 ∀ 互级 站压出组成 。 其风汽线路是 , 风从 ∋ 主平 须进入 , 经∋ 主平巷 , 分别 由 − ”, 4 ” 风井下行到达 , ∀ 4∋ , ∋二分段 平 巷 ∀ 再 经 ∋ 水平 设备 井处 万级机站 ∀ 至 “ 溜矿井上 行 , 过 ∋ 装矿副巷压出排至地表 。 开 拓水 一 , 三卜三Ι7 Ε Ε Ε 1 ’ − − − − − − − − − − − 门门门门门门门门门门门门门 鬓 , ,1 二二二 厂厂 二二二 Ε Ε Ε Ε Ε 巨二二二 6 互 . . . . . . . 」」」」」」」」」」」」」」」口口口口口口 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ , , , , 扛岁 一 了了了了了洛 洛ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ϑ ∀ 1 一一 卜匀 匀 卜卜卜卜卜卜卜卜卜 1 1 1 气 ,1 1 1 国国 ⋯⋯ 大畏 飞飞 1 1 1 , , , 州 Ε Ε Ε⋯⋯ 1 1 1 认人 工万 一 卜义 0 只 一1丫 一 二屯州飞 专育 ∀ ∗ 二 图 ∀ 东矿区 2 , 一3 , /通风系统改造幻风机站位置 冶金矿山设汁与建设 年第 期 平风流线路 , 风从主井下行 , 经一 运 输平 巷及通 风联络巷的 /级机站 , 经一 一 水 平 的 设备 井上行回风 到 ∋ 水 平 的 皿级 机 站 , 再 经 ∋ 通 风联 络 道至 ” 溜 矿井 上 行 、 过 ∋ 装矿副巷压出 排至地表 。 全区形 成 新风从主平 巷入 ∀ 分 别经 ”, 4 ” 风井及主 井下 行 由 工级 站风机压 入 , 再经设 备 井上行 回风由 Κ 级机站压 出排至地 面的多 机站通风 系统 。 该区设 /级机站3座仁实 用 座0 ∀ 江级 机 站 −座 。 风机有 关参数详见表 及表 。 4 、 西矿区 改 造后的通风系统 为 个 井入风4个井 表 东矿区技改后多机站及主扇系统运行情况 名名称称实测数 值与计算值值说明明 风风风风风风选选风风 电电 电电电电传传风风机机调调东矿区区 量量量量玉玉配配机机机机机机机机动动机机组组控控主风汽汽 毛Χ, 盆夕 夕 额额有有输输效效输输 六内 内 效效效效风风总容量量 定定定定定定效效入入 苗 , , 出出 八 入入月卜卜 率率 辅辅 ;≅Λ 、 一 0 0 0 功功功功功功功功功功 翎, , 功功 铭 , , ,书 书 ;皿石0 0 0 扇扇扇 举举举举举举 访 , , 己 , , ; 产三 0 0 0 率率 二书 书 ;仁百0 0 0 0 0 容容容 ; ; ; ; ; ; ; ; ;从Λ、 尸0 0 0 门尸 尸 二下乌乌乌 ;≅、Δ0 0 0毛门百0 0 0 0 0 0 0 量量量 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;≅90 0 0;≅90 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ;≅90 0 0 0 0 机机站萦统统 3 ‘0“,了‘0 0 0 ∃ ∀ ∀ ∋ ∋ ∋Ι4 4 4 ∀ ∃ ∃ ∃ ∃ 3 ∀ 3 3 3 ∀ ∀ 斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗斗书 东东矿 西部 主主 匕 口 ∀ ∀ 艺 ∀ 艺艺4 ∀ ∃ ∃ ∃ ∃ 3 ∀ 盛4 4 4 ∀ 3 4 4 4 4 4 口 扇扇巫风系统统统统统统统统统统统统统统 综综合指际际 。竺 ⋯⋯⋯ 3 ∀ 4 ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∀ 屯屯 水二 回风 ∀ 如图 所示 。 亦 建二级机站 , /级 机站 宁令六一Β 布壬孺平长 亏平糯入闭 千此胜线6首 上 6 东 部 Μ 级 机 站 分 别 设于设备井 上 口 与 ∋ 泄洪道 联 络 巷 上 , 西 部 兀级 机 站 设于 Φ∗ 平巷与设备井联络道上 。 通风 风流线路是 , 新风分别由老主井 、 新 主井和西风井进入 ∀ 下行至一运输平巷 ∀ 经 由 各 /级 机 站 风机压 入进风 天井 ∀ 上行至 各作业分段水平 ∀ 污风分别汇集于东 、 西部两 回 风井;回风天井或 设 备 井0上行 , 经 各自的 皿级机站风机压出从回风并和泄洪道 排至 地 面 。 全区共设 /级 机站 座 ∀ 刀级机 站4座 ∀ 形 成 个井进风 4 个井回风的多级机 站通风 系统 。 机站设置 及风机有关参数见表 及表 水早 − − −, Η屯卜 蕊 工工 拭拭 1 ∀ ⋯⋯6 6 6 。丫 、 ∀ ∀ ∀、双 飞 1 三 ““ 沂沂沂扣 。。 Ε 气气 尸尸尸 衡衡 ’’’’’ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ ∀ 、 丈 Ε Ε Ε Ε 1 1 1 1 1 1 1 、、, 、、习 习习 肠水 干 综合东西矿区通风 系统改造 , 采取的技 图 西 矿通风系统改 造风 机站 位置 、 通风系统示意图 术措施有 , − 0采 用专 用井进风 , 并实行分层控制 ∀ 使 新 鲜 风 流 不 经 过 长距离运输巷道 到 达 需 风 点 ∀ 既 能减 少 内部漏风 ∀ 文可保证进 风量 。 利 用设备井回风 ∀ 对各作业分段 实行机站;或浦 扇0控制分风 。 4 0机沾一律 不设 在主要 运输巷和有0、Ε下 业 点 ∀ 以免风流控制失效 、 干扰运输和 噪音危 年第期 冶金矿山设计与建设 4 表 西矿区技改后各风机运行有关参数 风风 机型号号 电电 测数与计算值 值 注注 机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机机 功功功功风风风风风风 电电电电 电电 烤烤 风风机机机 率率率率量量压压机机机机机机机机动动机机组组组 ; ; ; ; ;≅90 0 0; ∀ 苏3 3 3 3 3 3 3 ∀ 4 4 4 4 4 ∀ 4 ∀ ΠΝ ∀ ∋ ∃ ∃ ∃ ∃ ∀ 4 4 43 3 ∀ 4 4 4 台主扇风风 量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量 之 和即即 Η Η Η ∃ ;Ι. ∃ 3 3 3− − − −艺 ∀ ∋ ∋ ∋ ∀ ∋3 3 ∀ 3 3 3 ∋ ∀ ∋ ∀ ∋ ∃ ∃ ∃ ∃ ∀ 33 3 3 为 , ∋ ∀ 、、 ∀ 3 Η Η Η ∃ ;Ι0 口 口 ∀ 3止止4 ∃ ∃ ∃ ∀ ∀ ∀ ∋ ∋ ∋ ∀ 下∋ ∋ ∋ ∋ ∃ ∃ ∃ ∃3 ∀ ∋ 3 34 ∀ ∃3 Θ, , Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η Η ∃;Ι少型 型 综综合指标标 ∀ 3 4 ∀ ∃3 3 3 3 3 ∀ 3∋ 一一一 ∀ ∃ ∋ ∀ 3 3 33 ∀ 4 为 辅助调调 控控控控控控控控控控控控控风量之之 风风风风风风风风风风风风风机机 表 东西矿区技改前后的通风参数实测对比 名名 称称 风 饥安装装风机生号号额定功率率额定风量量额定全王王实测风量量实别风玉玉风帆效率率注注 地地地点点点 ;≅9夕 夕 ; ∗0 0 0 叱Χ0 0 0; ,0 0 0 ;Χ0 0 0 ; 之三 0 0 0 0 0 东东东矿区东风 井井 3∃7, 一 、∃ 艺3Ρ Ρ Ρ艺魂∋∋ ∋ ∋3 ∀ 34 4 43 ∀ 〔 通风系沉沉 西西西矿区西风井 井3∃7 , 一 、∃ 艺3Ρ Ρ Ρ竺 ∋ ∋ ∋ ∋ 3 3 3 ∀ 3 3 3 改造前参数数 东东矿 区区 大采场 ∋ Η ∃;八 0卜∃ 44 4 4 4 之 之∋ 一∋∃ ∃ ∃ ∃∋ ∋ ∋ − − − 通风 系统改改 / / / / / 大采场 ∋ Η ∃;Ο0、∃ 4 4 4 4 之 艺 ∀ 竺 ∀ 匕匕 ∀ 时 ∋∃ ∃ ∃4了 ∀ ∋ ∋ ∋ 造后实 一 叫总总 并并联联大采场 ∋ Η ∃;八0Σ ∃ 4 ∀ 4 4 4 ∀ ∋ ∋ ∋ 3 3 3 ∀ 4 4 4 ∋3 3 3 风量 ∀ 肥肥 / / / / / 大采 场∋ Η ∃;八0入∃ 4 ∀ 4 4 4 ∀ ∋ ∋ ∋ 3 3 3 ∀ 3 3 3 ∃ ∃ ∃ 大采场 4 ∋ Η ∃;八 0Σ Τ Τ Τ 4 ∀ 4 4 4 ∀ ∋ ∋ ∋ 3 3 3 3 ∀ 4∃ ∃ ∃ ∋ 大采场肠 Η ∃;八0入∃ 4 ∀ 4 4 4 ∀ ∋ ∋ ∋ 3 3 3 ∀ ∃ ∃ ∃3 3 3 【【【 东风井 井 Η ∃;Ο 0人∃ 4 3 ∀ ∃ ∃ ∃−竺 ∋一∋ ∀ 4 3 ∀ 34 4 4 4 4 丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫丫 小小主 扇扇扇扇扇扇扇扇扇扇扇 西西矿区区 ∋ Η ∃ ;八0人 ∃ 3 3 3 4 ∀ ∋ ∋ ∋ ∋ ∋ ∀ ∀ 通风系统改 改 / / / / /∗ Η ∃; Λ0人∃ ∃ ∃ ∃ ∋ ∀ 艺 于于 343 3 3 ∀ ∋ ∋ ∋ 3 3 3 ∀ 造后实测急急 / / / / / 一 Η ∃ ;八0卜∃ ∀ ∃ ∀ 44 艺艺33 ∀ 3 3 3 竺∃ ∃ ∃3 ∀ ∋ 风量花 ∀ 一 Η ∃;Ο0人∃ 了 了−− − − ∀ 书 ∀ ∋ ∋ ∋ ∃ 4 ∀ ∋ ∋ ∋ ∀ ∗ ∗ ∗ 一 Η 」∃;Ο夕人 ∃ ∀ ∃ ∀ 4 之之 33 / / / 冶金矿山设计与建设 年第 一期 害 。 0为 减少 机 站局阻 损失 ∀ 机 站 采 用扩 大 井 巷局部断面 方法 , 形 成 渐扩大渐 收缩形式 , 并 给风机安 装 扩散器 导流 。 在 直 角或大 角 度 的 井巷 中 ∀ 亦 采 用导向导流措施 。 ∀ 通风效 果 东西矿区多 级 机 站通 风系统 机 站设 置 、 风 机匹配 关系 、 风 饥有关参数及生产运行 实 测 资料见表 。 从表 中看 出 , 改 造后 的通风系 统明显优于原系统 。 − 0矿井 有效风量 大大 提高 。 由于采用分 区通风 , 减少了风路长 度 , 降低了风流线路 压 差 , 用多级饥站风机 较 好 池控制了分风和风 流路线 ∀ 大大 地减 少了漏风 ∀ 使有效风量率由 原 系统的 叨厂主右 提高到∋ 3 ∀ 月 Β 。 4 0通 风能 耗大为降低 。 采 用 了新型 矿用 节 能风饥 ∀ 提高 了风机 效率 , 东矿区风机效 率 由 ∀ ∃月提高到 Β ∀ 砚组效率由4 3 ∀ Β 提高到沁 ∀ 3 6 西犷区风机效率由 ∀ 3 Β 提 高到 ∋ ∀ 3火 ∀ 伙组 效 率 由 4 ∀ Β 提高到 3 ∀ 4 火 。 技 改工程不但选用了 Η拍 系列节 能 风 机 ∀ 且配 套 的 电机 亦 选甲高效率低噪 音节 能型 Υ 系列电机 ∀ 不 但效率 高 ∀ 而 且经济运 行 区范围广 , 能很好 适 应矿井通 风变 化大 的 要 求 , 保证 电机在高效区运行 。 由干提高了有效风量率 和采用节能风机 及 其配套节能电机 ∀ 从而减 少 了装机容量 , 东 矿区现 装 机容量为 − ∀ ∗ ≅9 , 西矿区 ∀ ≅9 ∀ 合计装机容量 4∃4 ∀ ≅ Λς , 比原 系统电机 容量减少 1 4 ∀ 3 ≅9 ∀ 节电十分明显 。 经计算 , 此项 技改通风工程投资回叹期为 年 。 0矿井 生产环境大为 改善 。 采 用分区和 多级机站通 风系流 ∀ 可 灵 活按需 调 节风量 ∀ 保 证 各作业 分段有足够的新鲜风流 。 新系统投 入运行后未 发现饱烟中毒现象 。 部 分主 风 流 系 统 受 自然 风压影响 的 被 动局 面也 得以消 除 ∀ 主运输 巷及 主井 口工 作环境有 了 基本改 观 。 现叽站 投八运 行时 间较短 , 可是 东矿区粉 尘合洛率提高了 ∀ ∋3个 百 分 点 , 西 矿区提高 了 ∀ 个百 分 点 , 可以预计 , 在今后运 行中 , 井下 的粉尘合格率将还 会进一步提高 。 改 造后的 通 风 系统 技 术经济指 标基本达 到部 颁 的 ” 冶金矿山通 风系 统 鉴 定指 标 的希 望值 ” , 如表 ∋ 所 示 。 表 ∋ 东西 矿通风系统 鉴定指标实际值 鉴鉴定指际希望值 值 单泣泣 实际达 到值值 东东东东矿矿 西 矿矿 9 9 9 9 9 9 9 9 9 − 线线Ω 6 线线 综综合指标∃ ∀ 3一∃ ∀ 咤石 石 ∃ ∀ ∃ ∀ ∃ ∀ 风风 ,玉合 格率Ξ 3 Ε . . . ∃ ∃ ∃ ∃∃∃ ∃ ∃ΡΙ Ι Ι 风风质合格率 ∃。 。 亡亡 ∀ 才才 ∃∃ ∃ ∃ ∀ ∃ 有有效风量生Ξ ∋∃ ∃ ∃ 口口 ∋3 ∀ 3 ∀ 3 3 3 主主 国装置效率Ξ的 的 气、 、 风风量洪需比 −一 ∀ ∋ 3 3 3 3 3 ∀ ∃ .4 ∀ ∃」 」 ∀ 通通风电耗Ψ 丁丁≅ 、、 Ζ ∀ ∀ ∀ 丁丁 有有效风量所需功率率 ≅9 9 9 ∃ ∀ ∃ ∀ ∃ 3 3 3∃ ∀ 年年产 万吨洪风皿皿 尸∗ ∗ ∗ ∀ 33 3 3 ∀ ∀ 3 ∃ 单单泣采 掘矿 百所需费用用兀 ‘ ∃ ∀ ∃ ∀ ∃ ∀ 四 、 基本结论 漓诸铁矿 原 是 国家机泵改造试点单泣 ∀ 矿井通 风是其中一 项 。 在上 级 主 管 部 门大力 支持下 , 同 时 得到有关设计科研单位 及 兄弟 矿 山的指导 和帮助 ∀ 使这次通 风技术改造工 程得以顺利完成 。 生产实践 证 明 , 多级机站系 统 设 计合理 ∀ 风 机 性 能 稳 定 , 选 型合理 ∀ 工作 可靠 ∀ 各项技 术 指 标和环 保效果均达 到友冶金 地 下 矿山安 全规 程 努的要求 ∀ 先后获 绍兴市 技 术进 步 二等奖 、 劳动部科技 成果四等奖 。