煤矿通风系统存在的问题及发展探析.doc

煤矿通风系统存在的问题及发展探析 【摘要】本文主要阐述了目前我国煤矿通风系统主要存在的问题，并提出建议性改进方法。随着煤矿开采范围逐渐扩大，深度不断增加，使得供风距离变长，造成通风阻力增大，风量减弱，达不到二水平同时运作生产的需求。通过分析通风系统问题及供风阻力测定，找出影响煤矿通风的阻碍段并进行线路调整，采取减小煤矿风力不足等对策，从而提高煤矿通风量。 【关键词】煤矿井；通风系统；问题；发展 中图分类号TD724文献标识码 A 文章编号 煤矿通风系统是煤矿井生产系统的一个重要构成部分，它对煤矿井的安全高产、预防灾害及抗灾能力、企业经济效益有着重要影响。煤矿通风系统是由多个部分组成，各部分间彼此相互牵连影响。为使通风系统达到最优化，需要将各个部分进行相互协调，首先应对矿井通风系统运作情况作分析，找出问题所在并找出解决方法，为制定科学、合理、安全的通风系统提供可靠依据。 矿井通风系统存在的问题分析 1.1通风机运作效率不佳 通过对25个矿务局采用旧型号轴通风机的90个风井作调查，47的风井风机工作效率都达不到50，导致电能利用率低下，出现无谓消耗[1]。 1.2通风阻碍大，阻分布不科学 对淮南某一长达70m的矿井系统进行研究分析可知，其回风巷中测出的通风阻力就达到905Pa，占整个系统全部阻力的28.4[2]。检查回风道内未拆掉的风门门垛，得出结果该门垛导致的100Pa通风阻力损失，占全部阻力的3。因此得出通风阻力大的原因通风量大，风速太大，通风断面积小，巷内堆积物品多等。 1.3用风地点漏风多 将符合质量需求、充足的风量送至用风地点，这一过程漏风少、风量有效率较高是矿井通风系统合理、有效的表现之一，也是确保煤矿井安全运作、生产的重要措施。但是，存在某些矿井内部或外部漏风较多，导致有效风量率低下。如淮南地区出现某矿井七号通风系统出现地面漏风，漏风量达到960 m3/min，占通风机总排风量的25，占整个系统反向回风量的33[3]。 1.4通风量不足 存在一些矿井由于采掘面或全矿通风量不够、或风量连续使用次数较多，造成某些 井内地点矿尘、瓦斯浓度超标，直接影响煤矿生产安全。有资料显示，截至96年底国有重点煤矿中还存在48处供风量不够的矿井，甚至有些地方或乡镇煤矿出现更多通风量不足或连用次数过多的煤矿井[4]。 1.5供风量调节措施不合理 某些矿井在投入生产初期，由于主通风机工作能力过剩，就将闸门放下以减少通风量。这种方法操作简便，而且离心式通风机用电较少，能节省部分电能，但与使用调小通风机能力的方法做对比，其消耗的电能还是比较多的，这就降低煤矿通风系统产生的经济效益。 解决对策 2.1合理选择风机机型 为了确保主要通风机的正常运行及降低经济成本，首先选择的通风机机型必须科学、合理。近年来，无论是矿井扩建还是新煤矿井设计施工，很多煤矿企业都注重选择一些效率较高的通风机，以确保新投入使用的通风仪器节能、高效。 2.2更换电机 矿井设计时，电机设备及主通风机大部分是按照供风容易期及困难期两个时期的风量最大需求、负压进行选型[5]。而投产初期生产规模较小，产量低，一些煤矿井受到地理条件限制影响，设计生产量与实际生产量相差大，因此，企业可根据实际生产需求分别采用更换小功率、低转速电机的方法来提高电机运作负荷率，以达到经济运行。 2.3改造、调整通风系统 矿井采用合理、科学的通风系统，是确保主通风机正常经济运作的关键条件。为减少通风阻力，应对整个矿井通风系统进行全面勘察及阻力检测，并采取相关措施降低阻力，主要方法有①扩大通风巷通道断面；②减小巷道局部地域阻力；③开通新井巷，缩短通风距离；④增多并联风道；⑤改变采掘布局，实现合理稳定生产。 2.4改造主通风机副配装置 附属装置是主通风机设备装置的关键组成部分，包括扩散器和风硐等。附属设备装置机构是否科学合理及施工质量，直接关系到通风系统装置的运作效率及节能效益。 2.4.1扩散器的改造 目前，离心式通风机中一些小功率机的立式扩散器采用铁板材质焊接形成，有的矿井采用的扩散器敞角在20～30，以降低扩散器高度，但却造成大范围的回流吸风域，减低扩散器的工作效率。如果将扩散器的内扩角调整为5～6，外扩角变为9～10，这样能防止扩散器装置出口处的回流情况出现，从而提高扩散器工作效率。 2.4.2风硐改造 我国矿井通风系统中的风硐风阻力普遍较大，占整个矿井通风系统总风量压损失的15～20，甚至出现个别风硐的阻力耗损达到29以上，远超于矿井正常设计时假定的200Pa风压耗损。因此，在开掘新矿井或调整不合理旧矿井的风硐时，需注意以下几点①应确保风硐的断面，保持风硐的风速维持在15m/s以内，断面形状建议采用半圆形或是圆形，风硐表面建议使用水泥沙浆进行抹面，保证表面的光滑度，以降低阻力摩擦系数。②风硐放置形式应采用统一斜上式，使其与井道相连接，尽最大限度减少转弯数使局部阻力变小。③风硐内应将存放的障碍物及时清除，保持通风巷顺畅，降低风硐阻力，使其总阻力低于200Pa，并且低于整个井道通风系统阻力的9[5]。 煤矿通风系统的发展 由于煤矿井通风系统比较复杂，单靠人工依据经验的方法来完成日常管理及防灾救灾策略，运作起来难度较大，而且可靠性较低，容易出错[6]。因此，应用现代化信息技术，将计算机作为辅助工具是管理矿井通风系统的发展趋势，计算机能对通风巷网络进行模拟，通过对井巷的断面、巷道风速等未知数进行赋值，以帮助通风系统实现科学化、现代化和数字化。通过预先制定编写的程序对其进行计算处理，并输出正确数值结果。为工程设计及技术员提供可靠参数，帮助做出决策。 新矿井采用的通风系统软件功能中除了要具有能实现防灾、抗灾事处理模拟数据分析、推荐灾害事故突变情况下的合理通风控制方案、选择最好的避灾路线等基本功能外，还要具备这些特点（1）可视化，通风系统功能中的参数及计算得出的结果能以图像、文字、声音等其他多媒体技术方法展示出来，能很直观查看结果数据，这能帮助工程技术员减少工作量，在实际出现灾害事故时能迅速作出最佳解决方案。（2）实现灾害事故动态模拟，由于煤矿井内环境、巷道布局等随时都会出现变化，因此新型通风系统软件应具备适应这种不定时出现变化的情况，确保与矿井环境的真实情况相一致，这样获得的数据结果才能真实反映矿井内部通风情况。（3）具备预测能力，新开发的系统软件应具备能依据现有的资料数据，能精确对以后矿井通风状况进行预测，以帮助矿井技术员及时作出合理决策，从而制定出有效措施。 结束语 综上所述，煤矿井通风系统是煤矿生产系统的关键组成部分，保证矿井能进行良好通风是安全、稳定生产的首要条件。矿井采用的主通风机运行必须高效，运作稳定，并能与使用的通风系统相适应。采用的通风系统应该是简单、完全、运行效率高、稳定性好，还应有充足的新风送至用风点。矿井内的通风阻力分部合理，便于调节，用风地能进行独立通风并限制或尽量减少串联通风，只有满足以上描述的基本条件，才能确保矿井通风正常，防止重大煤尘瓦斯事故。 【参考文献】 [1]张有为.深部半煤岩回采巷道底臌机理分析与防治技术[J].现代企业教育. 201004124-125. [2]王在永.矿井通风系统设计及其可靠性分析[J].硅谷.201003103. [3]鲜林,高朋杰.矿井通风阻力测定结果分析与对策措施[J].中国安全生产科学技术. 201001100-103. [4]赵红.煤矿通风系统存在的问题及改进途径[J].甘肃科技.2008049-10. [5]马怀加.煤矿通风系统存在问题与改进途径分析[J].科技信息.2009351158. [6]沈能.煤矿通风系统存在的问题及发展[J].中国新技术新产品.201020149. 作者简介邹乾海，就读贵州大学09级工程硕士，工作单位贵州省能源局