浅谈煤矿主通风机通风失稳控制的研究与应用.pdf

141 科学管理 2020年第8期 中国是世界主要的能源大国，不论是生产还是消 费，中国的能源一直排在世界前列。在众多的资源 中，我国的煤炭资源一直是生产消耗结构的重要部 分，在未来很长的一段时间，我国的能源结构还将是 以煤炭资源为主要的结构组成。但同时，煤炭资源在 采集的过程中，经常会爆发频繁的安全事故。在各种 事故中，瓦斯爆炸的事故占比最高。瓦斯发生爆炸的 原因在于瓦斯在不断的积累中，由于大量的瓦斯积聚 在一起，而煤矿的通风系统又处于故障之中，因为通 风不方便导致发生瓦斯事故。因此，在煤矿的生产 中，通风系统的稳定和可靠是保障煤矿安全生产的重 要设备之一。 1 煤矿通风系统 煤矿在生产的过程中，需要安全和可靠的煤矿通 风系统。主要需要体现以下几个特点第一，在煤矿 生产的过程中，能够给生产提供量的条件，保证地下 矿井的安全，具有一定的通风性能，通风系统所要供 的风量大小要依据不同的环节进行调节，创造出与之 相符合的通风环境。第二，通风系统的组成要简单便 捷，所产生的风流要处于稳定的状态。在网线中，使 用串联的风路应当尽可能的减少。设备在设置的时 候，应当处于合理的状况，具有良好的抗灾害能力。 第三，煤矿的通风系统中吗，最主要的通风设施就是 主通风机。因此，主通风机在运行的过程中，必须具 备平稳的运行环境，不能存在任何故障，在联合系统 中也不会有任何的干扰性能，运行的效率需要达到 60以上。 在地下矿井的通风系统中，主要产生通风的动力 就是主通风机，这是煤矿能够安全生产的主要设备。 因为它具有重要的作用，在矿井中，也被称为“矿井 的肺腑”，由此可见，主通风机在矿井中的重要性。 在一般情况下，主通风机在工作的时候，可以给煤矿 的工作人员提供新鲜的空气，保障工作人员的呼吸顺 畅。同时，还需要将矿井中的有毒气体等进行冲淡或 者排除，调节不良的有害气体。除此之外，矿井发生 不安全的灾害时，主通风机还可以用在调控灾变的范 围，有效的减少灾害的损失。但是作为重要的机械设 备，主通风机如果发生任何问题，都会造成严重的后 果，甚至会将灾害的情况扩大，对矿井的生产产生灾 难性的后果。 2 煤矿主通风机通风失稳的原因 2.1 故障停机 在煤矿的生产过程中，由于地下矿井中空气中的 杂质较多。主通风机在运行的时候，处于一种高负 荷、高压力的工作状态。因此，通风机自身就容易发 生故障。同时，空气中的杂质进入通风机，也会导致 通风机发生故障，造成主通风机失稳的现象。 2.2 倒机故障 主通风机在运行的时候，还会在倒机的时候出现 故障，这是因为通风机的工作运行功率较大，在进行 启动的时候，本身就处于一种负载荷的现象。因此， 在启动的时候，就会发生问题，出现难以启动的现 象。 2.3 风阻发生变化 在矿井中，如果风阻发生变化，那么就会出现传 真的现象，风波也会出现一定的波动情况。比如，在 旋转的时候，时速出现喘振。如果在这个期间还不同 的增加脉动等现象，通风机的部件便会造成损坏，出 现失稳的现象。 3 煤矿主通风机通风失稳控制的有效措施 由于主通风机在煤矿中主要是为了保证矿井下的 空气质量，希望能够符合正常的标准，给工作人员提 供健康安全的工作环境，不会给国家的资源造成大量 的损失。因此，在安装主通风机的时候，有以下安全 规定第一，在主通风机的安装中，必须将通风设备 安装在地面上，风机在井口的位置必须严密，将其封 实。第二，在安装的时候，主通风机必须安装2个相 同能力的通风系统，另外一个是为了备用，防止发生 事故。当需要用到备用通风机的时候，需要在10min之 内启动，如果不能快速的启动，那么必须让井下的工 作人员迅速的进行撤离。第三，为了防止意外，出现 供电方面的问题，在设置电路的时候，主通风机需要2 条专门供用的线路。第四，煤矿中的主通风机需要有 着强大的反风能力，而且能在10min之内改变风流的方 向，风量也应当具备正常风量的一半左右。第五，在 安装主通风机的时候，要尽可能安装检测设备和一些 诊断保护装置，可对一些灾害等情况进行预判。由此 可见，在煤矿的生产过程中，主通风机具有重要的作 用。因此，当主风机出现失稳的现象，要做好相应的 维护工作，控制失稳的情况，可以从以下几个角度出 发，保障主通风机的良好运行，给企业带来利益。 3.1 异常控制 主通风机在运行的过程中，有时候会发生一些异 常情况，导致通风系统出现失稳，带来巨大的潜在隐 患。因此，为了有效的控制主通风机出现异常通风的 情况，就要采用一定的措施。在常见的方式中，最主 浅谈煤矿主通风机通风失稳控制的研究与应用 邓志远 山西高河能源有限公司 山西 长治 046200 摘要煤矿的通风系统是评价煤矿生产是否安全的重要标志之一。因此，煤矿的主通风机在运行的过程中，需要稳定 的工作环境。基于此，本文主要论述了煤矿在生产过程中，主通风机通风失稳的原因，并提出了相关的对策，希望能够对 煤矿生安全生产产生重要的意义。 关键词煤矿主通风机 通风失稳 控制 科学管理 142 2020年第8期 要的就是在煤矿生产中增加相应的监督设备，这样能 够在第一时间发现主通风机的问题，那么就可以迅速 的将备用的风机进行运行，用以替代主通风机。根据 一些实践记录，利用监控的方式判断风机的故障和问 题，并不是一个万全之策，监控系统难免也会存在问 题吗，那么以为的依赖此种方式，就会可能会产生不 可弥补的后果。因此，在当下阶段，对于此类故障的 诊断技术在不断的提升，尽管在起步阶段，但是预计 将会取得不错的成绩，有效的提高主通风机的诊断水 平，开启预警功能。 3.2 倒机控制 在进行倒机的时候，要将备用的通风机进行启动 和运行，保证备用通风机能够自动进行启动，这是重 要的一个步骤。备用通风机在实际应用中，存在着各 种不确定的现象，因此，为了更好的解决这些不确定 的现象。在现阶段的生产过程中，利用通风机热备用 的方式进行预防。这种方式主要是在主通风机还没有 停止通风的时候，就对备用的通风机进行预热，这样 可以快速的保障通风机由冷备用的状态转化为热备用 的状态。这样，可以较少备用通风机存在不确定性的 概率，提高成功的几率。在进行倒机的时候，如果对 矿井中突然停止通风，就会将瓦斯聚集在一起，积累 下来可能会出现严重的后果。因此，将原来倒机的方 式变为不停通风进行倒机的切换模式，可以将别的风 路引入带倒机的过程中，作为倒机过程依然通风的基 础，将不同的风路进行切换，较少在倒机过程中可能 会发生风力波动的现象。这种方式是一种合理高校的 方式，可以有效的提高倒机成功运行的几率，而且将 风路转化过程中的时间进行了缩短，让瓦斯聚集的时 间变短，有效的解决瓦斯出现限制的问题。 3.3 喘振控制 在主通风机进行运行的时候，还会出现喘振系统 出现问题，造成主通风机运行失稳，出现安全隐患。 主通风机需要对风力进行系统的调节，这种行为会造 成风阻发生变化，出现喘振的情况。为了更好的解决 这一问题，在通风系统中可以增加分流的设施，增加 风机安全运行的范围，有目的的控制喘振的情况，而 可以更好的提升主通风机的安全运行。 4 结束语 只有有效的预防各类不安全的事故，才能更好的 加强煤矿工作的有效性，提高企业的经济效益。主通 风机的失稳是发生煤矿事故的主要原因之一，因此在 今后的工作中，工作人员要采用合理的措施，保障主 通风机在平稳的环境中运行，进而较少煤矿发生事故 的几率，提高工作人员的生命安全，让企业获得可持 续发展。 参考文献 [1] 田星 . 煤矿主通风机通风失稳控制的研究与应用 [J]. 黑龙江科技信息， 2017（23） 99-99. [2] 于励民， 马小平， 任中华， 等 . 矿井主通风机不停风倒 机自动控制系统的研究与实现 [C]// 全国煤矿自动化与信 息化学术会议暨中国煤矿信息化与自动化高层论坛 .2015. [3] 王晋宏 . 煤矿井下通风机不停风倒风机自控系统探 究 [J]. 机械管理开发， 2017， 32（12） 123-124， 145. 要发育A2、A3类有效烃源岩。不同类型烃源岩有机质 丰度分布特征见表1。 研究区内有效烃源岩包括长7暗色泥岩。生物标志 物特征为正构烷烃碳数分布特征呈近似正态型或单峰 态前峰型，XX地区长7油层组底部有效烃源岩不是很 发育，统计的XX地区50口井长7有效烃源岩钻遇率以 及测井解释的长7有效烃源岩厚度也都说明了这一特 征。从有效烃源岩平面分布特征来看，西北部紧邻盆 地深坳带，有效烃源岩厚度大，有效烃原岩平均厚度 约为22.92m，厚度变化呈现由西向东方向逐渐减薄趋 势。 5 结束语 （1）中生界延长组长45至长9油层组均发育厚度 不等的暗色泥岩或黑色油页岩烃源岩，尽管不同层段 烃源岩有机质丰度差别较大，但均达到好烃源岩的标 准，其中长7油页岩达到很好烃源岩的标准；长7、长9 暗色泥岩达到很好好烃源岩的标准。 （2）根据饱和烃和芳烃生物标志物组成及相关的 参数，并参照烃源岩分类标准可将延长组原油划分为 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类。其中Ⅰ类原油主要来源于长7油页 岩，Ⅱ类、Ⅲ类原油来源于长7暗色泥岩。 （3）长7底部有效烃源岩不很发育，平均厚度约 为22.92m，呈现由西向东方向逐渐减薄趋势，西北部 有效烃源岩厚度大。 参考文献 [1] 张文正， 杨华， 李剑锋， 等 . 论鄂尔多斯盆地长 7 段 优质油源岩在低渗透油气成藏富集中的主导作用强生 排烃特征及机理分析 [J]. 石油勘探与开发， 2006（3） 289- 293. [2] 郭艳琴， 李文厚， 陈全红， 等 . 鄂尔多斯盆地安塞 XX 地区延长组延安组原油地球化学特征及油源对比 [J]. 石油与天然气地质， 2006（2） 218-224. [3] 丁晓琪， 张哨楠， 谢世文， 等 . 鄂尔多斯盆地镇泾地 区中生界成藏系统 [J]. 石油与天然气地质， 2011（2） 157- 164. [4] 何自新 . 鄂尔多斯盆地演化与油气 [M]. 北京 石油 工业出版社， 2003 80-105. 作者简介 张新新 （1982-） ， 男， 工程师， 主要从事石油开发工作。 （上接第91页）