关于矿井通风问题的分析与研究论文_赵广臣1, 刘清2

关于矿井通风问题的分析与研究论文_赵广臣1, 刘清2

1.新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿调度室 271200

2.新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿快11队 271200

摘要:由于我国煤炭分布范围广泛,埋藏地形复杂,煤炭生产一直受到瓦斯、水害、火灾、煤尘及顶板等灾害的威胁,虽然采用各种措施抑止事故的发生,百万吨死亡率正逐年下降,但我国目前煤矿安全生产仍面临严峻的挑战,与发达国家的差距很大,事故总量和死亡人数均远高于其他主要产煤国家。矿井通风是矿井安全工作的基础,是稀释和排除矿井瓦斯与粉尘最有效、最可靠的方法,也是创造良好劳动环境的重要途径,而合理的通风又是抑制煤炭 自燃和火灾发展的重要手段 。

关键字:矿井通风 存在问题 解决措施 运行对策与效益分析

矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分,它对矿井的稳产高产、防灾抗灾能力和矿井的经济效益有着重大的影响。矿井通风系统由多个要素组成 ,各要素之间存在着有机的联系,彼此又相互影响。为使矿井通风系统整体最优,必须使各要素之间相互协调 ,而要使其高度协调,必须首先对通风系统运行现状进行分析,找出存在的问题,以寻求改进途径。为制定现有通风系统的科学管理方案和选择通风系统改造方案提供依据。

1 目前矿井通风系统存在的问题

1.1 主要通风机的运行效率低

据对30个矿务局使用老型号轴流式通风机的100个风井的调查 ,49 %的风井风机运行效率低于50% ,造成电能的元谓消耗。

1.2 通风阻力大 。阻力分布不合理

据分析,在全国国有重点煤矿总风量为 52300立方米/s的情况下 ,矿井通风阻力每减阻9.8 Pa,每年就可节电 900万 kW ·h,节约 电费 72万元 以上。造成回风巷通风阻力过大的原因是:风量大而通风断面小堆积物多,风速过大等。

1.3 风量不足

有的矿井 由于全矿或采掘面供风量不足 、或风量串联使用次数过多,往往造成某些地点瓦斯积聚、矿尘浓度超标,直接威 协着 安全生产。原煤炭工业部 1996年底调查表明,国有重点煤矿中尚有48处风量不足的矿井,至于地方煤矿和乡镇煤矿,风量不足或串联次数过多的矿井就更为普遍。

1.4 风量调节方法欠妥

有的矿井在投产初期,由于主要通风机能力过剩 ,就采用下放 闸门的方法减少矿井进风量。这种调风方法简便易行,对离心式风机也能节省一部分电能,但比采用调小风机能力(如降低风机转速或用小能力电机)的方法还是多消耗了不少电能,降低了通风系统的经济效益。如淮北矿务局某矿西风井安装的K4—73一01一№28风机,配有功率为 1250 kw 的电机,矿井初期需风量为 6700 立方米/min,仅为达产时的一半,采用下放闸门的方法调风,使矿井通风阻力由 1 000 Pa增至 4 600 Pa,实测每小时耗电760kW.h;后换装一台低转速 550 kW 的电机驱动,并将闸门全部提起,使风量保持 6700 立方米/min,实测小时耗电 16okW.h,全年可节电 525.6万 kw.h。

1.5 漏风多

将足够的、符合质量要求的风量送往用风地点,漏风少、有效风量率高,是通风系统有效性表现之一,也是保证矿井安全生产的主要措施。可是,有的矿井外部漏风或内部漏风较大,有效风量率低。如淮南某矿 7号通风系统地面漏风量为 960 立方米/min,占风机排风量的 25.6 % 、占系统回风量的 33.9 %。

2.解决措施

作为矿井通风系统的设计人员就有必要实地考察矿井的实际情况,全面分析影响矿井生产与安全的各种因素,结合其它—些运行情况良好的矿井通风系统来认真拟定2-3个可行的方案进行技术、经济和安全比较。为了降低通风阻力和通风费用,要尽量选用断面足够大的巷道。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总的原则应该是尽快地让新风到达用风区,尽快排出或将矿 井中瓦斯或有害气体浓度降低到最高允许浓度以 下,在整个矿井内不留死角,也不能出现短路的情况。

2.1完善通风设施,优化通风系统 ,提前升级改造机电设施。在出现瓦斯动力现象后,应该不等突出矿井鉴定结果,就严格按照突出矿井标准对通风、监测、机电等系统进行升级改造,用锚杆等加固加厚风门墙体,临时通风设施一律取消,安装防逆风装置,主要巷道及掘进巷道每隔50m安设一组压风自救装置,所有机电设施全部按照高突 矿井井下电器要求进行升级改造。

2.2进行矿井通风系统可靠性; 价。每年进行一次反风演习和矿井通风系统优化设计及可靠性 评价,测算反风率及矿井通风阻力,实现系统、设施可靠,风流稳定,具有较强的抗灾能力,发生灾变时风流易于控制,便于抢险救灾,保证通风系统合理、稳定、可靠。

2.3实施矿井瓦斯抽放。严格落实瓦斯治理 “十二字”方针,井下、地面各建立—个瓦斯抽放泵站,井下炮采放顶煤工作面、高瓦斯掘进工作面和综采放顶煤工作面分别实施顶板岩石钻孔抽放、高位巷遭抽放、超前浅孔与巷帮钻孔抽放、采空区 抽放、上隅角埋管抽放等,杜绝采掘面瓦斯经常超限现象,产量与进尺提高了40%。

2.4开展掘进工作面瓦斯防治评价。定期对掘进工作的瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性、通风系统、局部通风、抽放系统、监测系统、隔爆设施、压风自救、顶板岩石钻孔抽放、巷帮超前抽放、钻孔疏放、避灾铜室、物探、钻探分析、地质构造、设备防爆、机电设备保护、通风设施等项目进行预测预报及评价验证,并由总工程师组织各业务部门,分别对各专项评价进行会审,提出掘进工作面瓦斯防治综合评价意见,决定是否可以掘进及整改 防治措施,确定允许掘进距离。

3.通风系统经济运行对策与效益分析

实现矿井通风系统的经济运行是一项系统工程,而煤开采各个阶段条件不同 ,它是一个动态的变化过程,应从拓布局、通风设计设备选型和科学管理等方面采取合理行的措施,使矿井风 网与风机相匹配,充分发挥风机能力到安全可靠、高效节能的目的。针对以上通风电耗情况的析,应采取以下节能对策实现通风系统的经济运行 。

3.1 选用高效节能型风机

新建矿井,必须选用高效率、低噪音、曲线较平缓的新节能型风机 ,除能够长期安全运行外 ,其高效区范围大 ,并能够适应不同生产布局的需风要求,兼顾采区生产的前、后期及其巷道布置,做到运行工况点总是处于高效低能耗域内,减少通风 电费 和通风成本。

3.2 对现有风机进行 节能改造

风机的节能改造可综合考虑3点因素 :更换为高效率旋风机 ,采用变频调速和缩短投入成本的回收期。对现有扇效率在 60% 以下的21组风机进行节能技术改造,使3风机效率平均提 高到 60%以上 ,如果风机效率提高10%,则每年通风电费可 由 4 765.74万元 降低到 4003万元,每至少节约电费 762.74万元 。

3.3 合理开采布局。优化通风系统

应用电子计算机进 行通风 网络解算和分析,从而 实现合理开采布局 ,优化通风系统。各个通风方案 要验算其通风能力,分析其通风效果,这就需要进行矿井 的通风网络解算工作。

5.结语

矿井通风系统是保证安全生产很重要的一环,作为专业人员和各个相关部门都应从心理上和行动上对它予以充分重视,加大投入和管理的力度,以减少和消除瓦斯爆炸悲剧的重演。

参考文献

[1]张国亮,冯强.积气分水器在高瓦斯矿井钻探中的应用[J]煤矿安全,2002,33(9).

[2]王从陆,吴超.矿井通风及其系统可靠性[J]北京:化学工业出版社 .2007.

[3] 王德明.矿井通风安全理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社.1997.

论文作者:赵广臣1, 刘清2

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第12期

论文发表时间:2019/8/26

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