矿井通风系统优化方法探讨_孔令军.pdf
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1、矿井通风系统优化方法探讨孔令军(国能榆林能源有限责任公司,陕西榆林719000)摘要:为保证煤矿生产安全,必须发挥矿井通风系统的作用。矿井开采面积持续扩大,通风网络的复杂度提升,原有的通风设计与风量需求的差距大,要做好矿井通风系统的优化。本文研究分析矿井通风系统的优化方法。关键词:矿井通风系统;优化方法中图分类号:F4063;TD724文献标识码:B文章编号:10080155(2023)02001903矿井通风系统极大地影响了煤矿的稳定运行,如果系统不稳定,则会制约采矿,导致服务价值降低。为实现煤矿行业的发展,应当研究优化通风系统的方法。分析系统运行现状发现,设备隐患明显、监管不到位,已经严重
2、危害了系统的运行效益,威胁通风系统的自然通风、机械通风效果。对于传统通风系统的问题,应当通过科学措施进行解决。在本次研究中,通过计算机网络、科学计算法建设全新的通风数据库,并通过数据库检查通风系统的各项设备。通风计算系统能够监管通风系统的运行状态,维护矿井开采的安全。优化通风系统的设计,深入分析开采地质、设备工具、技术水平等。为了维护网络通风数据的科学性,注重设计通风系统,探究数据模型的计算方法,开展论证试验,从而提高采矿效益。1 常用的矿井通风系统优化方法矿井生产布局改变之后,生产技术水平持续提高。优化改造通风系统,可以提高矿井生产技术的成熟度。在优化矿井通风系统时,应当深入分析多项影响因素
3、,确保优化的可靠性、安全性,加强抗灾害能力,保证技术的合理,获得较高的经济效益。图 1 为矿井通风系统流程图。图 1通风系统运行流程图11 推广应用多级机站通风在井下的通风处理中,利用多级机站能够扩大通风范围、提高通风效率、减少电能消耗量、降低通风成本。随着开采技术的发展,通风技术获得了较多的技术支持。多级机站技术的经济性、优势性特点明显,通过多级风机输送新鲜风,将井下有害气体排出,维护井下空气的新鲜。也可通过风机调控多级基站的风量,从而实现转速,避免井下安装多个调节扇,降低风量的调控难度,简化调控操作。多级机站通风的优势在于可以提升系统的控制效果,合理配置矿井,以免损失大量的风量,致使运行成
4、本增加。通过串联、并联的方式,联合多级风站,保障运行状态,减少电能损耗。图2 为系统的集中控制模式1。图 2多级机站通风的集中控制模式12 基于计算机技术,优化通风系统设计在信息技术的发展下,利用计算机技术,对系统的实用性进行改造。计算机技术可以维护通风系统的稳定性。在具体设计中,科学地开发和设计系统的计算软件,通过科学计算法转变线性优化方法,实行非线性优化方法。通过计算机技术的应用,保证系统优化的有效性,充分发挥计算机技术的优势。煤矿的计算机91DOI:10.13487/ki.imce.023168人才比较匮乏,导致系统设计优化难度加大。所以,企业要引入专业人才,开发系统的优化软件,维护系统
5、的合理化设计,确保矿井通风效率。13 选择适宜的通风技术在通风系统优化之前,应深入分析通风阻力影响。对井下通风阻力进行实测后,可以设置不同部位的风量、风阻,为系统设计提供风阻值、通风阻力系数。在井下生产中,通风系统动态变化,所以需要采集系统的运行数据,掌握通风变化,以免浪费能源。此外,通风线路容易变化,会导致系统的通风状态变化,因此要分析系统的状态变化,维护系统的运行效果2。在优化通风系统时,风机主扇、辅扇的联合运行已经成为优化改造的趋势。有学者模拟主扇、辅扇的联合运行状态,计算不同方案的数据。结果显示,联合主扇、辅扇之后,可以估算井下污染物的浓度,降低设备运行成本。相比传统的运行模式,联合运
6、行改造后,可以确保通风网络的有效。2 工程概况A 煤矿存在 2 个生产采区(一、二),布置 2 个采煤工作面、6 个掘进工作面。独立通风的硐室有火药库、中央变电所、消防库等。21 矿井通风系统存在的问题211 深井环境控制不足我国煤炭企业的井下作业量较多,开采环境的危险性高。在开采操作中,如果遇到空气稀薄、粉尘、瓦斯爆炸问题,会加剧井下生产的安全隐患,尤其要对开采环境控制进行严格要求。煤炭企业采用传统技术,很难维护开采安全。当前,煤炭企业多应用通风系统调控井下环境,然而通风系统的设计很难满足开采环境要求,也无法维护人员安全。所以,通风系统要控制深井环境,处理好恶劣环境的问题3。212 井下空巷
7、多煤矿通风系统利用风流、动力巷道、通风设备检测和控制风力,确保井下风向的正确性、风量的充足性。煤矿生产时间长,矿井留下了大量空巷道,未及时进行封闭处理,使通风系统运行时浪费新鲜空气,影响系统的运行效益。在通风系统优化时,要落实经济性原则。当井下的空巷较多时,则会加剧风量浪费,对通风系统的运行影响大。213 报废巷道多,加剧通风网络的复杂性在矿井的通风系统中,通风网络十分重要。通风网络的结构发生变化会扩大影响范围、延长影响时间。在通风网络理念之下,巷道的连接方式非常多,比如角联、并联、串联。通风网络有并联、串联之分,具备较强的稳定性,风机方向、数量变化时会引发风流反向现象。矿井通风网络是一种复杂
8、的网络,既包括并联、串联法,也包括角联分支。角联风网的对角分支会降低风流的稳定性。单角联风网通过判别式明确角联分支的风流。针对复杂角联的风网角,使用判别式很难分析风流方向,要通过网络解算法确定。井下开采也可以实时测量风量。在巷道设置密封、密闭火区,能够使通风系统的网络结构发生变化,影响通风系统的整体运行。矿井开采强度持续加大,开采深度逐渐加深,矿井环境的恶化程度逐渐上升。企业在进行煤矿开采时,不注重通风系统的优化,也没有密闭处理报废巷道,致使开采区遗留大量报废巷道。报废巷道内可能存在气体分流现象,对开采巷道的用风量需求影响大,会出现风流短路、污风串联问题,如果井下的瓦斯抽采不及时,也会引发安全
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