浅谈矿井通风系统优化改造技术.doc

浅谈矿井通风系统优化改造技术摘要：对矿井通风系统优化的具体问题如矿井通风系统阻力研究、矿井通风网络优化调节研究、矿井通风系统安全可靠性优化、矿井通风系统主通风机工况优化研究、矿井通风系统测量平差优化等进行阐述并指出具体技术措施。关键词：矿井；通风系统；优化；改造0引言矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分它服务于生产系统同时又制约着生产系统。矿井通风系统的优劣好坏直接影响着矿井的安全生产、灾害防治和经济效益。在实际生产中往往由于矿井通风系统的不合理影响了矿井的正常生产和矿井的抗灾能力导致矿井经济效益的严重滑坡。为确保矿井安全生产、稳产和高产提高矿井的抗灾能力最终提高矿井的经济效益通风系统必须保持最佳运行状态。因此建立完善、合理的矿井通风系统是矿井安全生产和提高效益的基本保证。而实行矿井通风系统优化改造正是为这一目的而进行的它是通风管理工作和矿井设计过程中的一项主要任务和内容。1矿井通风系统优化的重要意义建立完善的矿井通风系统是矿井安全生产的基本保证生产矿井由于生产布局的变化、自然条件的影响及生产能力的提高必须进行矿井通风系统的改造。2矿井通风系统的优化问题矿井通风系统的优化问题归纳起来主要包括如下几类：矿井通风系统阻力研究、矿井通风网络优化调节研究、矿井通风系统安全可靠性优化、矿井通风系统主通风机工况优化研究矿井通风系统测量平差优化。2.1矿井通风系统阻力优化降低矿井通风阻力技术措施的研究对于矿井通风系统优化有着至关重要的作用无论是矿井通风优化设计还是矿井通风技术管理工作都要尽力降低矿井通风阻力这项工作的好坏直接关系到矿井的安全生产和经济效益。矿井通风阻力的影响因素较多归纳起来主要有四个方面。2.1.1风量对阻力的影响（1）根据通风阻力定律可知：通风阻力与风量的平方成正比。当矿井总风阻不变矿井总风量增加时通风总阻力按风量的平方的倍数增加；同理各个分支风量增加时分支的阻力也相应地随风量的增加按风量平方的倍数增加。（2）各个分支通过的风量(包括用风地点需风量)越接近自然分风风量矿井通风阻力越小各个分支的阻力就越接近平衡。2.1.2分支风阻对通风阻力的影响巷道风阻取决于巷道的长度、断面积、周长、支护形式等参数它们之间的关系为：即：风流通过某段井巷所消耗的能量与该井巷风阻成正比。因此井巷风阻越大风流通过的通风阻力越大。矿井总阻力不仅取决于各分支阻力更取决于网络结构应按串联、并联、复杂网路特性解算求得。2.1.3网络结构对阻力的影响矿井通风系统的网络机构不同即使分支数的风阻、风量相同系统的总风阻和总阻力也不相同。故在井巷数和参数已确定的情况下应合理选取风流线路避免或减少串联尽量采用并联网络坚持“早分晚合”的原则（即在总进风附近就分开风路一直到总回风附近才让风流汇合）力争不进行或少进行增风调风使矿井总阻力最小。2.1.4降低矿井通风阻力的措施（1）并联通风根据并联风路阻力比串联网路阻力小得多的原理(风量相同)可以通过计算机通风系统模拟或实际通风阻力测定的方法找出通风系统网络的高阻力区段采取新掘巷道或者启封旧巷道的方法实现并联通风降低通风系统总阻力。（2）开掘新井巷缩短通风线路长度。随着生产向边远采区或深水平的发展或者井田过大通风线路不断加长而瓦斯涌出量的增加将导致需风量和通风阻力的增加。当通风系统无法满足供风要求或利用现有的通风系统不经济时可以考虑在边远采区或者新水平增掘新风井以缩短风路保证经济有效的供风。（3）改变通风网路合理调配风机负担。对于生产矿井当通风系统与生产能力不匹配时应该合理调整生产布局改变通风网路合理调配风机负担、尽量发挥现有风机、巷道的潜力、增设或减少风机（在必要和可能的条件下）等。（4）适时增减风机改善矿井通风。（5）扩大巷道断面减小局部阻力。矿井通风系统阻力往往比较集中在几个高阻力区段找出高阻力区段适当扩大高阻力区段巷道断面面积往往能够收到比较理想的降阻效果此外尽量使井巷壁面光滑、巷道平直、避免巷道断面突然扩大或缩小也能起到减小摩擦阻力和局部阻力的作用。2.2矿井通风网络优化调节矿井通风网络是实际矿井通风系统的数学表达是矿井风流路线及其有关参数的组合是一个关联程度很高的复杂系统其中一条分支的风量可能通过在多条分支中安设调节设施而改变。因此满足通风需求的调节方案多种多样。如何确定一种既能满足通风需求和生产条件的限制、符合有关规程规定又能使矿井通风所需费用最小的调节方案是长期以来研究的热点和难点问题之一。（1）控制型分风网络。各分支的风阻已知因一组余树分支的风量已给定所以其它分支的风量也随之确定所要确定的是风机所需的最小风压和如何调节才能使整个网络的风压损失平衡以满足各分支风量的要求。（2）自然型分风网络。网络的风量是根据各分支风阻大小自行分配而不加任何调节控制设施。（3）一般型分风网络。网络中部