| 标题 | 采矿巷道掘进通风系统压能分布分析 |
| 范文 | 张晓瑞 摘 要：随着我国经济的不断发展和科学技术的完善，在煤矿岩巷中的开采技术也在不断更新和发展，提高巷道掘进水平是煤矿企业走向现代化、走上集约化和可持续发展道路的关键。在采矿巷道掘进过程中，通风系统的运行效果和压能分布控制是尤为重要的，本文将就采矿巷道掘进通风系统压能分布分析进行相关探讨。 关键词：采矿；巷道掘进；通风系统；压能分布；研究 1 我国采矿掘进通风系统应用现状 在我国的采矿掘进工作中，通风系统是一项非常重要的部分，在采矿掘进工作中往往在工作平台聚集了大量的工作人员，这就对通风提出了更高的要求，通风的质量直接关系着生产的安全和稳定，所以要对通风系统的建设和完善进行有效的控制，常见的有局部通风的方式，通常情况下局部通风机器设备的安装往往在距离巷道掘进口的10m外进风侧位置，通过设备的运转输送新鲜的空气到工作平台，并且循环排出有害气体，这种方式有效的改善了工作环境，对于掘进工作的安全和效率都有所保障，但是当巷道掘进的不断进行到一定的程度之后，由于巷道口与掘进工作平台之间的风压差越来越小就容易造成风流不再顺利的流向工作面，这种情况下对于巷道和工作面的通风方式就需要采用全风压式的通风系统，这种通风系统通过压力将风流推动流向巷道和工作面，从而完成系统的通风工作，但是这种通风方式成本较高，所以通常情况下应用更为广泛的是局部通风的方式，在局部通风的应用中可以在局部通风机前布置风门，通过系统风门的设置来提高风压从而实现空气的流通和有效的交换。 2 采矿掘进通风系统压能分布分析 2.1 采矿掘进通风系统 随着经济和科技的不断发展矿井的通风系统也迎来不断的进步和变化，采掘工作面的推进和采区的不同工作阶段对采掘工作通风系统提出了新的要求，这就要求在矿井的开拓延伸工程的进展过程中通风系统要根据矿井的变化在时间上进行完善和改进，从而保障通风系统的正常运行，例如瓦斯、煤尘、温度的变化要进行及时的检测，根据环境的变化来进行通风巷道的设定，避免由于压力问题造成的通风系统的冒顶事故、漏风率增大等问题，并且要注意的是在通风系统的长期工作状态中由于地底环境的恶劣对于通风系统相关设备也有很大的影响，通风系统设备的磨损、锈蚀等问题要及时进行维护和更换，从而保障通风系统的通风参数，避免通风系统不能达到预计要求造成的通风不畅等问题。 在矿井通风工作中，自然风压和机械风压是两种最常见的应用动力。在矿井的通风工作中可以看出，矿井通风在不同的环境条件下可能产生截然不同的风流状态，这就需要对矿井风流状态规律进行详细科学的研究，并且有效的把握，从而合理的选用通风方式和通风动力。 2.2 通风系统组成 在矿井的通风系统中，常见的独立通风系统设定总阻力要小于3920Pa。在通风系统的进风井口注意布置一个安全区域，并且在风向上要做好充分的研究和准备，充分考虑到全年的风向频率之后再决定，需要注意的是在多风机的通风系统应用中要注意风机之间的工作风压的设定，必须考虑到相互的影响作用，保证风量的提供正好适用于掘进巷道的工作要求，每一个煤矿开采点都要有回风巷道，实行分区通风。通风系统总体结构简单，经济效益高，风流易于控制管理且稳定。 2.3 风路中风流流动的基本定律 矿井的通风系统是一个复杂的系统，需要考虑到流体力学等问题，在矿井风流的运动路线中往往会构成复杂的通风风路系统，这些风道之间的交汇点则成为节点，节点之间的风道成为分支，两条或两条以上的分支形成的闭合回路称为回路或网孔。通风网路通常由众多的分支及回路所组成。按各分支联接形式不同，可以分为并联、简单角联和复杂联接等。风流在风路中流动时遵循风量平衡定律、风压平衡定律和阻力定律。 2.4 风流能量 在巷道的通风系统应用中，风流的能量给予主要是靠机械能和内能来实现的，机械能主要指的是能动压静能的形式，内能则主要是空气流动中自身因素以及环境因素的影响而产生的能量变化，主要变化形式是由能量高的地方向能量低的地方流动，所以根据这个原理可以来判断风流的方向变化，在局部通风系统的应用中往往会造成超过所需风量的要求，这种情况下可以将局部通风设置的位置进行一定的调整，或者调整通风机的功率等，这种形式的变化能够减小实际的等效风压和风量，防止循环风流产生的矿井通风系统的压能。 2.5 通风设备 在通风系统的应用中除了通风系统的原理和设备之外还要重视的是通风设备的选用，通风工作面的安全可靠性很大程度上与安全技术设备有关，掘进安全技术设备的系列化是一个正确的发展方向，对于掘进综合面的瓦斯爆炸、火灾事故等问题能够有效的预防，自动化的应用能够及时在通风机出现故障时自动切换电源停止工作，在恢复之后再自动切换到正常通风的模式，这种形式大大提高了可靠性和安全性，并且降低了工作人员的工作强度。 2.6 通风系统压能值模型 通风系统压能值模型的建立是在矿井通风系统的充分考察之后设立的，通过地面大气和矿井之间的空气交换方式和循环方式，排除一些不必要的因素影响，从进入矿井的空气总量和排出矿井的空气总量的方向进行考虑可以得出的是压能值的不同，流体网络的源点与汇点之间保持流量平衡，从源点流入网络的总流量等于从汇点流出网络的总流量，只是源点与汇点的压能不同。为了使求解模型具有通用性，通过增加虚拟节点和虚拟分支的办法将有源汇的流体网络变成无源汇的流体网络。 3 结语 综上所述，根据矿井井下的风流流动规律以及矿井通风网络的特点，确定了矿井通风系统的压能分布特点，通过对通风网络、机械通风动力、自然风压以及瓦斯等分析和控制，全方位实现了通风系统的压能分布精确分析，实现了通风系统的有效性和安全性。 参考文献： [1]徐明，崔方宁，解文强.采矿巷道掘进通风系统压能分布分析[J].科技创新与应用，2014（24）：102-103. [2]郭延军，郭新红.煤矿巷道掘进通风系统压能分布分析[J].现代矿业，2011（10）：77-79. [3]吴永波.用沙坝矿通风系统优化研究及应用[D].江西理工大学，2011. [4]陶树银.复杂条件下矿井通风系统优化研究[D].江西理工大学，2012. |
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