礦井通風(fēng)系統(tǒng)

1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)目錄概述 基本任務(wù) 類型編輯本段概述礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。 編輯本段基本任務(wù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本任務(wù)是： （1）、供給井下足夠的新鮮空氣，滿足人員對(duì)氧氣的需要。 （2）、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵，保證安全生產(chǎn)。 （3）、調(diào)節(jié)井下氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。風(fēng)流由入風(fēng)井口進(jìn)入礦井后，經(jīng)過(guò)井下各用風(fēng)場(chǎng)所，然后進(jìn)入回風(fēng)井，由回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過(guò)的整個(gè)路線稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。 礦井通風(fēng)方法以風(fēng)流獲得的動(dòng)力來(lái)源不同，可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。（1）自然通風(fēng)：利用自然氣壓產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的

2、通風(fēng)方法叫做自然通風(fēng)。自然風(fēng)壓一般都比較小，且不穩(wěn)定，所以煤礦安全規(guī)程規(guī)定：每一礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)。（2）機(jī)械通風(fēng)：利用扇風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做機(jī)械通風(fēng)。采用機(jī)械通風(fēng)的礦井，自然風(fēng)壓也是始終存在的，并在各個(gè)時(shí)期內(nèi)影響著礦井的通風(fēng)工作，在通風(fēng)管理工作中應(yīng)給予充分重視，特別是高沼氣礦井尤應(yīng)注意。 編輯本段類型礦井通風(fēng)系統(tǒng)由影響礦井安全生產(chǎn)的主要因素所決定。根據(jù)相關(guān)因素把礦井通風(fēng)系統(tǒng)劃分為不同類型。根據(jù)瓦斯、煤層自燃和高溫等影響礦井生產(chǎn)安全的主要因素對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求，為了便于管理、設(shè)計(jì)和檢查，把礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為一般型、降溫型、防火型、排放瓦斯型、防火及降

3、溫型、排放瓦斯及降溫型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯與防火及降溫型幾種，依次為1-8八個(gè)等級(jí)。礦井通風(fēng)方式有串聯(lián)通風(fēng)和并連通風(fēng)兩種。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)及其安全要求礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)動(dòng)力以及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。礦井通風(fēng)系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點(diǎn)相聯(lián)系，對(duì)礦井通風(fēng)安全狀況具有全局性影響，是搞好礦井通風(fēng)防塵的基礎(chǔ)工程。無(wú)論新設(shè)計(jì)的礦井或生產(chǎn)礦井，都應(yīng)把建立和完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)，作為搞好安全生產(chǎn)，保護(hù)礦工安全健康，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要措施。礦井通風(fēng)系統(tǒng)按服務(wù)范圍分為統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng)；按進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井在井田范圍內(nèi)的布局分為中央式、對(duì)角式和中央對(duì)角

4、混合式；按主扇的工作方式分為壓入式、抽出式和壓抽混合式。此外，階段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)構(gòu)筑物，也是通風(fēng)系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。防止漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量率，是礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容。（1）統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng)一個(gè)礦井構(gòu)成一個(gè)整體的通風(fēng)系統(tǒng)稱為統(tǒng)一通風(fēng)；劃分為若干個(gè)獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流互不干擾，稱為分區(qū)通風(fēng)。擬訂礦井通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)考慮采用統(tǒng)一通風(fēng)還是分區(qū)通風(fēng)。我國(guó)金屬礦山采用統(tǒng)一通風(fēng)的較多。統(tǒng)一通風(fēng)，進(jìn)排風(fēng)比較集中，便于管理。開采范圍不大的礦井，特別是深礦井，采用全礦統(tǒng)一通風(fēng)比較合理。分區(qū)通風(fēng)具有風(fēng)短路、阻力小、網(wǎng)路簡(jiǎn)單、風(fēng)流易于控制等特點(diǎn)。因此，在一些礦體埋藏較淺且分散的礦山或礦井開采淺

5、部礦體的時(shí)期，得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于分區(qū)通風(fēng)需要具備較多的進(jìn)排風(fēng)井，它的推廣使用就受到一定的限制。是否適合分區(qū)通風(fēng)，主要看開鑿?fù)ㄟ_(dá)地表的通風(fēng)井巷工程量的大小或有無(wú)現(xiàn)成的其他井巷可供利用。一般說(shuō)來(lái)，在下述條件下，采用分區(qū)通風(fēng)比較有利：礦體埋藏較淺切分散，開鑿?fù)ㄟ_(dá)地表的通風(fēng)井巷工程量較小，或有現(xiàn)成的井巷可供利用；礦體埋藏較淺，走向長(zhǎng)，產(chǎn)量大，若構(gòu)成一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)路長(zhǎng)，漏風(fēng)大，網(wǎng)路復(fù)雜，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；開采圍巖或礦石有自然發(fā)火危險(xiǎn)的規(guī)模較大的礦井。（2）進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布局每一通風(fēng)系統(tǒng)至少有一個(gè)可靠的進(jìn)風(fēng)井和一個(gè)可靠的回風(fēng)井。在一般情況下，均以罐籠提升井兼做進(jìn)風(fēng)井，箕斗井和箕斗、罐籠混合井則不

6、做進(jìn)風(fēng)井。這是因?yàn)?，裝卸礦過(guò)程中產(chǎn)生大量粉塵能造成風(fēng)流污染的緣故。排風(fēng)井通常均為專用，因?yàn)榕棚L(fēng)風(fēng)流中含有大量有毒氣體和粉塵。按進(jìn)風(fēng)井和排風(fēng)井的相對(duì)位置，可分為中央式、對(duì)角式和中央對(duì)角混合式三類不同的布置形式：中央式，是進(jìn)風(fēng)井與排風(fēng)井均位于井田走向的中央，風(fēng)流在井下的流動(dòng)路線呈折返式；對(duì)角式，是進(jìn)風(fēng)井在礦體一翼，排風(fēng)井在礦體另一翼，或者進(jìn)風(fēng)井在礦體中央，排風(fēng)井在兩翼，風(fēng)流在井下的流動(dòng)路線呈直線式；中央對(duì)角混合式，當(dāng)?shù)V體走向長(zhǎng)，開采范圍廣，采用中央式開拓，可在井田中部布置進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，用于解決中部礦體開采時(shí)通風(fēng)；同時(shí)在礦井兩翼另開掘回風(fēng)井，解決邊遠(yuǎn)礦體開采時(shí)的通風(fēng)。由于礦體賦存條件復(fù)雜，開拓、開

7、采方式多種多樣，在礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐中，要結(jié)合各礦具體條件，因地制宜，靈活運(yùn)用，而不要受上述類別的局限。（3）主扇工作方式與安裝地點(diǎn)主扇工作方式有三種：壓入式、抽出式和壓抽混合式。不同的通風(fēng)方式，一方面使礦井空氣處于不同的受壓狀態(tài)，另一方面在整個(gè)通風(fēng)線路上形成了不同的形式的壓力分布狀態(tài)，從而在風(fēng)量、風(fēng)質(zhì)和受自然風(fēng)流干擾的程度上，出現(xiàn)了不同的通風(fēng)效果。壓入式整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)在壓入式主扇作用下，形成高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在進(jìn)風(fēng)段，由于風(fēng)量集中，造成較高的壓力梯度，外部漏風(fēng)較大。在需風(fēng)段和回風(fēng)段，由于風(fēng)路多，風(fēng)流分散，壓力梯度較小，而受自然風(fēng)流的干擾而發(fā)生風(fēng)流反向。壓入式通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門等風(fēng)流控制設(shè)施

8、均安設(shè)在進(jìn)風(fēng)段，由于運(yùn)輸、行人頻繁，不易管理，漏風(fēng)大。由專用進(jìn)風(fēng)井壓入式通風(fēng)，風(fēng)流不受污染，風(fēng)質(zhì)好，主提升井處于回風(fēng)狀態(tài)（漏風(fēng)），對(duì)寒冷地區(qū)冬季提升井防凍有利。抽出式整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)在抽出式主扇的作用下，形成低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓狀態(tài)?；仫L(fēng)段風(fēng)量集中，有較高的壓力梯度；在進(jìn)風(fēng)段和需風(fēng)段，由于風(fēng)流分散，壓力梯度較小?；仫L(fēng)段壓力梯度高，使作業(yè)面的污濁風(fēng)流迅速向回風(fēng)道集中，煙塵不易向其他巷道擴(kuò)散，排出速度快。此外，由于風(fēng)流調(diào)控設(shè)施均安裝于回風(fēng)道中，不妨礙運(yùn)輸、行人，管理方便，控制可靠。抽出式通風(fēng)使主要提升井處于進(jìn)風(fēng)狀態(tài)，風(fēng)流易受污染。寒冷地區(qū)的礦山還應(yīng)考慮冬季提升井防凍。一般來(lái)說(shuō)，只要能夠維護(hù)一個(gè)完整的回

9、風(fēng)系統(tǒng)，使之在回采過(guò)程中不致遭到破壞，采用抽出式通風(fēng)比較有利。我國(guó)金屬礦山大部分采用抽出式通風(fēng)。壓抽混合式在進(jìn)風(fēng)段和回風(fēng)段均利用主扇控制風(fēng)流，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)在較高的壓力梯度作用下，驅(qū)使風(fēng)流沿指定路線流動(dòng)，故排煙快，漏風(fēng)少，也不易受自然風(fēng)流干擾而造成風(fēng)流反向。這種通風(fēng)方式兼壓入式和抽出式兩種通風(fēng)方式的優(yōu)點(diǎn)，是提高礦井通風(fēng)效果的重要途徑。當(dāng)然，壓抽混合式通風(fēng)所需通風(fēng)設(shè)備多，管理較復(fù)雜。多級(jí)機(jī)站通風(fēng)這是一種由幾級(jí)進(jìn)風(fēng)機(jī)站以接力方式將新鮮空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)井巷壓送到作業(yè)區(qū)，再由幾級(jí)回風(fēng)機(jī)站將作業(yè)時(shí)形成的污濁空氣經(jīng)回風(fēng)井巷排出礦井的通風(fēng)系統(tǒng)。其通風(fēng)方式屬壓抽混合式。由于此系統(tǒng)在進(jìn)風(fēng)段、需風(fēng)段和回風(fēng)段均設(shè)有扇風(fēng)機(jī)

10、，對(duì)全系統(tǒng)施行均壓通風(fēng)，能有效地控制漏風(fēng)，節(jié)省通風(fēng)能耗，風(fēng)量調(diào)節(jié)也比較靈活。單所需通風(fēng)設(shè)備較多，管理較復(fù)雜。主扇可安裝在地表，也可安裝在井下，一般多安裝在地表。安裝在地表的主要優(yōu)點(diǎn)：安裝、檢修、維護(hù)管理比較方便；井下發(fā)生災(zāi)變事故時(shí)，扇風(fēng)機(jī)不易受到損害，便于采取停風(fēng)、反風(fēng)或控制風(fēng)量等應(yīng)急措施。其缺點(diǎn)：井口密閉、反風(fēng)裝置和風(fēng)硐的漏風(fēng)較大；當(dāng)?shù)V井較深，工作面距主扇較遠(yuǎn)時(shí)，沿途漏風(fēng)大；在地形條件復(fù)雜的情況下，安裝、建筑費(fèi)用較高。主扇安裝在地下的優(yōu)點(diǎn)：主扇裝置漏風(fēng)少；扇風(fēng)機(jī)靠近作業(yè)區(qū)，沿途漏風(fēng)也少；可利用較多井巷進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)，降低通風(fēng)阻力；密閉工程量較少。其缺點(diǎn)：安裝、檢修和管理不方便；易因井下災(zāi)害而遭到

11、破壞。來(lái)源:考試大-安全工程師考試礦井通風(fēng)系統(tǒng)及其安全要求（4）階段通風(fēng)、采場(chǎng)通風(fēng)及通風(fēng)構(gòu)筑物階段通風(fēng)金屬礦山通常多階段同時(shí)作業(yè)。為使各階段作業(yè)面都能從進(jìn)風(fēng)井得倒新鮮風(fēng)流，并將所排出的污風(fēng)送到回風(fēng)井，各作業(yè)面的風(fēng)流應(yīng)互不串聯(lián)，就必須對(duì)各階段的的進(jìn)、回風(fēng)巷道統(tǒng)一安排，構(gòu)成一定型式的階段通風(fēng)網(wǎng)路。階段通風(fēng)網(wǎng)路由階段進(jìn)風(fēng)道、階段回風(fēng)道、礦井總回風(fēng)道和集中回風(fēng)天井等巷道聯(lián)結(jié)而成。采集者退散采場(chǎng)通風(fēng)合理的采場(chǎng)通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)方法，是保證整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)揮有效通風(fēng)作用的最終環(huán)節(jié)，是整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。按各種采礦方法的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，回采作業(yè)面的通風(fēng)可歸納為：無(wú)出礦水平的巷道型或硐室型采場(chǎng)的通風(fēng)；有出礦水平的

12、采場(chǎng)的通風(fēng)；無(wú)底柱分段崩落采礦法的通風(fēng)。礦井通風(fēng)構(gòu)筑物礦井通風(fēng)構(gòu)筑物是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流調(diào)控設(shè)施，用以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要的路線流動(dòng)。凡用于引導(dǎo)風(fēng)流、遮段風(fēng)流和調(diào)節(jié)風(fēng)量的裝置，統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。合理地安設(shè)通風(fēng)構(gòu)筑物，并使其通常處于完好狀態(tài)，是礦井通風(fēng)技術(shù)管理的一項(xiàng)重要任務(wù)。通風(fēng)構(gòu)筑物可分為兩大類：一類是通過(guò)風(fēng)流的構(gòu)筑物，包括主扇、風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板、調(diào)節(jié)風(fēng)窗和風(fēng)障；另一類是遮斷風(fēng)流的構(gòu)筑物，包括擋風(fēng)墻和風(fēng)門等。（5）通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)及有效風(fēng)量漏風(fēng)地點(diǎn)及漏風(fēng)原因一般而言，有漏風(fēng)通道存在，并在漏風(fēng)通道兩端有壓差時(shí)，就可產(chǎn)生漏風(fēng)。金屬礦山的主要漏風(fēng)地點(diǎn)和產(chǎn)生漏風(fēng)的原因如下：抽出式通風(fēng)的礦井，

13、通過(guò)地表塌陷區(qū)及采空區(qū)直接漏入回風(fēng)道的短路風(fēng)流有時(shí)可達(dá)很高的數(shù)值。造成這種漏風(fēng)的原因，首先是由于開采上缺乏統(tǒng)籌安排，過(guò)早地形成地表塌陷區(qū)；在回風(fēng)道的上部沒(méi)有保留必要的隔離礦柱；同時(shí)也由于對(duì)地表塌陷區(qū)和采空區(qū)未及時(shí)充填或隔離。壓入式通風(fēng)的礦井，通過(guò)井底車場(chǎng)的短路漏風(fēng)量也很高。這種漏風(fēng)常常是由于井底車場(chǎng)風(fēng)門不嚴(yán)密或風(fēng)門完全失效所致。作業(yè)面分散，廢舊巷道不能及時(shí)封閉，造成風(fēng)流浪費(fèi)。井口封閉、反風(fēng)裝置、井下風(fēng)門、風(fēng)橋、擋風(fēng)墻等通風(fēng)構(gòu)筑物不嚴(yán)密，也能造成較大的漏風(fēng)。減少漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量途徑礦井開拓、開采順序、采礦方法等因素對(duì)礦井漏風(fēng)有很大影響。對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)，由于進(jìn)風(fēng)井和排風(fēng)井相距較遠(yuǎn)，風(fēng)流直向流動(dòng)，

14、壓差較小，比中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)小。后退式開采順序，采空區(qū)由兩翼向中央發(fā)展，對(duì)減少漏風(fēng)和防止風(fēng)流串聯(lián)有利。充填采礦法比其他采礦法漏風(fēng)少。在巷道布置上，主要運(yùn)輸?shù)篮屯L(fēng)巷道布置在脈外，使其在開采過(guò)程中不致過(guò)早遭到破壞，對(duì)維護(hù)正常的通風(fēng)系統(tǒng)，減少漏風(fēng)有利。抽出式通風(fēng)的礦井，應(yīng)特別注意地表塌陷區(qū)和采空區(qū)的漏風(fēng)。從采礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理上，應(yīng)盡量避免過(guò)早地形成地表塌陷區(qū)，已形成塌陷區(qū)的礦井，在回風(fēng)道上部應(yīng)保留礦柱，并應(yīng)充填采空區(qū)或密閉天井口。壓入式通風(fēng)的礦井，應(yīng)注意防止進(jìn)風(fēng)井底車場(chǎng)的漏風(fēng)。在進(jìn)風(fēng)井與提升井之間至少要建立兩道可靠的自動(dòng)風(fēng)門。有些礦井在各階段進(jìn)風(fēng)穿脈巷道口試用導(dǎo)風(fēng)板或空氣幕引導(dǎo)風(fēng)流，防止井底

15、車場(chǎng)漏風(fēng)。有些礦山由進(jìn)風(fēng)井開鑿專用進(jìn)風(fēng)平巷，避開運(yùn)輸系統(tǒng)，直接將新鮮風(fēng)流送到各采區(qū)，也可減少井底車場(chǎng)漏風(fēng)。提高通風(fēng)構(gòu)筑物的質(zhì)量、加強(qiáng)密閉性是防止漏風(fēng)的基本措施。擋風(fēng)墻與風(fēng)門的面積應(yīng)盡量小些，擋風(fēng)墻四周與巖壁接觸處要用混凝土抹縫。門板最好用雙層木板，中間夾油紙或其他致密材料。鐵門板四周焊縫要嚴(yán)，門框邊緣要釘膠皮或麻布，風(fēng)門下邊要掛膠皮簾并設(shè)置門坎，保持嚴(yán)密。降低風(fēng)阻、平衡風(fēng)壓也是減少漏風(fēng)的重要措施。漏風(fēng)風(fēng)路兩端壓差的大小，主要決定于并聯(lián)的用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)阻力。降低用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)阻，使兩端壓差減小，可降低漏風(fēng)風(fēng)路兩端的壓差，也能減少漏風(fēng)。在選擇風(fēng)量調(diào)節(jié)方法時(shí)，降阻調(diào)節(jié)法對(duì)減少漏風(fēng)更為有利。采用壓抽混合式

16、通風(fēng)和多級(jí)站通風(fēng)，可使礦井風(fēng)壓趨于平衡，并在生產(chǎn)區(qū)段形成零壓區(qū)，對(duì)防止漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量十分有利。（6）局部通風(fēng)在采礦和地質(zhì)勘探等工程中，必須開掘大量的井巷，而掘進(jìn)這些井巷的特點(diǎn)是只有一個(gè)出口，所以稱為獨(dú)頭巷道。獨(dú)頭巷道的通風(fēng)稱局部通風(fēng)或掘進(jìn)通風(fēng)，其任務(wù)是將新鮮風(fēng)流引至工作面，并排出工作面的炮煙、礦塵等污濁空氣，以保證工人在良好的環(huán)境下工作。局部通風(fēng)的方法采集者退散局部通風(fēng)的方法有：利用主扇（或輔扇）風(fēng)壓或自然風(fēng)壓為動(dòng)力的局部通風(fēng)方法，簡(jiǎn)稱總風(fēng)壓通風(fēng)；利用擴(kuò)散作用的局部通風(fēng)方法，簡(jiǎn)稱擴(kuò)散通風(fēng)；利用引射器通風(fēng)的局部通風(fēng)方法，簡(jiǎn)稱引射器通風(fēng)；利用局部扇風(fēng)機(jī)的局部通風(fēng)方法，簡(jiǎn)稱局扇通風(fēng)。為了避免循環(huán)

17、風(fēng)，對(duì)局部通風(fēng)要求：從貫穿風(fēng)流巷道中吸取的風(fēng)量不得超過(guò)該巷道總風(fēng)量的70%。壓入式通風(fēng)時(shí)，吸風(fēng)口應(yīng)設(shè)在貫穿風(fēng)流巷道的上風(fēng)側(cè)，距離獨(dú)頭巷道口不得小于10m；抽出式通風(fēng)時(shí)，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在貫穿風(fēng)流巷道的下風(fēng)側(cè)，距離獨(dú)頭巷道口不得小于10m。混合式通風(fēng)時(shí)，作抽出式工作風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口也應(yīng)設(shè)在貫穿風(fēng)流巷道的下風(fēng)側(cè)，距離獨(dú)頭巷道口不得小于10m，同時(shí)要求吸入口處的風(fēng)量比壓入式局扇的送風(fēng)量大2025%；壓入式的吸風(fēng)口與抽出式的吸風(fēng)口距離要大于10m。來(lái)源：長(zhǎng)巷道、天井、豎井掘進(jìn)時(shí)的通風(fēng)礦井開拓期要掘進(jìn)長(zhǎng)距離的巷道，掘進(jìn)這類巷道時(shí)，多采用局扇通風(fēng)。為了獲得良好的通風(fēng)效果，需要注意以下幾方面的問(wèn)題：通風(fēng)方式要選擇得當(dāng)

18、，一般采用混合式通風(fēng)；條件許可時(shí)，盡量選用大直徑的風(fēng)筒，以降低風(fēng)筒風(fēng)阻，提高有效風(fēng)量；保證風(fēng)筒接頭的質(zhì)量；根據(jù)實(shí)際情況，盡量增長(zhǎng)每節(jié)風(fēng)筒的長(zhǎng)度，減少風(fēng)筒接頭處的漏風(fēng)；風(fēng)筒懸吊力求“平、直、緊”以消除局部阻力；要有專人負(fù)責(zé)，經(jīng)常檢查和維修。降低礦井通風(fēng)阻力對(duì)策摘要：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是保障礦井安全的最主要的技術(shù)手段之一。在礦井生產(chǎn)過(guò)程中，必須源源不斷地將地面的新鮮空氣輸入到井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)，以供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有害氣體和礦塵創(chuàng)造良好的礦內(nèi)工作環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的身體健康和勞動(dòng)安全。如果把礦井的通風(fēng)比喻成人體內(nèi)流動(dòng)的血液的話，那么，我們將采用什么方式、方法來(lái)降低血液在人體內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中

19、的阻力，減輕心臟的負(fù)荷、稀釋和排除人體內(nèi)散發(fā)出的有害物質(zhì)呢？從而保證“人”的這架機(jī)器能正健康的運(yùn)行。下面就從降低礦井風(fēng)阻、減少能耗、加強(qiáng)排除有害物管理方進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，機(jī)械化程度的提高，生產(chǎn)更加集中，井型能力增大；開采規(guī)模加大，礦井延伸；自然條件，地壓、地?zé)帷⑼咚褂砍龅纫蛩氐淖兓?，礦井通風(fēng)需要及時(shí)調(diào)節(jié)；降低通風(fēng)阻力，提高通風(fēng)能力與經(jīng)濟(jì)效益是一項(xiàng)長(zhǎng)期的經(jīng)常性的工作。但是，由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的阻力等于該系統(tǒng)最大阻力路線上的各分支的摩擦阻力和局部阻力之和，因此，降阻之前必須首先確定通風(fēng)系統(tǒng)的最大阻力路線，通過(guò)阻力測(cè)定調(diào)查最大阻力路線上阻力分布，找出阻力超常的分支，對(duì)其實(shí)施降低摩擦阻力和

20、局部阻力的措施。一、當(dāng)前存在的主要問(wèn)題：1、 生產(chǎn)布局不合理：生產(chǎn)布局不合理必然造成通風(fēng)系統(tǒng)的不合理。如生產(chǎn)采區(qū)相距過(guò)遠(yuǎn)，產(chǎn)量懸殊，或者生產(chǎn)過(guò)于集中，造成通風(fēng)管理困難。尤其是一些老礦區(qū)，井深、巷道長(zhǎng)，通風(fēng)難道更大。例如淮南某礦區(qū)某礦風(fēng)路9698m，主扇功率1238kw，經(jīng)開掘新風(fēng)井，風(fēng)路縮短到2860m（相當(dāng)于原風(fēng)路的1/3），風(fēng)量大增，風(fēng)壓大降，主扇功率降為212kw，每年節(jié)省電715萬(wàn)度，節(jié)省電費(fèi)57萬(wàn)元。2、 通風(fēng)斷面過(guò)?。河捎谠O(shè)計(jì)的巷道斷面偏小，或巷道失修，堵塞風(fēng)路，增加通風(fēng)阻力，使通風(fēng)能耗大，費(fèi)用高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)統(tǒng)配和重點(diǎn)煤礦巷道失修率大于10%的有146對(duì)礦井，其中失修率大于20%

21、的有49對(duì)礦井。如某礦井風(fēng)道失修率大到56%以上，礦井平均風(fēng)壓達(dá)到了3920pa,又如某礦井因?yàn)轱L(fēng)道失修，礦井等積孔由1.19m2降低到0.4m2，風(fēng)量由2565m3/min降到1200m3/min。另外，在總回風(fēng)井和總回風(fēng)道局部地段發(fā)生冒頂、片幫、倒棚，通風(fēng)設(shè)施撤除不徹底、煤泥阻塞等不能及時(shí)處理而使礦井通風(fēng)阻力增大，造成通風(fēng)經(jīng)濟(jì)效益低，安全性差。3、主扇附屬裝置的綜合效率低：風(fēng)硐、反風(fēng)道、閘門、擴(kuò)散器等均屬扇風(fēng)機(jī)裝置。長(zhǎng)期以來(lái)存在的問(wèn)題是阻力大、漏風(fēng)多。有個(gè)煤礦礦井采用壓入式通風(fēng)，由于附屬裝置阻力大、漏風(fēng)多，24年共浪費(fèi)電力7200萬(wàn)度，從壓入式通風(fēng)改變?yōu)槌槌鍪酵L(fēng)時(shí)，扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓由2352p

22、a降為980pa。該礦的擴(kuò)散器、反風(fēng)門等漏風(fēng)高達(dá)1152m3/min,相當(dāng)于礦井總通風(fēng)進(jìn)風(fēng)量的40%以上。將漏風(fēng)和風(fēng)壓的損耗全部計(jì)算，附屬裝置的效率僅為21%，如以主扇效率為50算，則整個(gè)風(fēng)機(jī)與附屬裝置的實(shí)際只有10多一點(diǎn)。顯然，僅有高效的風(fēng)機(jī)而不提高附屬裝置效率，是不能提高經(jīng)濟(jì)效益的，因此必須提高附屬裝置的綜合效率。4、構(gòu)筑物數(shù)量多、質(zhì)量差：通風(fēng)構(gòu)筑物也是通風(fēng)系統(tǒng)的主組成部分，是為了疏導(dǎo)、截?cái)?、控制、調(diào)節(jié)礦井通風(fēng)的設(shè)施。由于生產(chǎn)布局不合理，盲目增加通風(fēng)構(gòu)筑物，增加通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的阻力，由于安裝、施工、管理差造成通風(fēng)構(gòu)筑物質(zhì)量低、漏風(fēng)、串風(fēng)、阻力大等，使通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定差。5、通風(fēng)系統(tǒng)中局部阻力大：由于

23、通風(fēng)設(shè)計(jì)和施工管理不善造成斷面突然擴(kuò)大或縮小，巷道急轉(zhuǎn)彎、分岔等使局部阻力大。二、降低礦井通風(fēng)阻力的具體要求及方法：1、 具體要求：（1）、施工后的通風(fēng)系統(tǒng)能力應(yīng)和生產(chǎn)能力相適應(yīng)。（2）、技術(shù)上要合理可靠，風(fēng)量充足、風(fēng)流穩(wěn)定。如實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，使各分支風(fēng)量、風(fēng)壓平衡，減少過(guò)多的風(fēng)流調(diào)節(jié)設(shè)施和局扇使用臺(tái)數(shù)，盡量減少漏風(fēng)。（3）、經(jīng)濟(jì)上要以最少的投資，較少的工程和材料消耗，獲得最佳的濟(jì)濟(jì)效益、以減少設(shè)備材料消耗，節(jié)約電能消耗和管理費(fèi)用。（4）、根據(jù)本地區(qū)本單位的財(cái)力、物力可能，盡可能采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。（5）、抗災(zāi)能力要強(qiáng)，即在災(zāi)害發(fā)生的狀況下，也能使災(zāi)害不擴(kuò)大，并使之減少到最小范圍。2、 降低礦

24、井通風(fēng)阻力的辦法：降低礦井通風(fēng)阻力，對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)和提高濟(jì)濟(jì)效益都有重要的意義。無(wú)論是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)還是生產(chǎn)礦井通風(fēng)技術(shù)管理工作，都必須做到盡可能地降低礦井的通風(fēng)阻力。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的阻力等于該系統(tǒng)最大阻力路線上的各分支的摩擦阻力和局部阻力之和，因此，降底通風(fēng)阻力之前必須首先確定通風(fēng)系統(tǒng)的最大阻力路線，通過(guò)阻力測(cè)定調(diào)查最大阻力路線上阻力分布，找出阻力超常的分支，對(duì)其實(shí)施降低摩擦阻力和局部阻力的措施。如不是在最大阻力路線上降低風(fēng)阻是無(wú)效的，有時(shí)甚至是有害的。摩擦阻力是礦井通風(fēng)阻力的主要組成部分，因此要以降低井巷摩擦阻力為重點(diǎn)，同時(shí)注意降低某些風(fēng)量的井巷的局部阻力。了解和掌握現(xiàn)狀

25、是降低礦井通風(fēng)阻力的前提：（1）、畫出礦井通風(fēng)系統(tǒng)示意圖和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，并且標(biāo)上通風(fēng)設(shè)施。（2）、列出巷道阻力計(jì)算公式：、 摩擦阻力計(jì)算公式：，pa式中：l 風(fēng)道長(zhǎng)度，m；d 圓形風(fēng)道直徑，或非圓形風(fēng)道的當(dāng)量直徑，m；空氣密度，kg/m3；v 斷面平均風(fēng)速，m/s；無(wú)因次細(xì)數(shù)（沿程阻力系數(shù)），其值通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得。、 局部阻力計(jì)算公式：式中: 局部阻力系數(shù)，無(wú)因次。、 巷道的總通風(fēng)阻力公式：（3）、根據(jù)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)帶入上面的公式中進(jìn)行計(jì)算，得出最大的通風(fēng)阻力巷道。3、 問(wèn)題的分析：通風(fēng)現(xiàn)狀的分析是在掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，分析的對(duì)象就是實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)找出通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題。（1）

26、、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的阻力分布。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的各風(fēng)路的風(fēng)阻、阻力、功耗的分布狀況，找出高風(fēng)阻、高阻力、高功耗的區(qū)域和巷道。（2）、檢驗(yàn)各巷道的斷面是否合理，風(fēng)速是否滿足規(guī)程的要求。（3）、對(duì)通風(fēng)構(gòu)筑物的數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出設(shè)計(jì)、施工、管理上存在的問(wèn)題。（4）、分析生產(chǎn)布局所存在的不合理因素及其對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的影響。4、 問(wèn)題的解決：降低通風(fēng)阻力是一次復(fù)雜的、細(xì)致的技術(shù)工作，它不僅需要根據(jù)當(dāng)前礦井生產(chǎn)情況、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)狀況、通風(fēng)技術(shù)設(shè)施狀態(tài)，還應(yīng)考慮到礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)生產(chǎn)的各種情況和變化因素，然后采取相應(yīng)的各種技術(shù)措施。指導(dǎo)思想必須是：針對(duì)現(xiàn)實(shí)，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，因地制宜，對(duì)癥下藥，綜合治理。（1）、合理布局生產(chǎn)、使通風(fēng)系統(tǒng)

27、處于最佳狀態(tài)。通風(fēng)系統(tǒng)改造與其他生產(chǎn)環(huán)境改造相結(jié)合，開采順序、生產(chǎn)接替、產(chǎn)量分布等做到均衡生產(chǎn)。改革采煤工藝與巷道布置，簡(jiǎn)化通風(fēng)系統(tǒng)。只有通風(fēng)系統(tǒng)合理，通風(fēng)管理工作才能獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。（2）、降低通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力，既能增加風(fēng)量，又可節(jié)省能源；同時(shí)還可以起到減少漏風(fēng)、預(yù)防自燃；降低風(fēng)速，防止煤塵飛揚(yáng)等綜合效果，因此，降低阻力是通風(fēng)系統(tǒng)改造最根本的措施。降低阻力的方法很多，如加強(qiáng)巷道維修，采取經(jīng)濟(jì)端面巷道，對(duì)高阻力路線應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)、增加并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、改變流向、開掘新風(fēng)路、另打新風(fēng)井等措施。（3）、提高風(fēng)機(jī)附屬裝置的綜合效率。對(duì)風(fēng)硐、閘門、擴(kuò)散器等阻力較大、漏風(fēng)多的附屬裝置也應(yīng)改造。在通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)查

28、中，摸清礦井主扇裝置存在的問(wèn)題，擴(kuò)散器、調(diào)節(jié)風(fēng)門的風(fēng)壓損耗，以及漏風(fēng)情況，然后對(duì)癥下藥，進(jìn)行治理。調(diào)節(jié)風(fēng)門盡量不用或少用。風(fēng)硐過(guò)長(zhǎng)或過(guò)窄耗損風(fēng)壓嚴(yán)重的要采取措施擴(kuò)大端面，摸圓拐彎，安設(shè)導(dǎo)流板。擴(kuò)散器的擴(kuò)散處加大、加高。(4) 堵截漏風(fēng)，提高風(fēng)量利用率。對(duì)于井口、井底車場(chǎng)、煤倉(cāng)、通風(fēng)構(gòu)筑物等地點(diǎn)的漏風(fēng)應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工到管理上進(jìn)行綜合治理。改進(jìn)巷道布置，減少通風(fēng)構(gòu)筑物的數(shù)量。三、降低通風(fēng)阻力方案的決策:礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)改造時(shí)，技術(shù)上可行的方案不止一個(gè)，可借助計(jì)算機(jī)對(duì)可行性方案進(jìn)行最佳選擇。對(duì)于大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)為通風(fēng)系統(tǒng)改造提供了良好的條件。針對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)

29、存在的問(wèn)題，應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)可能采取的改造方案進(jìn)行模擬，檢驗(yàn)其技術(shù)上的合理性和可行性。例如，當(dāng)需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可以利用計(jì)算機(jī)計(jì)算調(diào)整后的網(wǎng)絡(luò)工況；當(dāng)需要對(duì)通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置進(jìn)行重新布置時(shí)，可以用風(fēng)機(jī)優(yōu)選程序選擇最佳風(fēng)機(jī)。如果提出了多個(gè)技術(shù)上可行的方案，還可以用多目標(biāo)決策等優(yōu)化方法對(duì)所提方案進(jìn)行優(yōu)化，充分考慮各方案技術(shù)，經(jīng)濟(jì)和安全方面的優(yōu)劣后，確定最佳方案。四、通風(fēng)阻力改造示例：淮南謝二礦南翼通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)硐全長(zhǎng)50余米，有5個(gè)直角轉(zhuǎn)彎，端面又小，風(fēng)硐段的通風(fēng)阻力高達(dá)1098pa，占該系統(tǒng)通風(fēng)總阻力的28.19%。測(cè)定后決定進(jìn)行風(fēng)硐改建，由總回風(fēng)斜巷井另開鑿一段長(zhǎng)7米、斷面為8.4m2的傾

30、斜巷道直通風(fēng)機(jī)入口。風(fēng)硐改建后，由風(fēng)機(jī)水柱計(jì)測(cè)算得該系統(tǒng)的通風(fēng)阻力減少了539pa，風(fēng)量增加了405m3/min，風(fēng)機(jī)輸入功率下降了28.5kw，每年可節(jié)約電費(fèi)57000元，而改建投資僅為3500元。五、總結(jié)：生產(chǎn)布局不合理必然造成通風(fēng)系統(tǒng)的不合理。通風(fēng)系統(tǒng)的不合理造成日常通風(fēng)管理困難，有可能使新鮮風(fēng)流不能及時(shí)輸送到需用新鮮風(fēng)的工作面，以及工作面的有害氣體和灰塵不能得到有效的排除，工作面的高溫也不能得到降低以提高工作面的工作環(huán)境。從而造成安全隱患，并有可能造成人力物力上的浪費(fèi)。但是以上的困境是可以克服的。1、 布局進(jìn)、回風(fēng)井，生產(chǎn)水平和工作面時(shí)，必須考慮當(dāng)前、今后的通風(fēng)系統(tǒng)問(wèn)題，盡量使通風(fēng)系統(tǒng)

31、處于最佳狀態(tài)。2、 根據(jù)巷道的用途及服務(wù)年限來(lái)確定巷道的斷面的形狀，斷面的大小，采用什么樣的支護(hù)料，盡量使用經(jīng)濟(jì)合理的通風(fēng)斷面。3、 加強(qiáng)對(duì)巷道進(jìn)行維護(hù)，確保有效的通風(fēng)斷面。4、 加強(qiáng)對(duì)風(fēng)硐、反風(fēng)道、閘門，擴(kuò)散器等扇風(fēng)機(jī)裝置的管理，盡量降低它們的阻力和避免或減少漏風(fēng)。5、 盡量減少構(gòu)筑物的數(shù)量，提高構(gòu)筑物的質(zhì)量。6、 避免設(shè)計(jì)和施工中出現(xiàn)巷道端面的突然擴(kuò)大或突然縮小，巷道急轉(zhuǎn)彎、分岔等，努力降低局部阻力?？傊?，通風(fēng)管理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，除了設(shè)計(jì)、施工時(shí)確定最佳的通風(fēng)系統(tǒng)以降低巷道摩擦阻力和局部阻力，加強(qiáng)平時(shí)的通風(fēng)管理工作也是確保通風(fēng)安全和提高企業(yè)效率的有效手段。淺議礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化 摘要

32、：文章綜述了通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化在我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀、策略、優(yōu)化方法，并就通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，并用于礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)際工作，得到了比較令人滿意的結(jié)果。關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng)系統(tǒng)；系統(tǒng)優(yōu)化策略；系統(tǒng)優(yōu)化方法一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的現(xiàn)狀與發(fā)展礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化是個(gè)比較受關(guān)注的研究領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外不少專家和學(xué)者對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化進(jìn)行了廣泛的研究，并取得了很多成果，在礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算和礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖建立等幾個(gè)方面都有應(yīng)用軟件投入使用，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化帶來(lái)極大方便，80年代初，就開發(fā)出一套較完整的礦井通風(fēng)管理軟件，以加拿大、美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞為代表陸續(xù)開發(fā)出代表性的軟件，但由于價(jià)格和語(yǔ)言方面的原因，這些軟件在國(guó)內(nèi)的

33、應(yīng)用不廣泛。國(guó)內(nèi)1980年代末才陸續(xù)有這方面的軟件出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)20余年的發(fā)展，不少軟件成功地投入使用。如國(guó)內(nèi)開發(fā)的礦井通風(fēng)計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)管理軟件(簡(jiǎn)稱vsm)，能再現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)變化情況，并給出相應(yīng)的調(diào)節(jié)對(duì)策。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)開發(fā)的計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)，專門用于礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖形管理和火災(zāi)救災(zāi)輔助決策，使用該系統(tǒng)能夠方便地生成礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖。貴州工業(yè)大學(xué)采礦教研室研究的mvsmis系統(tǒng)，提供比較友好的操作界面，數(shù)據(jù)的錄入簡(jiǎn)單，結(jié)果輸出多樣化，系統(tǒng)安全可靠，資源的共享性強(qiáng)，該系統(tǒng)投入使用，帶動(dòng)了通風(fēng)安全管理工作的一體化進(jìn)程，加速了礦山企業(yè)管理信息化的發(fā)展步伐。但是這些軟件只能做礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的部分工作

34、。在實(shí)際的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化工作中，由于缺乏專門的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化決策支持軟件，工作人員面對(duì)大量數(shù)據(jù)而無(wú)法應(yīng)用科學(xué)的方法進(jìn)行定量計(jì)算，例如在方案優(yōu)選環(huán)節(jié)上，多依據(jù)定性分析和經(jīng)驗(yàn)。另外，在通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的不同環(huán)節(jié)，應(yīng)用不同的軟件，這樣不但繁瑣，而且也不利信息的處理和集中。加上受當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的限制，原來(lái)開發(fā)的軟件在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟件操作、信息輸入等方面都存在著缺陷。礦山通風(fēng)的基本目標(biāo)是為井下各作業(yè)面提供安全、舒適的環(huán)境。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)最主要的手段是以一定風(fēng)速提供適量新鮮空氣以迅速驅(qū)散、稀釋井下污染空氣。通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第二個(gè)目標(biāo)是使通風(fēng)投資與運(yùn)行費(fèi)用最低。二、優(yōu)化策略通風(fēng)工程師可以采月多種策略維持通風(fēng)系統(tǒng)的效率

35、。這些策略包括封閉漏風(fēng)通進(jìn)安裝輔扇或調(diào)節(jié)風(fēng)門增加與地而連通的風(fēng)道。采取各種補(bǔ)救措施引起的投資和運(yùn)行費(fèi)用高低不一。但任何時(shí)候都必須是安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的?？梢圆扇〉拇胧┌ǎ焊纳骑L(fēng)門與采場(chǎng)的維護(hù)狀態(tài)以使漏風(fēng)和失控風(fēng)流循環(huán)??；合適的地方，可以打開與現(xiàn)有運(yùn)輸?shù)榔叫械妮o助風(fēng)以減少按需要分配風(fēng)量時(shí)的動(dòng)力耗；選擇最優(yōu)位置安裝工況合適的輔扇以便增加特定部位的風(fēng)量；檢查通風(fēng)刊絡(luò)中風(fēng)機(jī)的數(shù)量、位置和工況；檢查通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中調(diào)節(jié)設(shè)施的數(shù)量、位置和尺寸；利用額外的通達(dá)地表的風(fēng)道例如風(fēng)井、地表井下測(cè)量鉆孔以便通過(guò)利用井聯(lián)通道或通過(guò)建立直通通風(fēng)系統(tǒng)控制漏風(fēng)來(lái)改善新風(fēng)分配；利用自然風(fēng)壓輔助主扇通風(fēng)。任何手段均會(huì)受到實(shí)際條件的限

36、制。應(yīng)保持相對(duì)風(fēng)速低于4m/s以防止粗塵揚(yáng)起。有時(shí)井下輔扇與調(diào)節(jié)設(shè)施無(wú)法安裝在指定的主干風(fēng)道中。上述措施絕非萬(wàn)無(wú)一失。如果礦山存在氣候問(wèn)題，則礦井通風(fēng)還會(huì)受到進(jìn)一步限制。隨著礦山生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，開采深度的延深，通風(fēng)方法亦應(yīng)相應(yīng)改變。三、優(yōu)化方法在設(shè)計(jì)和管理通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)越來(lái)越趨向于使用以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的分析工具。這些工具可會(huì)同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和通風(fēng)測(cè)量數(shù)據(jù)一起用于獲得礦山服務(wù)期限內(nèi)安全經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方法。在安裝先進(jìn)的監(jiān)測(cè)傳感器后通風(fēng)技術(shù)人員可不斷地更新模擬程序所用的輸入數(shù)據(jù)。為了得到解決特殊通風(fēng)問(wèn)題的最佳通風(fēng)方案開始從現(xiàn)有通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)獲取最新的精確通風(fēng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)著手或從確定通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)著手。然后將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸

37、入到穩(wěn)態(tài)礦井通風(fēng)模擬程序中從而計(jì)算出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)量與壓力平衡值。為了進(jìn)行有效的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，可利用現(xiàn)代的交互式計(jì)算機(jī)程序，包括市場(chǎng)上買得到的和內(nèi)部開發(fā)的穩(wěn)態(tài)礦井通風(fēng)莫擬程序。通風(fēng)技術(shù)人員可憑經(jīng)驗(yàn)“反復(fù)試算法逐步迭代法”確定主扇、井下風(fēng)機(jī)、被動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)施、制冷車問(wèn)的位置和配置方案，以最小的成本獲得滿意的新風(fēng)量分配。一旦計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)模擬的結(jié)果與可用的通風(fēng)測(cè)量數(shù)據(jù)相關(guān)性很好，則可將新開發(fā)礦井的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。隨后可按照前面詳述的通用優(yōu)化策略，運(yùn)用其經(jīng)驗(yàn)和對(duì)特定通風(fēng)系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行調(diào)整。研究者可用這種方法產(chǎn)生大量且實(shí)用的通風(fēng)方案。盡管許多方案也許可行，但在選用之前可能出于一定的安全考慮

38、而需進(jìn)行完善。對(duì)每一可行方案，記下其客觀滿意度，計(jì)劃運(yùn)行成本估算安裝費(fèi)用包括監(jiān)測(cè)設(shè)施與失敗保護(hù)設(shè)施的安裝。用迭代通近法選擇出對(duì)于所用方案而言的“最優(yōu)”解，并為礦山管理部門提出建議性的選擇方案。最終選擇的方案必須是安全經(jīng)濟(jì)的。通風(fēng)設(shè)計(jì)人員的客觀判斷及經(jīng)驗(yàn)對(duì)方案的選擇有很大影響這種迭代法對(duì)于相對(duì)較小的網(wǎng)絡(luò)向題求解是有效的，但隨著工作面距地表的距離不斷加大，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)漸趨復(fù)雜化，這種方法便會(huì)到達(dá)其應(yīng)用極限。四、優(yōu)化方法的發(fā)展前述穩(wěn)態(tài)迭代法的公式化即是形成一個(gè)各通風(fēng)系統(tǒng)組成部分的工況特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式。給定工作面需風(fēng)量，即定義固定風(fēng)量分支，并要確定主扇和輔扇及調(diào)節(jié)裝置的位置和工況以滿足這些預(yù)先給定的風(fēng)量要

39、求。風(fēng)機(jī)壓力和風(fēng)量特性曲線與風(fēng)道阻力曲線等可結(jié)合起來(lái)表達(dá)整個(gè)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)量壓力分布。也可推導(dǎo)確定整個(gè)礦山通風(fēng)總動(dòng)力費(fèi)的表達(dá)式。所以，用于特定礦山通風(fēng)目標(biāo)的總動(dòng)力費(fèi)可以用這些推導(dǎo)出來(lái)的滿足實(shí)際約束條件的表達(dá)式從數(shù)學(xué)分析的角度進(jìn)行優(yōu)化。該法在過(guò)去幾年中引起了極大的研究興趣?？偟膩?lái)說(shuō)，礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)優(yōu)化旨在確定輔扇和調(diào)節(jié)裝置的工況和位置以期以最少的動(dòng)力消耗滿足工作面和其它地方預(yù)定的風(fēng)量要求。解的結(jié)果受到輔扇與調(diào)節(jié)風(fēng)門安裝條件的約束。如果網(wǎng)絡(luò)中分支不受風(fēng)量分配的限制，風(fēng)流本身將會(huì)按風(fēng)道的阻力特性進(jìn)行分配即自然分風(fēng)。但是由于存在最低法定風(fēng)量例如對(duì)適用于工作區(qū)的那些法規(guī)，故需用輔扇與調(diào)節(jié)設(shè)施控制風(fēng)流分

40、配。如果指定全部分配風(fēng)量，網(wǎng)絡(luò)即為“ 純控制”通風(fēng)系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)將是找出輔扇與調(diào)節(jié)設(shè)施的合適位置以維持期望的新鮮風(fēng)量。但如果網(wǎng)絡(luò)中某些風(fēng)量允許變化而另一些風(fēng)量為規(guī)定風(fēng)量，則風(fēng)機(jī)和調(diào)節(jié)設(shè)施的引入會(huì)改變風(fēng)流的分布，而求解的間題變成了在維持指定風(fēng)量的情況下，盡量降低風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)機(jī)的動(dòng)力消耗。這種網(wǎng)絡(luò)稱為“ 廣義控制”通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)改造摘要 本文針對(duì)淮南新集煤礦通風(fēng)實(shí)際情況，采取挖掘內(nèi)部潛力、刷擴(kuò)巷道、風(fēng)量分流、調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)葉片角度以及西風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)等措施，解決了礦井?dāng)U建后通風(fēng)能力不足的問(wèn)題，滿足了礦井安全生產(chǎn)需要，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。安全經(jīng)濟(jì)是衡量礦井通風(fēng)系

41、統(tǒng)的基本準(zhǔn)則。為了實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠性與經(jīng)濟(jì)合理性的有機(jī)統(tǒng)一，就必須采取有效措施進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)改造。由于淮南新集煤礦原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為9mt/a，幾經(jīng)改擴(kuò)建，礦井生產(chǎn)能力增至30mt/a，而礦井通風(fēng)能力仍是9mt/a時(shí)的水平，加之采用綜采放頂煤回采技術(shù)瓦斯涌出量大，在這種極為不利的情況下，為了保證礦井安全生產(chǎn)，我們依靠?jī)?nèi)部挖潛，加強(qiáng)通風(fēng)技術(shù)管理，進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造，取得了較好效果。1 礦井概況淮南新集煤礦通風(fēng)系統(tǒng)采用中央并列抽出式通風(fēng)，副井、混合井進(jìn)風(fēng)，主井（兼作提煤）回風(fēng)，主井主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為1k5827，其功率為780kw。礦井進(jìn)風(fēng)量9300m3/mim,礦井回風(fēng)量為11000m3/

42、min,主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓2300pa。低瓦斯礦井局部按瓦斯管理。2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造2.1 降低通風(fēng)阻力降低通風(fēng)阻力是改造礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效途徑之一.眾所周知,礦井通風(fēng)量和通風(fēng)阻力是由礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻特性與主要通風(fēng)機(jī)性能相匹配的工況點(diǎn)決定的，而通風(fēng)阻力是由礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻和風(fēng)量決定的。礦井需要風(fēng)量是由生產(chǎn)需要決定的，在一定時(shí)間內(nèi)可以看作常量，因此礦井通風(fēng)阻力主要是由通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻值決定，降低通風(fēng)阻力的實(shí)質(zhì)就是降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻，其主要方法有刷擴(kuò)巷道和并聯(lián)風(fēng)道。2.1.1 刷擴(kuò)巷道根據(jù)通風(fēng)阻力計(jì)算公式得知，巷道通風(fēng)阻力與巷道斷面成反比，因此加強(qiáng)礦井高阻力段的巷道維修，刷擴(kuò)通風(fēng)斷面，必然降低通風(fēng)阻力。199

43、6年4月，我們針對(duì)-450m主石門北段巷道斷面小、風(fēng)速超限以及兩條總回風(fēng)上山失修問(wèn)題，采取刷擴(kuò)臥底方法進(jìn)行處理。-450m主石門北段巷道斷面由7.1m2增至14m2；兩條回風(fēng)下山的斷面增加了6.7 m2，取得了增風(fēng)減阻的效果：礦井風(fēng)量增加了670 m3/min，主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓下降了340pa。另外由于主井兼作提升煤炭，地面主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)峒內(nèi)經(jīng)常於積了大量撒煤，淤煤高度達(dá)1.48m、長(zhǎng)度約40m，造成回風(fēng)斷面銳減，我們定期清理主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)峒內(nèi)淤煤，有效保證了礦井總回風(fēng)斷面。2.1.2 并聯(lián)風(fēng)道當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)葉片角度一定時(shí)，并聯(lián)風(fēng)道能起到降低通風(fēng)阻力增大風(fēng)量，達(dá)到改造通風(fēng)系統(tǒng)的目的。1996年，我們開掘了兩條總回風(fēng)上山和兩條總進(jìn)風(fēng)巷道，與以前相比，礦井總回風(fēng)斷面增加了15.7m2，礦井風(fēng)量增加950m3/min。在回采1309、1305、1307綜放工作面時(shí)，我們充分利用綜放面與多條回風(fēng)上山相通的特點(diǎn)，將工作面風(fēng)量分流，不僅降低了通風(fēng)阻力，增加風(fēng)量，而且保證了綜放工作面瓦斯不超限。2.2 改變主要通風(fēng)機(jī)葉片角度軸流式扇風(fēng)機(jī)特性曲線是隨著動(dòng)輪葉片安裝角度的變化而變化，葉片角度的改變會(huì)導(dǎo)致氣流流向葉片角度的改變，從而改變扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量。19