上良煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案淺析

1、上良煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案淺析劉文鋒(反坡煤業(yè)有限責(zé)任公司摘要:上良煤礦通過改擴(kuò)建,生產(chǎn)能力提升,礦井向深處延伸,煤層瓦斯含量增加。新掘了回風(fēng)立井,并對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了改造。關(guān)鍵詞:通風(fēng)系統(tǒng)改造上良煤礦年核定生產(chǎn)能力60萬t/a。目前,礦井布置有東翼22、西翼33兩個(gè)采區(qū),兩個(gè)采區(qū)內(nèi)分別布置有一采兩掘工作面。1礦井通風(fēng)系統(tǒng)概述1.1礦井通風(fēng)為中央并列式,主斜井、副立井和回風(fēng)斜井均布置于井田南翼工業(yè)廣場內(nèi)。1.2礦井采用抽出式通風(fēng),綜采面采用U型上行通風(fēng),綜掘工作面采用局部壓入式通風(fēng)。每個(gè)綜采面為一個(gè)獨(dú)立采區(qū),實(shí)行分區(qū)通風(fēng);掘進(jìn)面實(shí)行獨(dú)立回風(fēng);主要機(jī)電峒室實(shí)行獨(dú)立回風(fēng)。1.3主扇風(fēng)機(jī)及附屬裝置:

2、礦井使用兩臺(tái)FBCDZN019型對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī),一臺(tái)使用,一臺(tái)備用。礦井主要通風(fēng)參數(shù)見表1。2系統(tǒng)改造方案為實(shí)現(xiàn)采區(qū)回風(fēng)采用專用回風(fēng)巷,新掘了回風(fēng)立井,對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造,達(dá)到:通風(fēng)系統(tǒng)簡單實(shí)用;通風(fēng)設(shè)施安全可靠;風(fēng)流導(dǎo)向穩(wěn)定;礦井通風(fēng)阻力最小,且分布合理;具備抗災(zāi)能力強(qiáng)。改造后的系統(tǒng)2.1通風(fēng)系統(tǒng)改造后,井田北翼新增回風(fēng)立井,原井田南翼回風(fēng)立井改為進(jìn)風(fēng)井,即井田南翼工業(yè)廣場內(nèi)3個(gè)井筒進(jìn)風(fēng),井田北翼回風(fēng)立井回風(fēng),礦井通風(fēng)方式為中央分列式。2.2主要風(fēng)機(jī)的工作方法為對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)抽出式。2.3通風(fēng)機(jī)主要參數(shù)見表2。表2通風(fēng)機(jī)主要參數(shù)表2.4通風(fēng)系統(tǒng)主要改造工程:新掘回風(fēng)立井?dāng)嗝娣e23.74 m2,井

3、深465m;新安裝扇風(fēng)機(jī)兩臺(tái);新安裝無壓隔絕風(fēng)門4組;新掘主要回風(fēng)巷道900m;擴(kuò)大原進(jìn)、回風(fēng)巷道斷面積300m。2.5改造后的通風(fēng)系統(tǒng)見下圖。3礦井總風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配3.1風(fēng)量計(jì)算礦井的總需風(fēng)量,按采、掘、硐及其它需風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算,即Q礦=(Q采+Q掘+Q硐+Q其它×K礦通式中:Q采采面和備面所需風(fēng)量之和,m3/min;Q掘掘面所需風(fēng)量之和,m3/min;Q硐硐室所需風(fēng)量之和,m3/min;Q其它其它用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和,m3/min;K礦通礦井通風(fēng)系數(shù),取1.2(抽出式。為此,采面需風(fēng)量取1200m3/min;掘進(jìn)面需風(fēng)量取1200 m3/min;機(jī)電硐室需風(fēng)量取

4、375m3/min;其它需風(fēng)量取672m3/min。4風(fēng)量分配4.1采面風(fēng)量分配:正常生產(chǎn)時(shí),礦井東、西各配備一個(gè)生產(chǎn)面和備用面。則Q采=(2×1200+(2×1200×50%=3600m3/min。4.2掘進(jìn)工作面風(fēng)量分配:正常掘進(jìn)按照4個(gè)掘進(jìn)面進(jìn)行配風(fēng)。其中,兩個(gè)掘進(jìn)工作面使用2×15kW局扇,兩個(gè)掘進(jìn)工作面使用2×30kW局扇,則Q掘=(2×400+2×600×1.2=2400m3/min。4.3硐室風(fēng)量分配:Q硐=375m3/min。4.4其它地點(diǎn)風(fēng)量分配:Q其它=672m3/min。4.5礦井總需風(fēng)量為Q

5、礦=(Q采+Q掘+Q硐+Q其它×1.2=(3600+2400+375+672×1.2=8456m3/min5計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力從改造后的礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析,井田南翼有3條進(jìn)風(fēng)井巷,即主斜井、副立井和進(jìn)風(fēng)斜井(原回風(fēng)斜井,33運(yùn)輸下山、23運(yùn)輸下山和22運(yùn)輸下山構(gòu)成并聯(lián)風(fēng)路的33回風(fēng)下山和22回風(fēng)下山組成井田東翼和西翼的回風(fēng)巷道。計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力,先分別計(jì)算東、西兩翼的通風(fēng)阻力,后通過并聯(lián)網(wǎng)路公式計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力。從東、西兩翼系統(tǒng)中各選取一條通風(fēng)路線最長的回路作為阻力累計(jì)計(jì)算基礎(chǔ),真實(shí)反映出系統(tǒng)的阻力分布。分別計(jì)算回路中每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的摩擦和局部阻力,再進(jìn)行疊加,則為一翼的通

6、風(fēng)阻力。礦井通風(fēng)阻力則等于分支阻力,且取大值。考慮到局部通風(fēng)阻力計(jì)算比較麻煩,且其數(shù)值也只占總體通風(fēng)阻力的5%左右,95%左右為摩擦(沿程阻力。因此,對(duì)局部通風(fēng)阻力不做詳細(xì)計(jì)算,只在計(jì)算礦井總阻力時(shí),考慮加上總阻力的5%。摩擦阻力公式h摩=LU Q2/S3=2208Pa在并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中,礦井通風(fēng)總阻力等于并聯(lián)風(fēng)路任一分支阻力,取大值(東翼分支,礦井通風(fēng)摩擦阻力為2208Pa,加上5%的局部通風(fēng)阻力,則礦井通風(fēng)總阻力為2208+2208×5%=2318Pa。礦井通風(fēng)總風(fēng)阻R礦=0.189kg/m7,取0.196礦井等積孔計(jì)算A礦=1.19/R礦1/2=1.19/0.191/2=2.73

7、m27礦井有效風(fēng)量率概算礦井總風(fēng)量中:東翼為46m3/s;西翼58m3/s,計(jì)104m3/s。礦井有效風(fēng)量:采煤為40m3/s;掘進(jìn)33.4m3/s;硐室6.25m3/s;其它:9m3/s,計(jì)88.65m3/s。則有效風(fēng)量率為:88.65/104×100% =85.24%。8通風(fēng)系統(tǒng)生產(chǎn)能力核定A=330×Q進(jìn)/0.0926×104q相×k(萬t/a式中:Q進(jìn)礦井總進(jìn)風(fēng)量8456m3/min;0.0926總回風(fēng)巷按瓦斯?jié)舛炔怀?.75%時(shí)的常數(shù);q相礦井瓦斯相對(duì)涌出量,取19.26m3/t;k綜合系數(shù),k=k產(chǎn)×k瓦×k備×

8、k漏,其中k產(chǎn)礦井產(chǎn)量不均衡系數(shù),取1.2;k瓦礦井瓦斯涌出不均衡系數(shù),取1.2;礦山天地型號(hào)數(shù)量風(fēng)量風(fēng)壓電機(jī)功率FBCDZN0262臺(tái)540012000m3/min10603900PaYBF630-82×355kW礦井總進(jìn)風(fēng)量礦井總回風(fēng)量礦井有效風(fēng)量率礦井主扇負(fù)壓礦井通風(fēng)等積孔礦井通風(fēng)巷道總長度礦井外部漏風(fēng)率礦井總進(jìn)風(fēng)量40004300m3/min 41004400m3/min8590% 28502900Pa1.6m29km<5%>1.1表1礦井主要通風(fēng)參數(shù)209煤的全硫測定中的節(jié)能和降耗趙彩穎(唐山開灤林西礦業(yè)有限公司摘要:試驗(yàn)中,庫侖定硫儀耗電量大,且大量消耗作催化

9、劑用的三氧化鎢。本文對(duì)化驗(yàn)室現(xiàn)用的庫侖定硫儀做了廢三氧化鎢的回收再利用和采取降低管式爐電力消耗的節(jié)能措施,收到很好效果。關(guān)鍵詞:煤的全硫測定節(jié)能和降耗1庫侖法測全硫的的工作原理煤樣在1150高溫的管式爐中,在三氧化鎢催化作用下,于空氣流中燃燒分解為二氧化硫和少量的三氧化硫,并在電解池內(nèi)與水化合生成亞硫酸與少量硫酸,以電解碘化鉀溴化鉀溶液生成的碘(稱電生碘來氧化滴定亞硫酸;并根據(jù)電解所消耗的電量計(jì)算煤中全硫量。2廢三氧化鎢的回收再利用三氧化鎢在煤的全硫測定中只是一種催化劑,其作用是降低硫酸鹽的分解溫度,不參加化學(xué)反應(yīng),故有回收可能。2.1三氧化鎢的回收方法將庫侖定硫儀測硫后燃燒舟中三氧化鎢等殘留

10、物收集在一起,用160目的篩子過篩。篩上物棄掉,將篩下物留下,并在馬弗爐中灼燒1h,取出冷卻至室溫,裝入帶密封蓋的玻璃瓶中待用。2.2灼燒后的與未經(jīng)灼燒三氧化鎢的空白實(shí)驗(yàn)比對(duì)將灼燒后的三氧化鎢和未經(jīng)灼燒的三氧化鎢按GB/T214-2007煤中全硫的測定方法的操作程序進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)。2.3未灼燒的廢三氧化鎢與新購三氧化鎢的實(shí)驗(yàn)比對(duì)將未灼燒的廢三氧化鎢和新購三氧化鎢分別作催化劑,選用標(biāo)準(zhǔn)煤樣進(jìn)行測試,其全硫數(shù)據(jù)如表1。從以上數(shù)據(jù)可知:2.4灼燒后的廢三氧化鎢和新購三氧化鎢的實(shí)驗(yàn)比對(duì)將灼燒后的廢三氧化鎢和新購三氧化鎢分別作為催化劑,選用標(biāo)準(zhǔn)煤樣行測試,其全硫數(shù)據(jù)對(duì)比如表2從以上數(shù)據(jù)可知:2.5廢三氧化

11、鎢的回收再利用的實(shí)驗(yàn)結(jié)論3降低管式爐的電力消耗以本單位現(xiàn)采用的SDSM-庫侖定硫儀為對(duì)象分析了自動(dòng)定硫儀的主要電力消耗狀況,并制定了自動(dòng)定硫儀的節(jié)電措施。3.1自動(dòng)量熱儀的管式爐為主要耗能部件管式爐是自動(dòng)定硫儀的加熱部件,為煤樣提供高溫燃燒環(huán)境。管式爐一般采用雙螺旋硅碳管為發(fā)熱元件,硅碳管的里面是異徑燃燒管,外面是硅酸鋁棉做保溫材料。從目前情況看,采用的隔熱材料的隔熱性能再好,也難以達(dá)到不散熱。目前管式爐平均功率約為2kW,是自動(dòng)定硫儀的主要耗能部件。3.2采取的節(jié)電措施實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用后,與前6個(gè)月的月均用電量比較,每月可節(jié)約用電300多度,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。4結(jié)論實(shí)踐證明,以上的節(jié)能措施

12、切實(shí)可行,而且操作簡單,不會(huì)增加過多工作量,不影響正常工作,值得推廣應(yīng)用。參考文獻(xiàn):1李英華.煤質(zhì)分析應(yīng)用技術(shù)指南M.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1999.2段云龍.煤炭實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)及其說明M.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.樣號(hào)GBW11107jGBW11112dGBW11113c灼燒后廢三氧化鎢0.860.890.882.282.252.253.103.073.12新購三氧化鎢0.900.870.892.252.272.223.153.103.10極差-0.04+0.02-0.01+0.03-0.02+0.03-0.04-0.03+0.02標(biāo)準(zhǔn)值及不確定度0.88±0.030.88&#

13、177;0.030.88±0.032.26±0.072.26±0.072.26±0.073.11±0.073.11±0.073.11±0.07表2樣號(hào)GBW11107j GBW11112d GBW11113c 未經(jīng)灼燒廢三氧化鎢0.940.920.932.322.352.293.183.153.17新購三氧化鎢0.900.870.892.252.272.243.093.103.11極差+0.04+0.05+0.04+0.07+0.08+0.05+0.09+0.05+0.06標(biāo)準(zhǔn)值及不確定度0.88±0.030.88±0.030.88±0.032.26±0.072.26±0.072.26±0.073.11±0.073.11±0.073.11±0.07表