主要通风机混合式通风系统优化

主要通风机混合式通风系统优化

淮南矿业集团谢桥煤矿,安徽淮南232000

摘要:因矿井部分主要进风巷道风速超限,造成主通风机进风路线通风阻力偏大,以至于部分采区风量配备不足,风量分配不均衡。本文通过对矿井进风系统优化,使得主要进风巷道风阻降低,工作面配风量得到增加,风量分配达到了均衡;同时对个别主通风机叶片角度进行调节,实现了主通风机安全、经济运行,达到了通风系统优化的目的,提高了企业的经济效益。

关键词:通风机;混合式;通风系统;优化

1引言

主要通风机安全、经济的运转,不仅关系到矿井的安全生产,而且对提高矿井的经济指标具有现实的意义。近年来,随着谢桥煤矿向深部开采(二水平),用风风量增加,部分主要进风巷风速超限,导致通风阻力分布不均衡,部分用风地点风量配备不足。鉴于以上原因,通过主要进风巷道通风系统优化,实现通风阻力合理分布,各用风地点风量配备充足,保证了矿井的安全生产、提高了矿井的经济效益。

2通风系统现状

谢桥矿一水平通风方式为两翼对角式,工业广场主井、副井、矸石井3个井筒进风,东、西两翼风井回风。二水平通风方式为中央并列式,箕斗井、二副井2个井筒进风,中央风井回风。

东、西风井风机型号均为ANN-3120/1600B型轴流式抽风机,其中东风井目前总回风量为22980m3/min,风机负压3600Pa,叶片角度37°;西风井目前总回风量为20322m3/min,风机负压3200Pa,叶片角度40°;中央风井风机型号为ANN-3392/1600B型轴流式抽风机,总回风量为17141m3/min,负压2750Pa,叶片角度31°,东风井及中央风井分别于2007年及2009年对主要通风机性能进行了测试。

3通风系统存在的问题

3.1部分主要进风路线风速超限

由于矿井部分主要进风巷道断面受到限制,使得进风能力达到极限、风速超限。-610m东翼轨道石门、-610m东一B组轨道石门以及-720m东一B组轨道石门风量分别达到9184m3/min、6652m3/min、7506m3/min,风速分别为9.94m/s、6.76m/s、6.32m/s,风速超限,不符合《煤矿安全规程》的规定。

3.2东一~东二B6底板皮带大巷总长度约2100m,由于-610m东一B组轨道石门风速超限,进风能力受到限制,导致该地点配风量只有800m3/min,以及东二B组采区风量配备不足。

3.3-720m东一B组轨道石门为6.32m/s,风速超限,二水平东一B组采区主要进风巷道通风能力受到限制,21116工作面风量配备不足,导致中央风井主要进风路线上风量分配不均衡,中央风井主通风机有效风量利用率较低。

4通风系统优化方案

4.1步骤一:上调中央风井叶片角度

为增加21116工作面配风量,提前采取将中央风井叶片角度上调2°,21116工作面的配风量由2700m3/min增加为2850m3/min,但风机负压由原来的2300上升到2750Pa,中央风井主通风机服务范围内通风设施开启难度增加,漏风增大,中央风井主通风机有效风量利用率降低。由此说明,受主要进风巷道进风能力的限制,通过调整中央风井叶片角度,虽然达到了增加工作面风量的目的,但是矿井通风系统未得到优化。

4.2步骤二:对主要进风系统进行系统调节

中央风井主通风机叶片角度上调半年后,二水平-923m东翼轨道大巷具备更改为进风巷道的条件,通过将-923m东翼轨道大巷调整为进风,优化了主要通风机的进风路线,具体见表1。

由表1可知,-610m东翼轨道石门、-610m东一B组轨道石门、-720m东翼进风石门以及-720m东一B组轨道石门风量分别减少了1869m3/min、1287m3/min、1444m3/min以及1470m3/min,使得-923m东翼轨道大巷担负二水平东翼的主要进风任务,缓解了-610m东翼轨道石门、-720m东翼轨道石门的进风压力,个别主要通风机进风能力达到了均衡。

通风系统优化后,主要进风巷道风量分配均衡、风速不超限。由表2可知,东一~东二B6底板皮带巷风量由原来的824m3/min增加至2360m3/min,风量增加了1536m3/min。解决了该巷道风量一直增加不上的问题,

通过对主要进风系统进行系统调节,21116工作面的配风量为3352m3/min,风量增加了502m3/min。

4.3步骤三:降低中央风井叶片角度

将中央风井叶片角度降低2°,21116综采面的风量为2920m3/min,仍能满足要求;东一~东二B6底板皮带巷风量无明显变化。中央风井主要通风机负压下降约720Pa,月度电耗节省约为24万千瓦。

通过对主要通风机进风系统优化,优化了东风井、中央风井主要通风机进风系统,对西风井主要通风机运行状态无影响。说明东风井及中央风井通风系统与西风井通风系统是相互独立的。由此说明,通过对主要进风系统进行系统调节比通过调整主通风机叶片角度更合理。

5小结

5.1通过对主要进风巷道通风系统优化,解决了进风巷道风速超限的现象,通风阻力得到合理分布,各用风地点风量满足了要求。

5.2通过对主要进风巷道通风系统优化,降低了中央风井主通风机叶片角度,降低了通风阻力,系统优化后中央风井月度电耗节省约为24万千瓦。

5.3通过对主要通风机进风系统进行优化,有利于各主要通风机合理分区配风,系统风量配备满足安全生产要求,为以后的通风系统调整提供了依据。

5.4认真开展矿井通风阻力测定及分析,能够及时了解矿井通风阻力分布情况,以便采取合理有效的通风系统优化方案,尽可能避免调整主通风机叶片角度解决用风不足的问题,实现主通风机安全、经济运行。

参考文献:

[1]李延春,单占会.加强主要通风机管理降低通风能耗[J].煤矿安全,1995(11).

[2]方裕璋,王家棣,杨立兴.矿井通风技术改造[M].北京:煤炭工业出版社,1994.

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