凌遠程++張建莊

[摘 要]現(xiàn)階段，隨著能源的不斷消耗，對能源的開采工作也變得頻繁起來，同時在科技的發(fā)展進步下，技術和裝備的進步，這樣就促使采礦巷道掘進作業(yè)的效率得到了很大的提升。但是由于采礦巷道在掘進時，很容易形成循環(huán)風，可能對煤礦開采工作帶來危害。因此，本文主要對采礦巷道掘進通風系統(tǒng)壓能分布進行了簡單的分析，希望對有關人士有所幫助。

[關鍵詞]采礦巷道掘進、通風系統(tǒng)、壓能分布

中圖分類號：TD724 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0107-01

一、前言

隨著社會不斷的發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量也在逐漸增多，這樣就促使采礦行業(yè)在不斷的發(fā)展。在相關技術和設備的支持下，采礦巷道的掘進工作有著極大的進步，但是在進行采礦巷道掘進的過程中，容易導致循環(huán)風的出現(xiàn)，從而就使得采礦工作受到一定影響。針對這樣的現(xiàn)狀，就需要針對采礦巷道掘進通風系統(tǒng)壓能的分布情況進行探究，達到安全采礦的目的。

二、采礦巷道掘進技術和設備的應用現(xiàn)狀

我國應用在采礦巷道中的掘進技術以及設備多種多樣，在對采礦巷道進行打鑿的過程中，采用合理有效的采礦巷道掘進技術和設備，可以使得采礦巷道的應用更加的安全和可靠。而我國目前主要采用的采礦巷道掘進技術和設備包括如下幾種：

1、采礦巷道綜合機械化掘進

應用于進行采礦巷道綜合機械化掘進的設備主要包括懸臂式掘進機、轉載機以及供電系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)以及設備的應用，在一定程度上使得采礦巷道的掘進效率得到了進一步的提高。其中，懸臂式掘進機是在1960年開發(fā)出來的，這種掘進機的功率相對較小。而我國的礦產(chǎn)開采量相對較大，為了能夠滿足礦產(chǎn)開采的實際需求，我國針對懸臂式掘進機進行了深入的研究和改進，從而研究出新型號的掘進機，這種掘進機本身的系統(tǒng)結構就較為嚴密，而且機身較小，重量較輕，所需安裝空間較小，不會受到空間的限制，運作的穩(wěn)定性較高，能夠對巖石具有強大的破壞例，在各個范圍和地層中，都能夠進行使用，由于其有著諸多的應用優(yōu)勢，使得采礦巷道綜合機械化掘進技術在我國目前的礦產(chǎn)開發(fā)中得到了普遍的應用。

2、大斷面煤巷連續(xù)采煤機高效掘進

連續(xù)采煤機是一種綜合機械化掘進設備，可以同時進行采煤和運送，能有效提高采煤量，適用于在矩形斷面的雙巷、多巷、短壁上進行開采，但不適合單巷開采。

3、掘錨一體化掘進

掘錨一體化設備的開發(fā)和研制，創(chuàng)造出了更為高效的掘錨機組，可以同時進行掘進和支護，但由于機組結構龐大，對巷道要求高，因此適用范圍還不是很廣。

三、采礦掘進通風系統(tǒng)壓能分布分析

1、采礦掘進通風系統(tǒng)

一般來說，在對礦井進行掘進的過程中，對通風系統(tǒng)的設置有著一定的要求，而具體的要求包括以下幾個方面的內容：首先，在礦井中對通風系統(tǒng)進行設置的過程中，需要保障通風系統(tǒng)具有獨立性，而且要求通風系統(tǒng)的阻力相對較小，最大阻力不得超過3920Pa。其次，就是在對進風口進行設置的過程中，需要將進風口設置在沒有污染氣體大量排放，安全、空氣清新的區(qū)域，而且要全面的對當?shù)氐娘L向指標進行分析，從而選定適宜的進風口設定位置。再次，針對多風機中的通風系統(tǒng)進行設置時，需要風機能夠有效的承擔工作風壓的壓力，嚴格的依據(jù)掘進巷道工作的具體需求，來對風量進行適當?shù)恼{整和提供。然后，需要在每一個礦產(chǎn)的開采點，都進行回風巷道的設置，從而使得分區(qū)能夠進行有效的風力輸送。最后，通風系統(tǒng)的結構設定相對并不復雜，甚至可以說，通風系統(tǒng)的結構設定相對較為簡單。而且通風系統(tǒng)在進行結構設計的過程中，所消耗的成本費用相對較低，并且具有較強的實用性能，能夠對風流進行有效的控制，在對風流進行合理調節(jié)的基礎上，從而保障巷道通風的穩(wěn)定性。

2、通風系統(tǒng)組成

在礦井的通風系統(tǒng)中，常見的獨立通風系統(tǒng)設定總阻力要小于3920Pa。在通風系統(tǒng)的進風井口注意布置一個安全區(qū)域，并且在風向上要做好充分的研究和準備，充分考慮到全年的風向頻率之后再決定，需要注意的是在多風機的通風系統(tǒng)應用中要注意風機之間的工作風壓的設定，必須考慮到相互的影響作用，保證風量的提供正好適用于掘進巷道的工作要求，每一個煤礦開采點都要有回風巷道，實行分區(qū)通風。通風系統(tǒng)總體結構簡單，經(jīng)濟效益高，風流易于控制管理且穩(wěn)定。

3、巷道通風阻力

巷道兩端斷面之間的通風阻力： h=hs+hz+hv

其中，hs是始斷面靜壓和末斷面靜壓的差；hz是始斷面和末斷面之間的位壓差；hv是始斷面和末斷面之間的動壓差。

其中，Bi，Bj是始斷面和末斷面氣壓計靜壓差的讀數(shù)，mmH2O；Bi'，Bj'是讀取Bi，Bj時，基點氣壓計靜壓差的讀數(shù)，mmH2O。

4、風路中風流流動的基本定律

礦井的通風系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，需要考慮到流體力學等問題，在礦井風流的運動路線中往往會構成復雜的通風風路系統(tǒng)，這些風道之間的交匯點則成為節(jié)點，節(jié)點之間的風道成為分支，兩條或兩條以上的分支形成的閉合回路稱為回路或網(wǎng)孔。通風網(wǎng)路通常由眾多的分支及回路所組成。按各分支聯(lián)接形式不同，可以分為并聯(lián)、簡單角聯(lián)和復雜聯(lián)接等。風流在風路中流動時遵循風量平衡定律、風壓平衡定律和阻力定律。

5、風流能量

在巷道的通風系統(tǒng)應用中，風流的能量給予主要是靠機械能和內能來實現(xiàn)的，機械能主要指的是能動壓靜能的形式，內能則主要是空氣流動中自身因素以及環(huán)境因素的影響而產(chǎn)生的能量變化，主要變化形式是由能量高的地方向能量低的地方流動，所以根據(jù)這個原理可以來判斷風流的方向變化，在局部通風系統(tǒng)的應用中往往會造成超過所需風量的要求，這種情況下可以將局部通風設置的位置進行一定的調整，或者調整通風機的功率等，這種形式的變化能夠減小實際的等效風壓和風量，防止循環(huán)風流產(chǎn)生的礦井通風系統(tǒng)的壓能。

6、通風設備

在通風系統(tǒng)的應用中除了通風系統(tǒng)的原理和設備之外還要重視的是通風設備的選用，通風工作面的安全可靠性很大程度上與安全技術設備有關，掘進安全技術設備的系列化是一個正確的發(fā)展方向，對于掘進綜合面的瓦斯爆炸、火災事故等問題能夠有效的預防，自動化的應用能夠及時在通風機出現(xiàn)故障時自動切換電源停止工作，在恢復之后再自動切換到正常通風的模式，這種形式大大提高了可靠性和安全性，并且降低了工作人員的工作強度。

7、通風系統(tǒng)壓能值模型

通風系統(tǒng)壓能值模型的建立是在礦井通風系統(tǒng)的充分考察之后設立的，通過地面大氣和礦井之間的空氣交換方式和循環(huán)方式，排除一些不必要的因素影響，從進入礦井的空氣總量和排出礦井的空氣總量的方向進行考慮可以得出的是壓能值的不同，流體網(wǎng)絡的源點與匯點之間保持流量平衡，從源點流入網(wǎng)絡的總流量等于從匯點流出網(wǎng)絡的總流量，只是源點與匯點的壓能不同。為了使求解模型具有通用性，通過增加虛擬節(jié)點和虛擬分支的辦法將有源匯的流體網(wǎng)絡變成無源匯的流體網(wǎng)絡。

四、結束語

綜上所述，在進行采礦巷道掘進的時候，因為局部通風機能夠提供足夠的風流給掘進巷道的工作面，并且還能保證其質量，以及有效避免循環(huán)風的形成。所以得到了廣泛的應用。同時對掘進巷道的壓能分布進行分析的時候，能夠很好的改善礦井供風能力不足、礦井通風阻力等問題，這樣就可以減少事故的發(fā)生，保證礦井的正常生產(chǎn)工作和井下作業(yè)人員的安全健康，從而增強企業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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