朱 雷

兗礦集團(tuán)濟(jì)寧二號(hào)煤礦通防工區(qū)

復(fù)雜條件下礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究

朱 雷

兗礦集團(tuán)濟(jì)寧二號(hào)煤礦通防工區(qū)

隨著現(xiàn)代科技地發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)礦山礦井通風(fēng)得到很大發(fā)展。但是我國(guó)井下煤礦礦井通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展仍然存在一些問(wèn)題等待有更好的辦法去解決，并且舊問(wèn)題的解決往往也會(huì)伴隨著新問(wèn)題的產(chǎn)生，因此不斷深化我國(guó)礦井通風(fēng)新技術(shù)及理論的研究非常重要，從而不斷提高礦井通風(fēng)管理的科學(xué)技術(shù)水平，使我國(guó)礦井通風(fēng)技術(shù)的綜合水平在國(guó)際上能夠上升到一個(gè)新的髙度?；诖吮疚姆治隽藦?fù)雜條件下礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化。

復(fù)雜條件下；礦井通風(fēng)系統(tǒng)；優(yōu)化

1、復(fù)雜條件下礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化意義

隨著時(shí)間的推移，由于開(kāi)采范圍擴(kuò)大﹑回風(fēng)巷道堵塞﹑井筒延伸及作業(yè)地點(diǎn)轉(zhuǎn)移等原因，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)能力已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需求，嚴(yán)重影響礦井的通風(fēng)效果，井下開(kāi)始出現(xiàn)總進(jìn)風(fēng)量不足﹑有效風(fēng)量率低﹑工作面風(fēng)質(zhì)差以及污風(fēng)串聯(lián)等現(xiàn)象。如果根據(jù)礦山的生產(chǎn)現(xiàn)狀重新進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，勢(shì)必會(huì)消耗大量人力物力，造成資源浪費(fèi)，并且在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法改善井下的通風(fēng)效果，這顯然是不合理的。

為了解決該礦山現(xiàn)有復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)存在的實(shí)際通風(fēng)問(wèn)題，節(jié)約通風(fēng)能耗，減少通風(fēng)費(fèi)用，選出技術(shù)可行﹑安全可靠﹑經(jīng)濟(jì)合理與容易管理的改造方案，幫助礦山改善井下通風(fēng)狀況，并指導(dǎo)礦山在進(jìn)行下一階段生產(chǎn)工作的同時(shí)做好通風(fēng)管理工作，因此，優(yōu)化該礦山的礦井通風(fēng)系統(tǒng)顯得非常有必要。

2、復(fù)雜條件下礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

2.1 準(zhǔn)備工作

1)為了能夠有效地解決該礦通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題和滿足礦山未來(lái)一段時(shí)間生產(chǎn)的通風(fēng)需求，在改造礦井通風(fēng)系統(tǒng)之前，必須查閱和學(xué)習(xí)大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料﹑書籍和類似案例，掌握一定的理論﹑優(yōu)化技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)分析軟件的使用等，夯實(shí)研究工作的基礎(chǔ)，然后對(duì)該礦通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查與文字資料收集。2)在掌握礦山水文地質(zhì)條件﹑幵拓方式﹑釆礦方法以及礦井通風(fēng)現(xiàn)狀等情況的基礎(chǔ)上開(kāi)展礦井通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)定工作，更加全面地了解礦井內(nèi)的風(fēng)流狀況。3)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查獲得的資料和測(cè)定的數(shù)據(jù)，并使用通風(fēng)系統(tǒng)鑒定指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法主要是對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化﹑風(fēng)流調(diào)節(jié)技術(shù)優(yōu)化和技術(shù)方案優(yōu)化。風(fēng)流調(diào)節(jié)技術(shù)優(yōu)化是對(duì)原礦井通風(fēng)系統(tǒng)的自然風(fēng)壓﹑通風(fēng)阻力﹑主扇和輔扇的性能﹑巷道堆積物狀況﹑通風(fēng)構(gòu)筑物狀況﹑漏風(fēng)地點(diǎn)及漏風(fēng)量﹑空氣質(zhì)量和風(fēng)量分配等情況進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查與測(cè)定，對(duì)調(diào)查與測(cè)定的結(jié)果進(jìn)行分析與研究，計(jì)算該時(shí)期礦井通風(fēng)原始設(shè)計(jì)的總風(fēng)量和風(fēng)量分配，通過(guò)對(duì)比查找該時(shí)期礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，然后針對(duì)這些問(wèn)題使用最新風(fēng)流調(diào)節(jié)技術(shù)擬定若千技術(shù)方案。

2.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方法

2.3.1 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的核心內(nèi)容之一，因此，在進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)，一般以礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，應(yīng)用礦井通風(fēng)三維仿真系統(tǒng)優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)( 如新增或減少通風(fēng)巷道等) 。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化力求簡(jiǎn)單明了，主要從通風(fēng)巷道斷面積﹑生產(chǎn)布局﹑通風(fēng)線路等方面進(jìn)行優(yōu)化，力求通風(fēng)線路最短通風(fēng)阻力最小﹑有害。

表1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)問(wèn)題分析

2.3.2 通風(fēng)構(gòu)筑物優(yōu)化。通風(fēng)構(gòu)筑物是用于引導(dǎo)風(fēng)流﹑阻隔風(fēng)流和調(diào)節(jié)風(fēng)流的設(shè)施，對(duì)井下風(fēng)流調(diào)控有著非常重要的作用。在不增加礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力的前提下，根據(jù)風(fēng)流調(diào)控的需要，應(yīng)用礦井通風(fēng)三維仿真系統(tǒng)優(yōu)化通風(fēng)構(gòu)筑物的類型及位置等。力爭(zhēng)在不增加礦井通風(fēng)阻力的情況下，做到通風(fēng)構(gòu)筑物位置設(shè)置合理，確保構(gòu)筑物質(zhì)量，能有效控制風(fēng)流循環(huán)和漏風(fēng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)流合理調(diào)控，保障礦井生產(chǎn)安全有序。

2.3.3 風(fēng)機(jī)優(yōu)選。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化中，一般依據(jù)礦井總需風(fēng)量和礦井通風(fēng)阻力，盡可能選擇新型高效節(jié)能風(fēng)機(jī)，使之與礦井通風(fēng)系統(tǒng)相匹配; 依據(jù)自然風(fēng)壓適時(shí)計(jì)算模塊所得到的不同季節(jié)自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，可以應(yīng)用調(diào)頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速適時(shí)調(diào)節(jié)和平穩(wěn)啟動(dòng)，合理節(jié)約風(fēng)機(jī)的運(yùn)行能耗。

總之，通過(guò)對(duì)礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化研究，能夠確定井下工人所需的舒適的作業(yè)環(huán)境，促使礦山安全化生產(chǎn)，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。

[1]廖禮.復(fù)雜礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造研究[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2012，03：84-86.

[2]唐輝雄.礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與仿真模擬[D].湖南科技大學(xué)，2015.

[3]崔鋒.礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)及應(yīng)用研究[D].西安科技大學(xué)，2010.