济宁二号煤矿南翼通风系统优化研究与应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 济宁二号煤矿南翼通风系统优化研 究与应用 摘要：矿井通风系统是“一通三 防”的基础，还直接影响着矿井的生产 能力和经济效益，济宁二号煤矿地质条 件复杂，又面临南翼集中生产，矿井当 前风量难以满足需求，我们经认真研究 分析，提出优化方案，实施后有效的保 证了矿井的安全生产。 中国论文网 /2/view-12908011.htm 关键词：矿井通风系统、总阻力、 独立通风、摩擦风阻 中图分类号: N945.15 一、课题综合说明 济宁二号煤矿隶属兖州煤业股份 有限公司，井田面积 90km2，主采 3 上、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 3 下煤层，设计年产 400 万 t，服务年限 67 年，中央并列抽出式通风，装备两台 GAF31.6-15.8-1 型主扇，电机功率 1600KW，矿井总排风量 17600m3/min，主扇风机负压 2830Pa。 该矿地质条件复杂，南北两翼生 产分布严重不均，通风系统管理难度历 来较大，随着矿井的开拓，以至通风路 线变长，总阻力增大，并且矿井通风设 施维护难度增大，通风系统稳定性降低， 南翼难以满足生产的难题。 （一）现状调查 当前全矿井计划总用风量 16896m3/min，南翼计划需风量 9891 m3/min，北翼计划需风量 7005m3/min（乘供风系数 1.25） 。 （二）选题理由 即将面临三个采煤工作面全部集 中在南翼二水平进行生产，届时通风系 统管理的难度将会进一步加大，为此我 们必须提前对矿井南翼的通风系统进行 优化调整，以满足生产的需求。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 （三）目的意义、预期目标 1.南翼通风系统优化和调整后矿 井的总阻力将会有所减小，南翼的进风 量将有所增加，可以缓解目前南翼通风 系统压力较大的问题。 2.南翼回风巷部分阻力集中巷道 将得到有效治理，回风系统的阻力将有 所降低。 3.施工南翼进风下山和南翼 2#公 路，南翼主要通风路线实现两进两回。 二、课题的研究与实践： （一）通风系统优化设计的原则、 方法及其依据 根据该矿的实际情况，针对目前 矿井总阻力较大、南北翼采掘工作面分 布严重不均以及南翼实际进风量达不到 计划供风量的现状，经认真分析，提出 下列通风系统优化方案： 1.施工南翼进风下山和南翼 2#公 路，使南翼主要通风路线全部实现两进 两回，大大减少南翼通风阻力。 2.根据通风阻力测定结果得知， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 风井段阻力较大，高达 397Pa，主要原 因是由于井筒内淋水造成的，必须采取 堵水措施以降低风井内的阻力。 3.调节主井下井口的通风断面， 增大主井的进风量，减小副井的进风量， 从而减小副井的通风阻力。 4.实现南翼回风下山和南翼皮带 下山独立回风，提高矿井抗灾能力。 （二）流程分析与计算 1.南翼进风下山、南翼 2#公路贯 通前后风阻测算： 南翼进风下山、南翼 2#公路贯通 后，南翼主要通风路线全部实现两进两 回，两巷道贯通后会大大缓解南翼进风 系统的通风阻力。 根据摩擦风阻公式：R= aLU/S3 可得： 1）贯通前： R1=0.005966*590*15.85/183=0.0095664 N*s2/m R2=0.005966*1500*15.85/183=0.024321 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 N*s2/m 则南翼总进的通风阻力为： h 前=RQ2=（R1+ R2） （7100/60） 2=0.0338876*14002.7778=474.522 Pa 2）贯通后： R1=0.005966*2100*14.597/14.93=0.0552 29N*s2/m R2=0.005966*2100*15.85/183=0.033887 6N*s2/m 则南翼总进的通风阻力为：h 后 =RQ2=R1（3500/60）2+ R2（4500/60） 2 =187.932+190.618=378.548 Pa h 前-h 后=474.522- 378.548=95.972 Pa 可得：南翼在总进风增长 900 m3/min 的基础上，通风阻力却降低了 95.972 Pa。 2.风井阻力测算： 风井相关参数见下表： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 根据摩擦风阻公式：R= aLU/S3 可得： R=0.031*590*18.84/28.33=0.00152 N*s2/m 二月份测得风井总回风量为 17869m3/min，则风井的通风阻力为： h=RQ2=0.00152*（17869/60） 2=134.8Pa 根据通风阻力测定结果，风井的 实际风阻为 397 Pa，由此可知因风井淋 水造成的通风阻力为：397-134.8=262.2 Pa， 因此安排相关队伍对风井的淋水 进行彻底治理，以降低矿井的通风阻力。 3.调整主、副井进风量技术参数 对比 理论计算主副井风阻如下表： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 预计主副井进风量分布情况： 若矿井总进风量为 17200 m3/min 时，根据计算得知，当主井进风量为 3300 m3/min 时，主、副井的通风阻力 之和最小。 调整前后通风系统阻力变化如下： 由上表可知主井风量调整后，通 风阻力可以减少 （327.18+45.12）- （295.16+70.18）=6.96Pa 4预计实现南翼回风下山和南 翼皮带下山独立回风前后的参数对比 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 调整前回风巷与皮带巷的阻力之 和为：936.9 Pa，调整后回风巷与皮带 巷的阻力之和为：884.7Pa，独立通风后 阻力可以降低 52.2 Pa。 三、取得的效果评价： 1.南翼二水平的总进风量由 7100m3/min 增加到了目前的 8413m3/min，满足了九采、十一采三个 采煤工作面、九个掘进工作面同时生产 的要求，全矿井通风系统得到了圆满的 优化调整，有效的保证了矿井的安全生 产需求。 2.南翼的通风阻力减少了 278Pa，矿井通风总阻力降低 210 Pa，