运用网络解算、优选矿井主要通风机.pdf

2 0 0 8年第2期能 源 技 术 与 管 理 运用网络解算, 优选矿井主要通风机 赵建华, 焦念怀 新汶矿业集团 鄂庄煤矿, 山东 莱芜2 7 1 1 0 0 [ 摘要] 在鄂庄矿东风井风机进行选型的过程中, 运用网络解算得到各时期的矿井通风网络 运行参数。以此为依据选择对网络运行可靠的风机, 保证矿井在提高风量的前提下, 所选风机安全高效运行。 [ 关键词]矿井; 网络解算; 风机 [ 中图分类号]T D 7 2 4[ 文献标识码]B[ 文章编号]1 6 7 2 9 9 4 32 0 0 80 2 0 0 3 9 0 2 0引言 新汶矿业集团鄂庄煤矿通风方式为混合式, 北 风井风机型号G 4 - 7 3 - 1 1 №2 0 D, 负压1 9 0 0 P a, 风量 31 0 0m 3 / m i n, 服务于矿井北翼; 东风井风机更换 前 型 号K 6 6 - 3 №1 8 . 7 5, 负 压22 1 0P a, 风 量 51 8 4m 3 / m i n, 叶片安装角度达到最大5 5 , 服务 于矿井南翼。 近年来随着鄂庄矿生产布局的调整及矿井改 扩建的逐步完成,矿井南翼采掘工作面逐渐进入 瓦斯赋存较高的深部, 需风量大幅增加; 服务于南 翼的东风井风机是1 9 9 0年产品, 已运行1 5a, 已 不能满足性能先进、 工况稳定、 自动化控制和安全 可靠运转及提高矿井风量的要求,严重影响矿井 的安全生产。 因此, 需要对运行的东风井风机进行 更换, 方能满足矿井安全生产的要求。 1通风现状模拟 1 . 1基础参数的测试 为了进行东风井风机优选的网络解算工作, 选择安全高效可靠运行的风机,对各种基础参数 的准确测定是开展网络解算的关键和前提。为此 进行了通风机的性能测定和通风阻力测定工作。 东风井风机性能测定方程曲线 H - 0 . 0 0 2 5 1 7 Q 2 4 . 2 8 5 Q 1 2 0 . 6 1 4 北风井风机性能测定方程曲线 H - 0 . 1 6 6 6 7 Q 2 2 0 . 1 6 7 Q - 4 1 1 式中H风机风压,P a; Q风机风量,m 3 / s 我们对2个风机系统通风路线及相关巷道进 行了阻力测定,对全矿井通风系统进行了一次全 面普查, 主要测定结果如表1所示, 测定误差均在 5 以下。 表1通风系统阻力测定结果P a 1 . 2通风现状模拟网络解算 现状模拟是为了得到与现场比较吻合的各风 路分支参数,为下步各时期通风状况网络解算提 供准确的数据。首先利用阻力测定结果和风机性 能测定曲线对现有通风网络进行计算机模拟解 算, 看输出的数据 各分支风量、 阻力、 风机工况值 等 是否符合井下实际情况。 从网络解算结果看, 北风井负压20 0 7P a, 风 量30 0 0m 3 / m i n,东风井负 压23 4 0P a, 风 量 52 2 0m 3 / m i n,同阻力测定期间的系统阻力一致, 各风路的风量、 调节位置与矿井实际相符, 说明各 风路的风阻值比较准确,可用于通风系各时期通 风状况网络解算。 2各时期不同型号风机通风状况模拟 由于鄂庄矿现在处于矿井生产中后期,所选 风机要满足当前生产条件及矿井中后期最困难通 风时期通风能力与矿井生产能力适应程度高的要 求。 主要通风机的工况点要落入合理范围内, 与各 时期的通风网络匹配。 根据矿井中后期远景采区规划布置,综合矿 井采掘生产变化情况, 我们确定2 0 1 5年为矿井南 翼通风最困难时期。 依据生产矿井风量计算细则, 计算出目前及2 0 1 5年最大需要风量。 由于鄂庄矿是正常生产矿井,在更换风机时 既要本着土建工程改动小、 施工周期短的原则, 又 风井 采区 系统 测试 阻力 风机 风压 进风段用风段回风段 东风井二采22 0 1 . 4 22 1 05 0 3 . 24 2 1 . 712 7 6 . 5 北风井五采18 0 819 0 03 9 54 8 29 3 1 3 9 2 0 0 8年第2期 上接第3 2页 构较为完整这一事实, 推测区内 瓦斯突出的危险性可能较小。 3结论 本区1 5煤层的瓦斯含量在3 . 6 9 7 . 8 1m 3 / t之 间。 随1 5煤倾向方向, 瓦斯含量增高。 区域上瓦斯 含量呈西高东低的总体趋势, 北部略高于南部。 本 区瓦斯含量主要受到埋深、 挥发分、 厚度的影响, 基本上随埋深增大、煤层厚度变厚,瓦斯含量变 高; 随挥发分增高, 瓦斯含量降低。本区的瓦斯涌 出量较大, 但瓦斯突出的危险性不高。 [ 参 考 文 献] [1]王凤国,李兰杰,徐德红.华北地区煤层含气性影响 因素探讨[J].焦作工学院学报自然科学版,2 0 0 3,2 2 2 8 8 - 9 0 . [2]王生全.煤层瓦斯含量的主要控制因素分析及回归预 测[J].煤炭科学技术,1 9 9 7,2 5 9 4 5 - 4 7 . [3]李贵山.晋城西区煤层气成因及其赋存影响因素分析 [J].科技情报开发与经济, 2 0 0 5,1 5 1 2 1 2 6 - 1 2 7 . [4]焦作矿业学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论[M]. 北京煤炭工业出版社,1 9 9 0 . [ 作者简介] 张晓莉1 9 8 5 - , 女, 中国矿业大学资源学院硕士研究 生。[ 收稿日期2 0 0 7 - 1 1 - 2 6] 表2不同时期通风状况模拟 风井 风机 产地 目前时期困难时期 计划风量 / m 3 / s 解算风量 / m 3 / s 风机负压 / P a 风机角度 电机 / k W 计划风量 / m 3 / s 解算风量 / m 3 / s 风机负压 / P a 风机角度 电机 / k W 东风井 北京 1 0 5 1 1 026 8 03 0 2 5 0 2 1 4 0 1 4 529 8 53 5 4 5 0 2 上海1 1 428 6 53 5 5 5 01 5 031 5 83 5 10 0 0 北风井沈阳5 0 5 421 0 0 4 5 2 2 05 0 5 424 5 7 4 5 2 2 8 5 321 8 05 225 5 6 要保证风机性能先进、 结构合理、 运行稳定及满足 不同时期通风要求的目的,粗选了上海鼓风机厂 生产的G A F 2 2 . 4 - 1 2 . 5 - 1 G Z 型矿用节能改造型轴 流通风机和北京燕京矿山风机厂生产的B D K - 1 0 - №2 8型对旋式防爆轴流主要通风机进行了网 络解算。 从两厂家对应型号的风机性能曲线图上, 选择一条高效运行的曲线,求其风机方程曲线参 数, 带入对应时期的风网中进行解算。 从表2可以 看出, 两厂家风机均能满足矿井通风要求, 但北京 风机厂生产的风机风压方面较优于上海风机厂。 赵建华等运用网络解算, 优选矿井主要通风机 3优选风机 通过综合分析比较,北京燕京矿山风机厂生 产的B D K - 1 0 - №2 8型对旋式防爆轴流主要通风 机, 较之上海鼓风机厂生产的G A F 2 2 . 4 - 1 2 . 5 - 1 G Z 型矿用节能改造型轴流通风机虽整机报价较高, 但风机结构紧凑,在室外安装,无需施工电机基 础, 只需施工风机基础后, 就可整机就位试运行, 安装施工周期短, 土建费用小, 且进风侧风门设置 合理漏风小, 风机整机性能先进、 结构合理、 运行 稳定、 反风容易、 所需电机功率小, 能满足不同时 期通风参数的要求。 因此,优选北京燕京矿山风机厂生产的 B D K - 1 0 - №2 8型对旋式防爆轴流主要通风机。 4结语 2 0 0 5年1 2月6日,按照东风井更换风机方 案对所选风机进行挂网运行。从风机运行一年多 来看, 东风井风机风量6 6 9 3 m 3 / m i n, 负压2 6 9 0 P a, 同角度风机性能曲线运行参数与网络解算结果与 实际结果比较吻合, 达到了预期效果。 运用通风网络解算,进行矿井主要通风机的 选型, 从理论与实践上证明是可行的, 在技术上为 风机的选型提供了强有力的支撑作用。 [ 作者简介] 赵建华1 9 7 5 - , 男, 工程师,1 9 9 8年毕业于华北科技 学院, 现工作于新汶矿业集团公司鄂庄煤矿通防科。 [ 收稿日期2 0 0 7 - 1 2 - 0 4] 4 0