矿井主要通风机联合运转安全性研究.pdf

第 2期 2 0 0 8年 6月 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 HYDRAUL I C COAL MI NI NG ＆ P I P ELI NE TRANS P RTAT1 0N NO．2 J u n ． 2 0 0 8 矿井主要通风机联合运转安全性研究 黄 正 练 淮 北 矿 业 集 团公 司 许 疃 煤 矿 安 徽淮 北 2 3 3 52 9 摘 要 介 绍 了改 扩 建 矿 井 不 同型 号 的 通 风 机 ， 在 投 入 联 合 运 转 前 ， 通 过 对 通 风 机 性 能 测 试 和 矿 井通 风 阻 力 测 试 ， 采 用 由 日本 专 家编 制 的 “ 风 丸 ” 通 风 网络 解 算 程 序 ， 进 行 模 拟 演 示 ， 找 出工 况 点 ， 对 井 下通 风 系统 和 通 风 机 运 行 进 行 安 全 性 分 析 ， 从 而 确 保 了主 要 通 风 机 联 合 运 转 的 安 全 可 靠 性 。 关 键 词 通 风 机 联 网运 行 工 况 点 安 全 性 中 图分 类 号 TD 7 2 5 文 献标 识 码 A 文 章 编 号 l 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 8 0 2 0 0 l 8 0 4 1 矿 井概 况 2 联 网 前 的 准 备 工 作 淮 北 矿 业 集 团 公 司 许 疃 煤 矿 2 0 0 5年 投 产 ， 设 计 生 产 能 力 l 5 O万 t ／ a ， 服 务 年 限 1 0 6年 ， 井 田 南北走 向 l 0 ～l 3 k m， 东 西倾斜 宽 3 ～7 k m， 总 面 积 约 6 l k m。 。矿 井 采 用 单 水 平 主 要 运 输 石 门 ， 分 组 集 中运 输 大 巷 的 分 区式 开 拓 方 式 ， 采 用 上 下 山 联 合 开 采 ， 目前 生 产 水 平 一 5 0 0 m。 矿 井 采 用 中 央 边 界 抽 出式 通 风 ， 由 主 、 副 井 联 合 进 风 ， 西 风 井 独 立 回风 。 西 风 井 担 负 着 8 l 、 8 2两 个 采 区 的 通 风 任 务 ， 装 备 2台 GAF 2 5 一 l 2 ． 5 一 l型 轴 流 式 主 要通风机 1台工作 ， l台备用 ， 配备 电动机额 定 功 率 为 l 0 0 0 k W ， 转 速 为 9 8 5 r ／ mi n， 矿 井 总 进 风 量 为 9 2 8 0 m。 ／ mi n ， 总 回 风 量 为 9 7 4 6 m。 ／ mi n 。 根 据 矿 井 发 展 规 划 ， 将 矿 井 改 扩 建 为 3 0 0万 t ／ a ， 设 置 中 央 风 井 及 井 下 3 3采 区 ， 需 要 增 加 中央 风 井 通 风 系 统 。在 中央 风 井 设 计 安 装 2台 B D一 Ⅱ一 l 0 一 №2 9型对 旋 式 轴 流 风 机 。 因 为 井 下 瓦斯 大 ， 温度 高 ， 煤 尘具 有强 爆 炸性 ， 煤 层 具有 自然 发火 性 ， 属 自然 发 火 较 严 重 矿 井 ， 所 以 中 央 风 井 设 计 风机能 力 大 。而 初 期仅 3 3一 个采 区生产 ， 需 要 风 量 小 ， 与 原 矿 井 通 风 系 统 联 网 后 ， 形 成 中 央 风 井与西风 井通风机并 联运转 ， 能否保 证安全运 行 与井下通 风系统稳定 可靠 ， 是矿 井通 风安全保 障 的前提和基 础 ， 必须进行 分析研究 。 2 ． 1 矿 井 通 风 阻 力 测 定 方 法 与原 理 矿 井 通 风 阻 力 测 定 的 常 用 方 法 有 压 差 计 法 和 气 压 计 法 。气 压 计 法 具 有 仪 器 体 积 小 ， 重 量 轻 ， 现场测量工 作简便 、 快速 、 省 人 、 省 力等 特点 ， 适 用 于 全 矿 性 的 大 规 模 测 量 。 根 据 本 次 测 量 的 目 的 和现 场 实 际情 况 ， 选 择 整 体 控 制 较 好 的 气 压 计 基 点 逐 点 测 定 法 ， 同 时 测 定 测 段 内 巷 道 风 速 、 断 面 、 干 湿 温 度 等 参 数 ， 从 而 计 算 出 两 测 点 间 的 通 风 阻 力 。具 体 做 法 是 使 用 两 台 精 密 数 字 式 气 压 计 ， 其 中一 台 气 压 计 留 在 基 点 ， 监 测 大 气 压 的 变 化 ， 另 一 台 由测 定 人 员 随 身 携 带 ， 分 别 沿 各 自预 定 的路 线 前 进 ， 每 一 测 点 待 仪 器 稳 定 后 便 可 记 录 读 数 和 时 间 ， 与 此 同 时 ， 测 量 该 段 内 的 巷 道 风 速 、 断 面 、 干 湿 温 度 等 参 数 。 其 阻 力 计 算 公 式 如 下 式 中 h ， 为井 巷 始 、 末 测 点 间 的 通 风 阻 力 ； h s i ． ， 为 始 断 面 与 末 断 面 静 压 之 差 ； h z 为 始 断 面 与 末 断 面 位 压 之 差 ； h v 为 始 断 面 与 末 断 面 速 压 之 差 。 ． 经 实 测 计 算 ，西 风 井 系 统 通 风 阻 力 为 2l 20Pa 5 结 束 语 此 次 过 断 层 ， 从 2 0 0 7年 3月 1日至 同 年 3月 2 5日结束 ， 通过 在现 场深 入实 际 的研 究与 实践 ， 解决 了综采 工 作 面过 大 落差 断 层 的难 题 。为 以 后类似地质． 条件的生产提供 了宝贵 的经验 。 1 8 作者 简介 黄成 华 1 9 6 2 一 ， 男， 工程 师， 1 9 8 4年毕 业 于淮 南矿 业 学院 ， 祁 东煤 矿从 事 生产 安全技 术管理 工作 。 收 稿 日期 2 00 7 1 1 0 6 维普资讯 2 0 0 8年 6月 黄 正 练 矿 井 主 要 通 风 机 联 合 运 转 安 全 性 研 究 第 2期 2 ． 2通 风 机 性 能 测 试 西 风 井 主 要 通 风 机 性 能 由 安 徽 理 工 大 学 测 定 ， 此 次 主 要 i 贝 0 试 中 央 风 井 风 机 。 根 据 矿 井 不 同 时 期 所 需 风 量 不 同 ， 在 转 速 为 5 8 0 r ／ rai n的 情 况 下 ， 分 别 测 定 东 台 风 机 在 0 。 双 级 运 行 、 一 1 5 。 前 、 后 各 单 级 及 双 级 运 行 、 西 台 风 机 0 。 双 级 运 行 、 一5 。 前 、 后 各 单 级 及 双 级 运 行 、 一 l 0 。 前 、 后 各单 级 及 双 级 运 行 、 一 l 5 。 前 、 后 各 单 级 及 双 级 运 行 的 性 能 。 图 1所 示 为 通 风 机 测 试 系 统 布 置 图 。 测 定 方 法 采 用 地 面 风 流 短 路 法 ， 测 定 时 风 立闸 门A 流从 防爆盖及各 备用 风机进 人风硐 ， 经被测 风机 后 由其扩散器排人 地面 大气 ， 用 备用 风机立 闸 门 进 行 工 况 调 节 ， 用 自制 测 压 管 配 合 U 型 压 差 计 ， 单 管 倾 斜 压 差 计 分 别 测 定 风 硐 内 I I断 面 和 风 机 人 口 Ⅱ一 Ⅱ断 面 处 的 相 对 静 压 、 速 压 ， 测 压 管分 别 固定在 风硐 内和通风 机集流 器支 架上 ， 通 过 胶 皮 管 和 压 差 计 测 定 各 工 况 下 ， 风 硐 内 I I 断 面 和 风 机 人 口 Ⅱ 一 Ⅱ断 面 间 的 风 流 静 压 差 ， 计 算 通 风 机 风 量 。 图 l 通 风 机 测 试 系 统 布 置 图 在 驱 动 风 机 的 电 动 机 人 线 端 ， 用 电表 测 定 电 动 机 输 人 电 流 、 电 压 、 功 率 因 数 等 。在 风 硐 外 大 气 环 境 中用 J F Y l型 矿 井 通 风 参 数 仪 和 湿 度 计 等仪 器 测 定 大 气 参 数 大 气 压 力 、 空 气 温 度 、 湿 度 ， 计 算 和 校 正 空 气 密 度 。 根 据 实 测 结 果 ， 绘 制 风 机 装 置 总 输 人 功 率 Ni 、 静 压 输 出 功 率 N。 、 风 机 静 压 Nf 、 风 机 静 压 效 率 与风量 Qr 的关 系 曲线 图 ， 以确 定通 风 机 安 全经济运行 【况点 。 散器 散器 3 模 拟 演 示 主 要 通 风 机 与 井 下 通 风 网 络 联 网 前 ， 首 先 进 行 模 拟 实 验 ， 根 据 实 测 曲 线 ， 采 用 由 日本 专 家 编 制 的 “ 风 丸 ” 通 风 网 络 解 算 程 序 解 算 。 在 网 络 解 算 的基 础 上 ， 模 拟 中 央 风 井 东 台 风 机 后 级 和 西 台 风 机 前 级 叶 片 角 度 为 一 l 5 。 时 单 级 与 井 下 并 网 运 行 时 通 风 网 络 风 量 分 布 情 况 ， 模 拟 结 果 与 实 测 基 本 一 致 。 表 l所 列 为 中 央 风 井 主 要 风 机 并 网 后 通 风 状 况 模 拟 结 果 。 表 l 中 央 风 井 主 要 风 机 并 网 后 通 风 状 况 模 拟 结 果 4 中央 风 井风 机 与 西 风 井 通 风 机 联 网运 行 西 风 井 系 统 负 责 8 1 、 8 2两 个 采 区 的 通 风 任 务 ， 井 下 有 3个 采 煤 工 作 面 ， 1 O个 掘 进 工 作 面 ， 需 要风量大 ； 中央风井负 责 3 3采 区 的通 风任 务 ， 仅 有 5个 掘 进 工 作 面 ， 需 要 风 量 小 。 为 保 证 井 下 正 常 通 风 安 全 ， 在 联 网 前 ， 由 矿 编 制 主 要 通 风 机 联 网 运 行 安 全 技 术 措 施 ， 成 立 指 挥 部 ， 总 工 程 师 任 总 指 挥 ， 下 设 协 调 组 和 机 电 组 ， 井 下 设 置 6个 通 风 瓦斯 参数 测 定 组 ， 各 组 各 负其 责 。选 择 东 台 、 西 台 风 机 在 叶 片 角 度 为 一 l 5 。 时 分 别 运 行 前 、 后 级 ， 另 一 台风 机 立 闸 门未 关 闭 及 关 闭 后 与 井 下 联 1 9 维普资讯 2 0 0 8年 6月 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 第 2期 网运行 ， 测 定东 、 西 台风机 风硐 中风 流 的相对 静 进 、 回风 系 统测 定 风 量 ， 以便 校 对 。并 网后 矿井 压 和 速压 ， 由速 压换算 风 机风 量 ， 同时在 井下 各 主要通 风参数如表 2 。 表 2 并 网后矿 井 主要 通风 参数 变化 表 在 试 运 行 过 程 中 ， 开 始 和 最 终 均 采 用 东 台 风 机 在 一 l 5 。 后 级 运 行 ， 但 中 央 风 井 风 机 房 水 柱 计 读 数 及 井 下 实 测 的 总 回风 量 均 有 一 定 变 化 ， 说 明 井 下 通 风 巷 道 的风 阻 发 生 了 变 化 ， 这 主 要 是 通 风 部 门施 工 人 员 调 整 中 央 风 井 联 巷 挡 风 墙 造 成 的 ， 并 网后 主 要 通 风 参 数 与 模 拟 实 验 预 测 结 果 基 本 是 相 符 的 。联 网 运 行 实 测 参 数 与 通 风 机 性 能 测 定 参 数 如 表 3 。 表 3 风机联 网运行 实测 参数 与通 风机 性 能测 定参 数 比较表 2 0 维普资讯 维普资讯 第 2期 2 0 0 8年 6月 水 力 采 煤 与 管 道 运 输 HYDRAULI C C0AL M I NI NG PI PELI NE TRANS P RTAT1 0N NO． 2 J t i n ． 2 0 08 太 原 选 煤 厂 采 用 波 兰 I F一5 7型 浮 选 机 的 可 行 性 研 究 郭 永 明 太 原 选 煤 厂 山 西 太 原 0 3 0 0 2 3 摘 要 介 绍 了太 原 选 煤 厂 针 对 浮 选 系统 现 状 ， 对 常 用 浮 选 设 备 进 行 了 比较 ， 并 对 太 原 选 煤 厂 煤 泥 特 性 进 行 了试 验 研 究 。通 过 合 理 选 型 确 定 了浮 选 机 型 号 ， 并 预 测 了可 能 取 得 的 经 济 效 益 。 关 键 词 浮 选机 选 型 可行 性 中 图分 类 号 TD 4 5 6 文 献 标 识 码 A文 章 编 号 l 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 8 O 2 一 O 0 2 2 0 3 1 前 言 太 原选 煤 厂 原 设 计 年 人 洗 能 力 2 0 0万 t ， 属 中 央 型选 煤 厂 。多 年 来 ， 对 生 产 工 艺 系 统 进 行 了 多 次 大 型 改 扩 建 ， 2 O 0 3年 进 行 了 重 介 一 、 二 期 工 艺 改造 ， 使 主 洗 能 力 扩 大 至 5 0 0万 t ／ a ，形 成 了现 有 选 煤 工 艺 ， 即无 压 三 产 品 重 介 旋 流 器 跳 汰 煤 泥浮选 尾煤 压滤 回收联合工艺 流程 ； 2 0 0 4年 完 成 了 配煤 系 统 改 造 ， 实 现 了不 同煤 种 任 意 配 比 人 洗 ， 极 大 缓 解 了 铁 路 运 力 不 足 ， 同 时 完 成 了 加 压 过 滤 机 的 改 造 ， 降 低 了 浮 精 水 份 ， 节 约 了铁 路 运 力 ； 2 0 0 5年 完 成 了 浮 精 运 输 系 统 环 节 配 套 改 造 、 尾 煤 快 开 压 滤 机 投 建 ； 2 0 0 6年 进 行 了快 速 装 车 系 统 改 造 ； 2 O 0 7年 投 建 了快 卸 系 统 。通 过 一 系 列技术 改 造 ， 该 厂 生产 能力 大 幅提 高 ， 现人 洗 原 煤 能 力 达 到 了 6 0 0万 t ／ a 。人 洗 量 的 增 加 ， 与 主 洗 配套的浮选 系统 一直 没有进 行任何 的改 进 ， 浮 选 能 力 严 重 不 足 ， 与 主 洗 能 力 不 匹 配 的 问 题 日益 突 出 。 太 原 选 煤 厂 现 有 浮 选 机 4 台 ， 其 型 号 为 X J Tl 4 4型 自制 浮 选 机 。采 用 浓 缩 浮 选 一底 流 大 排 放 工 艺 操 作 。 近 年 来 ， 由 于 浮 选 机 设 备 老 化 ， 槽 体 多 次 出 现 渗 漏 现 象 ， 每 年 用 于 浮 选 机 大 修 的 资 金 达 5 0万 元 以 上 。特 别 是 重 介 工 艺 一 、 二 期 投 入 使 用 后 ， 人 浮煤 泥 量 增 大 ， 人 浮 粒 度 变 细 ， 现 有 的 四 台机 械 搅 拌 式 浮 选 机 处 理 能 力 明 显 不 足 ， 浮选 效果 变 差 ， 抽 出 率 逐 年 下 降 。浮精 抽 出率 2 0 0 3年为 8 3 ． 6 0 ， 2 0 0 4年 为 7 6 ． 4 5 ， 2 0 0 5年 为 7 4 ． 7 6 ， 2 O 0 6年为 7 4 ． 2 6 。引进 先进 高效 的 浮 选 设 备 ， 增 加 浮 选 能 力 ， 解 决 细 粒 煤 的 分 选 效 果 ， 成 为 生 产 中 急 需 解 决 的 难 题 。 为 此 ， 该 厂 针 对 目前 常 用 浮 选 设 备 进 行 了调 研 。 风 网路 解 算 和 风 机 性 能 测 试 来 看 ， 两 台 通 风 机 在 初期及后期 的工 况点 都在单 调下 降的 曲线上 ， 是 安全合 理的。 6 结 语 ① 在 新 风 机 运 行 前 ， 应 对 风 机 电 控 及 其 辅 助 设 施 做全 面检 查 ， 安装 质 量应符 合标 准 规定 ， 各 种 电气保 护装 置 应齐 全 、 动作灵 敏 可靠 ， 以确 保 新 风 机 安 全 运 行 。 ②新风机 联 网前 ， 必须 进行 风机性 能 测定 和 矿 井 通 风 网 络 通 风 阻 力 测 定 ， 并 进 行 通 风 网 络 解 算 ， 以确定新建 风井风 机与原 矿井运 行风机 的运 行 工 况 点 均 在 安 全 区域 范 围 内 。 ③在生产期 间 ， 新 风机联 网运行必须制定专 2 2 门 的安 全技 术 措施 ， 成 立相 应 的组 织 ， 以保 证联 网 后 各 风 井 风 机 运 行 安 全 ， 系 统 调 整 期 间 ， 井 下 相关 生产 区 域 内严 禁 出现 通 风 系统 紊乱 而 发生 瓦斯 超 限等 现 象 ， 以 免 造 成 灾 害事 故 。 ④ 新 风 机 联 网 运 行 后 ， 各 系 统 均 及 时 对 井 下 通 风 系 统 进 行 调 整 ， 待 各 系 统 稳 定 后 ， 保 持 风 机 正常 运转 。若 出现 系 统 紊乱 或危 及 到 井 下安 全 及 原 风 机 安 全 运 行 时 ， 应 立 即 停 止 新 风 机 运 行 。 作者 简 介 黄正 练 1 9 6 4 一 ， 男， 安徽 淮 北人 ， 现 任 淮北矿 业集 团公司许 疃 煤 矿 安全 兼通 风 副总 工程 师 ， 从 事矿 井通 风 、 安全 技 术管理 工 作 二 十余年 ， 曾发 表论 文 多篇 。 收 稿 日期 2 0 0 7 1 0 2 4 维普资讯