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田陈煤矿北区开拓通风系统优化改造

放大字体  缩小字体 2020-03-26  来源:技术资料
田陈煤矿北区开拓通风系统优化改造

1 问题的提出

田陈煤矿是枣庄矿业集团公司下属的一座现代化大型矿井,设计生产能力120万t/a,现在实际生产能力为150万t/a左右。矿井现采用中央并列式通风、通风方式为抽出式。由位于井田工业广场的主、副井进风,中央风井回风。田陈煤矿随着开采的逐步深入,矿井向北翼采区,尤其是北七采区的开拓延伸,通风距离不断加长。同时,生产过分向北翼采区的集中,导致北翼采区用风量过大,改造通风系统将使通风阻力增高。矿井通风系统阻力过大,不仅消耗过高的风机的能耗,而且造成矿井漏风量增大。降低了矿井的有效风量,不利于通风系统的稳定性与可靠性。为减轻现有主要通风机井下通风阻力,决定开掘北区回风井,待北七采区投产后,采用主、副井进风,中央风井和北风井回风的通风方案。

2 通风系统的测定与分析

矿井通风阻力淀定是矿井通风管理技术工作的重要内容。通过阻力测定不仅可以了解矿井通风系统的阻力分布状况、功率消耗情况,实现矿井通风的科学管理,而且为矿井通风系统调整、设计,以及实施各项安全技术措施提供可靠的技术依据。采用基点气压计法对全矿井进行了通风系统阻力测定,主要测定路线为南二、北三和北五。

田陈煤矿目前由主、副井进风,回风则主要由中央风井完成;矿井当前主要生产采区为北五、北三、南二采区。由于北部采区是矿井今后开拓开采的重点区域,因此根据矿井生发展的需要,结合下一步通风系统优化研究工作的需要,侧重对北五采区的最大通风阻力路线分布进行了分析,见表1。

表1 田陈煤矿518工作面通风路线阻力分布表

类 别

进风段

用风段

回风段

总计

通风阻力/Pa

587.61

119.58

1 590.88

2 298.07

所占比例/%

25.57

5.20

69.23

100



由表1可见,进风、用风和回风段的各自通风阻力的比例分布不合理。回风段阻力占最大阻力路线的69.23%,明显过高,不仅增大了通风机的电耗,还表明通风系统的老化与失调。而且,随着矿井向深部区域的延伸,通风阻力必将继续增加,因此,必须结合通风系统的改造工作,采取合理、有效的措施,降低矿井的通风阻力。

3 通风系统方案的优化分析

针对田陈煤矿的实际情况,初步拟定了4个通风系统优化方案,即方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。各方案简要描述见表2。

表2 各方案通风机型号表

方案号

方案描述

通风机型号

中央风井

北风井

-370m水平+单风机

2K60-4No.28

-370m水平+双风机

2K60-4No.28

BDK60-8No.24

-547m水平+单风机

2K60-4No.28

-547m水平+双风机

2K60-4No.28

BDK60-8No.24



矿井通风网络解算采用最新研制的基于windows的矿井通风网络解算程序Mine进行解算,其结果如表3所示。

表3 通风系统优化方案的计算机解算结果

方案号

名 称

风机参数

通 风 机 工 况

风量/(m3/min)

风压/Pa

效率/%

辅功率/kW

中央风井

θ=39°n=600r/min

9 076

2 920

84.6

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