矿井通风新技术2014218

2020/1/281矿井通风新技术主讲人:王增明（教授级高工)手机：138482626372020/1/282培训改变2020/1/283矿井通风新技术一、矿井通风系统及其重要性二、矿井通风系统存在问题三、合理安全可靠的矿井通风系统四、矿井通风系统不稳定性分析2020/1/284一、矿井通风系统及重要性矿井通风：利用机械或自然通风为动力，使地面空气进入井下，并在井巷中做定向和定量流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程。即必须源源不断地将地面空气输送到井下各作业地点，以供给人员呼吸，并稀释和排除井下各种有毒、有害气体和矿尘，创造良好的矿内工作环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。2020/1/285一、矿井通风系统及重要性矿井通风系统的基本任务是：（1）、供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要。（2）、冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产。（3）、调节井下气候，创造良好的工作环境。“一通三防”，通风可防止瓦斯集聚、降低粉尘浓度、控制通风可以防治煤炭自燃、可降低温度。要保证井下风流的“质”和“量”：量—数量满足要求质----气体粉尘浓度、温度、风速等符合安全规程规定2020/1/286矿井通风系统：通风动力、通风网络和通风构筑物的总称。矿井通风方式：中央式、对角式、分区式、混合式主要通风机工作方式：抽出式和压入式一、矿井通风系统及重要性2020/1/287瓦斯治理“十二字”方针：“先抽后采，以风定产，监测监控”“十六字”安全工作体系：“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿安全工作体系。该体系明确将“通风可靠”作为煤矿灾害防治工作的首要内容，科学地反映了通风在煤矿灾害防治中的基础作用。国务院办公厅转发发展改革委、安全监管总局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见的通知(国办发〔2011〕26号)，要加强通风管理，确保系统可靠、风量充足，杜绝无风和微风作业。一、矿井通风系统及重要性2020/1/288一、矿井通风系统及重要性矿井通风系统可靠性：矿井通风系统在运行过程中保持其正常工作参数值的能力，以维持井巷中必须的满足要求的风量供应。矿井通风系统稳定性：矿井通风系统某一局部出现变化致使各风道风向变化可能性及风量变化的幅度。稳定性指标：风网的稳定性、通风动力的稳定性、通风设施的稳定性。可靠性和稳定性的关系：两者的概念不同；矿井通风系统可靠，必具备较高的稳定性(必要)，但矿井通风系统稳定不一定包含系统可靠的所有内容(不充分)。“通风可靠”是煤矿安全的基础，通风是基础、瓦斯抽采是措施、安全监测监控是保证2020/1/289一、矿井通风系统及重要性构建安全可靠的通风系统是保障矿井安全生产、提高矿井抗灾能力和防治煤矿重特大事故的一项标本兼治、重在治本的关键之策。矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分。其合理与否，与矿井的稳产、高产，防灾、抗灾能力，经济效益有重大关系，并产生长期影响。2020/1/2810一、矿井通风系统及重要性安全可靠的通风系统的几项原则通风系统简单通风设施可靠分区通风矿井低负压通风阻力分布合理通风机与通风网络匹配具有抗灾能力（避免下行通风）2020/1/2811一、矿井通风系统及重要性2005年，全国煤矿共发生死亡事故3341起，死亡5986人，其中，在27起特大瓦斯爆炸事故中，停风引起的瓦斯积聚12起，占44.4%；风量不足引起的5起，占18.5%；通风系统混乱引起的8起，占29.6%；其他因素引起的2起，占7.5%。零星事故主要是个人违章及工作环境差造成的；重大瓦斯事故都是因通风系统有问题造成的。表现为：风量不足、不合理的串联、通风设施多、风门敞开、角联，一条上山既进风又回风2020/1/28122004年10月20日，河南新密市平陌镇的郑煤集团大平煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，148名矿工遇难。河南大平煤矿2005年2月14日，辽宁孙家湾煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，214人死亡。阜新孙家湾煤矿2009年2月33日，山西屯兰煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，78人死亡。山西屯兰煤矿2020/1/2813寸二煤矿C:\Users\wang\Documents\王增明最新\寸二煤矿案例.ppt兴亚煤矿C:\Users\wang\Documents\王增明最新\内蒙古乌拉特前旗兴亚煤炭有限责任公司.ppt四川煤矿C:\Users\wang\Documents\王增明最新\四川案例.dps2020/1/2814二、矿井通风系统存在问题采区通风系统不合理通风系统风量不足抗灾能力薄弱剃头下山开采多点同时作业一巷多用缺少专用回风巷超通风能力生产风流短路漏风严重阻力分布不合理串联通风通风系统常见问题通风设施不可靠2020/1/2815二、矿井通风系统存在问题1、通风系统复杂，通风设施多1)多水平同时生产：抚顺老虎台矿有10个水平通风，6个水平生产。全矿通风构筑物495处（风门187处、风窗125处、密闭180处、风桥3处），交叉通风多，用风过于集中，巷道失修率高。2)多煤层同时生产：某矿有37处风门和调节窗；角联多3)采掘比例失调，生产集中，多点同时作业4)由于瓦斯治理工程，增加了通风系统复杂程度2020/1/2816二、通风系统存在问题2、通风阻力高,阻力分布不合理通风系统阻力高：个别矿井系统阻力高达3000Pa。通风阻力分布：一般进风段阻力占总阻力25%、用风段阻力占总阻力45%、回风段阻力占总阻力30%为宜。据实测统计数据，我国大多数矿井回风段的通风阻力占总阻力的50%～70%。回风巷通风阻力过大的原因是：通风断面小，巷道失修严重。回风段通风阻力过大，矿井的抗灾能力弱，不利于灾变气体的排放，会因出现“阻塞效应”，使事故扩大。2020/1/28172020/1/2818二、通风系统存在问题3、通风线路长蒲白局马村矿东风井，L=58km。现在大型矿井通风路线达10km之多。4、通风设施不稳定1)通风设施设置不合理；2)通风设施质量差，漏风大，造成有效风量率低；3)通风设施数量多，管理困难；2020/1/28195、通风动力影响1)主要通风机主要通风机在驼峰区附近工作，耗电多，大马拉小车、漏风多，风机陈旧、调风方法不妥，扩散器和风硐不合理，能力低，造成超能力生产等。2)井下局部通风机位置、能力高低与主要通风机提供能量不匹配，3)自然风压影响大（进风井变为出风井，进风线路变为出风段）。4)井下辅助通风机--辅助通风机能力太大二、通风系统存在问题2020/1/2820三、合理安全可靠的矿井通风系统一)、合理安全可靠的矿井通风系统1、合理安全可靠的矿井通风系统合理的通风系统必须是技术上先进合理、安全上稳定可靠、经济效益好。合理的通风系统、主要通风机的安全经济可靠运转是搞好矿井安全生产和通风管理的基础。以最小的阻力、最低的电耗，把足够的新鲜风量送达用风地点，并具有较高的防灾抗灾能力。2020/1/2821三、合理安全可靠的矿井通风系统2、合理安全的矿井通风系统合理矿井通风系统指标技术先进合理经济合理稳定可靠矿井风量矿井风压矿井风量供需比吨煤风量矿井等级孔矿井通风方式主要通风机功率主要通风机效率吨煤主要通风机电耗吨煤通风电耗风机运转稳定性矿井抗灾能力用风地点风流稳定性矿井合理通风系统评判指标层次图吨煤通风电耗2020/1/28223、通风系统可靠的评价指标主要通风机总效率多风机运行稳定性通风网络的复杂度采区的通风均衡度矿井回风段阻力比矿井开采集中度等积孔矿井通风总阻力风流逆转危险度回风流瓦斯浓度风量供需综合指数采区的通风设施数网络结构合理系统简单煤矿通风系统可靠性设施可靠风量风质达标抗灾能力强三、合理安全可靠的矿井通风系统2020/1/2823三、合理安全可靠的矿井通风系统二)、技术先进合理(1)合理通风系统应能适应综采、综掘、无煤柱开采和放顶煤采煤等新技术、新工艺的推广和应用；(2)通风系统应切合实际，并具有较强的适应能力。(3)网络结构合理，风网按需分风时的阻力接近于不加调节手段分风(有时称为自然分风)时的阻力，即在生产矿井通风网络中尽可能少用调手段；(4)主要通风机的特性与网络特性相匹配，主要通风机运行的效率高。2020/1/2824三、合理安全可靠的矿井通风系统二)、技术先进合理(5)通风系统能保质保量地向用风地点供风，风流质量符合《规程》规定。(6)矿井、采区和工作面有完整和畅通的通风系统，有必要而可靠的通风设施；同时巷道失修率不大于6%；(7)掘进工作面通风系统中的局部通风机的布置合理，通风效果好。(8)所有井巷和用风地点的风速就不超过《规程》规定的值，设计风速不应大于0.8倍最大允许值。2020/1/2825三、合理安全可靠的矿井通风系统三)、安全性通风系统的安全性，即具有防灾和抗灾能力。所谓防灾能力是指不因通风系统不合理和不完善而导致灾害事故发生，通风系统具有消除不安全因素和事故隐患的能力；所谓抗灾能力是指矿井万一发生某种灾害事故，可以利用现有的通风系统加以控制，限制其扩大，使灾害范围缩小，减少损失。2020/1/2826三、合理安全可靠的矿井通风系统三)、安全性高的防灾抗灾能力要求通风系统达到以下要求：(1)通风系统简单、可靠和稳定性好(用风地点风向不变，风量变化幅度不太大)处于角联巷道上的用风点，应有可靠的通风设施保证其风流稳定。(2)开采有自燃倾向煤层时，其通风系统应有利于预防自然发火；能避免平行异向的新、乏风流包围采空区，防止采空区的漏风引起遗煤自燃发火。(3)有利于降低采掘工作面风流中的瓦斯和矿尘浓度，能防止瓦斯超限和瓦斯聚积(4)通风系统具有可调性，有可靠而灵活的矿井或采区反风设施。矿井或某采区万一发生灾害时，容易按要求控制和调度风流，防止灾害扩大。(5)有利于降温，能创造良好适宜的气候条件。2020/1/2827三、合理安全可靠的矿井通风系统四)、经济合理矿井通风系统应在保证安全的条件下，力求经济合理。影响矿井通风经济指标的因素有：(1)主要通风机的购置、安装和运行费用。要求选择价格比较低、效率高、高效区宽、可调性好的主要通风机，(2)专用通风巷道的掘进和维护费用。要求专用通风巷道少，并采用经济断面。(3)矿井和局部风量调节方法的合理性。要求主要通风机运行的效率高、费用最低。(4)局部通风机运行费用。局部通风机是矿井通风系统的一个重要组成部分，其总功率与主要通风机几乎平衡，在有些矿井中局部风机总功率甚至大于主要通风机功率，因此，局部通风机的选用不可忽视。2020/1/2828三、合理安全可靠的矿井通风系统五)、主要通风机安全可靠经济运行1、煤矿主要通风机安全经济运行的涵义主要通风机安全经济运行是一个相对概念，一般是指在给定的矿井开拓布局和通风系统下，保证矿井安全条件下，主要通风机电量达最小。2020/1/2829三、合理安全可靠的矿井通风系统五)、主要通风机安全可靠经济运行2、从开采、通风设计和生产管理等多方面、各个环节上着手进行(1)要求地质部门勘探提供的设计资料可靠；(2)在开采设计时，要求采面布局和接替安排合理，生产过程中实行计划均衡生产；(3)通风设计要求所决定的通风系统合理，风量、风压参数计算准确，选择的主要通风机效率高、高效区宽、调节性能好；(4)主要通风机运行过程中能及时而合理进行工况调节，使矿井阻力与主要通风机特性相匹配；(5)主要通风机安装、维修符合质量标准，在运行过程中做到定期检修维护，使之处于完好状态。2020/1/2830三、合理安全可靠的矿井通风系统五)、主要通风机安全可靠经济运行3、煤矿主要通风机安全经济运行的影响风机特性---从主要通风机安全经济运行角度出发，衡量风机性能好坏的指标，一是最高效率值；二是高效区范围大小；三是性能可调性。风机型号生产厂家可调性反风装置主要技术参数GAF上海风机厂好反转反风静压效率85%BDK系列燕京、湖南较好反转反风静压效率85%KZS系列山东维坊不可调反转反风静