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矿井通风节能技术应用研究

2014-12-25

中国新技术新产品 2014年2期
关键词:风阻风压矿井

(丰城矿务局,江西 丰城 331100)

矿井通风节能技术应用研究

胡国良

(丰城矿务局,江西 丰城 331100)

随着科技的进步,采矿技术得到了相应的提高。但是在矿井通风的工作中,还存在一定的问题。基于此,本文探讨了井下采矿矿井通风节能的重要性,研究了矿井通风节能技术的实际应用。

井下采矿;矿井;通风;节能

一、井下采矿矿井通风节能的重要性

某煤矿的资源总储量约8000万吨,主要矿床类型是沉积变质型,矿石类型根据不同矿产环境,具有不同特点。煤矿所属的煤矿集团对煤矿的开采规模,设计为煤矿年产量的200万吨,主要是利用井下开采模式,选矿规模是每年所选煤矿原产量的350万吨。在一期工程设计过程中,该煤矿采用采矿方式主要是竖井开拓和斜坡道相结合的开拓方案。在-140m的矿井中段利用竖井进行开拓,在地表到-40m水平的斜坡道设计煤矿运输的时候,应该按照汽车运输的方式进行设计。煤矿的井下开拓系统包括很多内容,如,主井、通地表主斜坡道、副井和两条回风井。

根据该煤矿的井下采矿工作情况,在采矿工作生产施工过程中,矿产的地质条件和开采规模等都会对矿产开采工作造成影响。且井下采矿工作中矿井通风系统,也会随这些影响因素变化而发生变化。井下矿井通风节能技术的应用,在矿产井下开采过程中非常重要。2004年我国的一个生产能力在13万吨的煤矿,在21岩石下山发生了煤和瓦斯突出,引发瓦斯爆炸的事故。这场事故波及了这个煤矿的3个不同的采矿区,导致148名采矿人员死亡,32名采矿人员受伤,造成3935.7万元经济损失。从此案例可以看出,井下采矿工作中做好矿井通风工作的重要性。因此,在井下采矿工作中应该保证矿井通风设计方案的合理性,才能保证矿井通风系统的正常运行,发挥有效作用。

二、矿井通风节能技术的应用

在井下采矿工作过程中,因为不同的矿井生产施工段,对风能都有很大需求。所以矿井施工技术人员需对通风节能技术进行研究,保证矿井开采工作正常风能需求,实现矿井通风节能技术有效运用,才能提高矿井工作效率,降低能源消耗,促进矿井开采工作顺利开展。应用矿井通风节能技术的主要目的是改善井下采矿作业的环境,提高采矿的技术效果;节省通风能耗,提高经济效益。实现这些目的,需要采取有效的措施,保证矿井通风节能技术的有效应用,才能发挥矿井通风技能技术的效果,促进矿井工作的发展。

1应用合适的施工工作技术降低风阻

井下采矿过程中,为保证矿井的通风效能,需要施工技术人员采取有效的措施,有效降低风阻。实现对风阻的降低,可以利用局部降阻、巷道降阻、构筑物的降阻和优化通风路线等方法。局部降阻技术主要是指,在井下采矿的过程中,对不同的巷道断面之间的连接部位进行处理。处理后,保证巷道断面之间的连接呈现出逐步收缩或者扩大的状态。并且在处理的过程中,在断面的连接处设置导风板,实现对风流的引导。除外,对巷道的直角转弯部位进行处理,也可以实现降低风阻的作用。在巷道中建立构筑物实现对风阻的降低,主要是在风量相对比较集中或者风速比较大的地方建立构筑物,应该保证构筑物具有较小的阻力和良好的气动性能,这样可以减小巷道的漏风比率,提高巷道的通风效率,实现对系统能耗的降低。为节约通风成本,一般建立的构筑物都是导风机、扩散塔等。巷道的形状也会对风阻造成影响,随着矿井巷道断面周长的增加,矿井的通风阻力也会相应的增加;随着矿井巷道断面立方的增加,矿井的通风阻力则会减小,矿井的通风效果就可以实现。

2应用自然风压实现节能目的

井下采矿过程中,矿井中会产生一定自然风压。自然风压形成的原因主要是矿井中的回风侧的质量空气柱和进风侧的质量空气柱不同,因此形成压差,产生自然风压。在矿井的通风过程中,形成的自然风压大小值受到矿井中不同空气柱高度和温度的影响,二者间成正比关系。如果矿井的巷道处于连通状态,并且存在一定的标高差和气温差,就可以利用自然风压,提高井下采矿工作中的矿井通风效率,实现节约能耗的目的。虽然利用自然风压可以提高井下采矿中的矿井通风效率,但是在应用的过程中,会受到一些因素的影响,造成一定的安全隐患。如,自然风压值过大,不能实现对自然风压的稳定控制,在井下采矿的过程中,很容易造成瓦斯爆炸事故。因此,在井下采矿的过程中,为避免对自然风压的利用而造成安全事故,应该在对自然风压的应用之前,充分的了解井下采矿中的矿井通风情况,掌握自然风压的形成规律。根据风压的变化情况,及时的调整矿井通风中的通风机运行状态,科学合理的应用自然风压,才能实现对自然风压的有效应用,保证矿井的安全生产。

3应用节能技术降低通风能耗

实现矿井的通风,通风机是必不可少的设备。在井下采矿的过程中,通风机工作效率的主要影响因素就是通风机的运行状态。如果精彩采矿的过程中,矿井通风机的运行工作效率过低,就会产生较多的能耗。这种现象不仅会降低井下采矿工作中的矿井通风质量,还会增加矿井的通风能耗。这不符合矿井通风节能技术的应用,因此在矿井通风的过程中,生产企业必须应用一定的节能技术实现对矿井能耗的降低。因为矿井通风过程中,发挥主要通风作用的是通风机。所以实现节能的目的,可以从对通风机的改进实现。例如,某矿场的生产过程中,施工企业根据井下采矿工作中对矿井通风情况的分析和研究,致力于研发出具有比较高的工作效率的通风机。在研制通风机的时候,为提高通风机的工作效率,应用先进的科学技术,以三元流动作为通风机的研制基础,保证通风机的科学性和合理性,提高了通风机的工作效率,才能实现节能的目的。

结语

井下采矿工作是我国矿产资源开发的主要方式,在矿产资源开发过程中发挥了重要作用。矿井通风是井下采矿工作中的一项重点工作内容。全面了解矿井通风技术,提高对矿井通风重要性的认识,实现矿井通风技术有效运用,才能发挥矿井通风的重要作用,保证井下采矿顺利实施。

[1]刘绍朋.井下采矿矿井通风节能技术[J].经营管理者,2012,36(19):08-09.

[2]张征.井下采矿矿井通风节能措施探析[J].科技与企业,2013,25(02):79-80.

O741 < class="emphasis_bold"> 文献标识码:A

A

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