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潞安集团漳村矿

发布时间:2014-07-08来源:本站原创作者:众信通点击:

通风系统建模时间:2014年8月25日

导读:山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿三维可视化通风模型基于VENTSIM软件平台构建的三维可视化系统。通过兼容DXF数据,可使用三维可视化系统快速地在现有设计数据的基础上进行三维通风系统建模。

一、关于漳村矿新风井(进风立井、回风立井)的若干问题

这两个立井的井筒直径是否设计的偏小了,是不是井筒直径大点就不存在现有的通风瓶颈问题了?

首先来了解一下风井的运行现状:

             A.新回风井                 B.新进风井

井筒直径       4.5m                        4m

风    量   16094m3/min                11443m3/min

负    压     3482Pa

风    速    16.9m/s (>15m/s)        15.9m/s(>8-12m/s) 
 














1、第一种假设:回风井扩至6米直径,进风井不变:

         A.新回风井                 B.新进风井

风量    16536m3/min                11693m3/min

负压     3168Pa

风速     9.7m/s (<15m/s)         15.5m/s(>8-12m/s)












由上述可知:扩大回风井直径对解决现有通风问题帮助不大,仅可以解决回风井一个井筒的风速超限问题。

2、„第二种假设:进风井扩至6米直径,回风井不变:

        A.新回风井                 B.新进风井

风量    16635m3/min                13462m3/min

负压     3050Pa

风速    17.4m/s (>15m/s)          7.9m/s(<8-12m/s)












由上述可知:扩大进风井直径对解决现有通风问题帮助不大,仅可以解决进风井一个井筒的风速超限问题。

3、„第三种假设:回风井、进风井均扩至6米直径:

        A.新回风井                 B.新进风井

风量    17015m3/min                13727m3/min

负压     2665Pa

风速    10m/s (<15m/s)            8m/s(>8-12m/s)


由图对比可知:

          扩刷前             扩刷后

风量      16093              17015

负压       3483               2665

功率       1642               1500

4、小结

漳村矿新风井的井筒问题已经不是通风网络研究的重点瓶颈部分。

准确实际的情况是漳村矿既缺少进风也缺少回风,整个风网运行负荷偏大,单靠解决新风井问题对全矿井意义不大,尤其是考虑西扩区的问题。

二、„关于漳村矿老西风井(进风斜井、回风斜井)关闭不关闭的问题

从矿井管理的角度来说,风井场地越精简越有利于管理,西风井运行多年,到底关闭的可行性有多大?是关闭一个回风井还是同时关闭两个井筒?关闭后都有哪些影响?

首先来了解一下老西风井的运行现状:

           A.西回风井                 B.西进风井

井筒断面     8.3m2                        7.1m2

风    量    5053m3/min                4078m3/min

风机负压     2134Pa

风    速   10.1m/s (<15m/s)           9.6m/s(<15m/s)

1、„第一种假设:关闭西风井进风井(只影响矿井总进风,较关闭回风井要简单一些)































关闭老西风井进风井对全矿井通风系统影响不大,按照目前风网分析,矿井既缺少进风也缺少回风。

2、„第二种假设:关闭西风井回风井(考虑到回风井担负一部分回风任务,较为复杂。)

现状

关闭西风井

关闭西回风井、西进风井不变,主要风机参数变化:

a.矿井负压(新风井3492Pa、西风井负压2134Pa)新风井由3492Pa下降至2985Pa,降低507Pa; 

b.新风井通风机风量增加600m3/min,几乎不变; 

c.新风井风机功率下降85Kw,西风井关闭减少314Kw,总功率减少400Kw。

关闭西风井回风井前后各采区进风量对照

3、第三种假设:同时关闭西风井回风井与西风井进风井2个井筒 


现状

同时关闭后

同时关闭西进、回风井,主要风机参数变化:

a.矿井负压(新风井3482Pa、西风井2134Pa)  新风井由3482Pa下降至3150Pa,减小331Pa。 

b.新风井风机风量增加467m3/min,几乎不变。 

c.新风井风机功率下降60Kw,西风井关闭减少334Kw,总功率减少394Kw。

同时关闭西进回风井2个井筒前后各采区进风量对照

4、第四种假设:把西回风井2个井筒并联均改为进风井筒


现状

西回风井改为进风井

西回风井改为进风井,主要风机参数变化:

a.矿井负压(新风井3482Pa、西风井负压2134Pa)新风井由3482Pa下降至2943Pa,减小539Pa。

b.风机风量增加608m3/min,几乎不变。

c.新风井风机功率下降89Kw,西风井关闭减少317Kw,关闭西风井总减少406Kw。

西进回风井改为进风井前后各采区进风量对照

5、小结

a.只关闭西风井进风井(西回风井不变)主要影响一水平南北翼及13采区,其中13采区影响为最大;矿井总负压降低至2985Pa,功率减少400Kw,总进风量减少4426m3/min; 

b.同时关闭西进风和西回风2个井筒,矿井负压下降至3150Pa,电机功率减少394Kw,总进风量减少4433m3/min ; 

c.移除西回风风机,同时把西回风井变为进风井,情况同B近似。

三、关于漳村矿西扩区风井(进风立井、回风立井)投运前后对整个矿井通风系统运行的影响

1、 „研究:西扩区副立井贯通后通风系统路线分析  

西扩区目前风流路线:

新风井→ 23配风巷→ 23皮带→ 西下山进风巷→ 南皮带→+480水平回风大巷 → +480材料和皮带大巷 →南材料巷→ 西下山材料巷→新回风井

a.„西扩区副立井贯通

    西扩区设计通风路线:

    进风段--西扩区副立井→+480材料大巷、+480皮带大巷、+480行人大巷           

    用风段--26、27、28、29采区

    回风段--+480水平回风大巷→西扩区回风立井

西扩区副立井贯通后通风路线临时调整方案:

在西扩区现有风流路线基础上,本次研究参考扩区初步设计通风路线对西扩区进行调整,西扩区副立井与+480材料巷贯通后:

  1. +480材料大巷、 +480皮带大巷、 +480行人平巷均调整为进风巷;(+480材料大巷、+480皮带大巷当前均为回风大巷)

  2. 目前作为进风巷的+480回风大巷改为回风大巷;

    届时风流路线变为:

    进风段--西扩区副立井进风→+480材料大巷、+480皮带大巷、+480行人大巷 

    用风段--5部猴车巷、南皮带巷、+480回风大巷(风窗控制漏风)

    回风段--25皮带、25材料、南材料巷、西下山材料巷、新回风井

  b.西扩区副立井、行人平巷、皮带大巷贯通及部分设施的调整


   c.小结

  1.      西扩区副立井与+480水平材料巷贯通后,+480材料巷、+480水平皮带巷需要由回风巷调整为进风巷;

  2.      2#绕巷添加风门,避免+480材料巷、+480皮带巷(进风巷)与南材料巷(回风巷)短路;

  3.      +480皮带巷与南皮带巷之间需要增设联络巷,实现进风巷串联,形成完整通路,同时在煤仓上口联络巷处设立风门,避免短路;

  4.      西扩区副立井贯通后进风量需要控制,否则会导致通风系统发生较大变化引起系统失衡。

2、研究:西扩区副立井贯通后通风系统风量分析

注:西扩区副立井进风量控制在2000m³/min得到以上数据。

a.西扩区副立井进风量大小对各风井、各采区的影响

由上表得出结论:西扩区进风井的进风量对主斜井、副斜井、行人斜井及西进风井西回风井的影响很小,统计如下:

b.小结

  1. 西扩区进风井贯通后,直接影响新进风井进风量,随着西扩区进风井的风量增大,新进风井的进风量减小(11500-4700m3/min);

  2. 西扩区副立井贯通后(风量从1000-8000m3/min)对21、23、25三个采区影响最大;

  3. 西扩区副立井的进风量在1000-2000m3/min时,满足不了西扩区正常用风;大于3000m3/min时,21皮带局扇后方将会出现微风现象;

  4. 西扩区副立井贯通后进风量控制在2000-3000m3/min为宜,届时对整个矿井通风系统现状影响最小。

3、研究:西扩区副立井贯通后关闭西风井分析

内容: 西扩区副立井进风2000到3000m³/min时,不仅满足西扩区用风,且对整个矿井的通风影响最小,此时可以考虑关闭老西风井。

a.西扩区副立井进风2059m³/min时,新风井、西风井回风状况:

西风井关闭前新风井风机状态

西风井关闭前西风井风机状态

b.密闭老西风井回风井1个井筒,新风井风机前后对比:

西风井关闭前新风井风机状态

西风井关闭后新风井风机状态

密闭西风井回风井1个井筒后,矿井各井筒及采区风量前后对比

c.小结

  • 从关闭西风井,新风井风机参数前后对比表可以看出,关闭西风井,矿井负压下降 498Pa,总功率下降388Kw;

  • 从前后百分比来看,密闭西风井对一水平三个采区风量影响最大,二水平影响最小;

  • 从距西风井远近来看,以一水平三个采区离西回风井最近,所受影响也就最大;二水平采区距离最远所受影响也是最小;

  • 总体来看,关闭西回风井对一水平影响最大,但是此区域没有井下生产活动,以通风排水为主,适当调节风量即可满足此区域用风。

因此,可以考虑西扩区投运后关闭西回风井。

4、研究:西扩区困难时期通风状况分析

内容:

  1. 西扩区回风井按照与新风井同等能力风机考虑,担负(26、 27、28、29采区)四个采区用风。

  2. 在上述条件及现有通风状况基础上,模拟西扩区四个采区(26、  27、28、29采区)建成之后整个矿井通风系统的状况。

a.西扩区困难时期通风状况:

  1. 在现有通风系统不变、设施基本不做大的调整的基础上,模拟最困难时期;

  2. 西扩区回风立井暂时考虑安装与新风井同型号风机;

  3. 西扩区各采区巷道采用与目前掘进巷道相同的参数进行模拟;

  4. 保证四个采区各有一个生产工作面,每个采区进风量在2000-3000m³/min;

b.西扩区困难时期三个风井的通风状况:

西井风机

新风井风机

    

西风井风机


西扩区困难时期各个采区风量情况


   c.小结

  1. 西扩区回风立井安装与新风井同型号风机能够满足困难时期的用风,但效率仅为59.3%,可以考虑安装符合困难时期运行风量及负压的高效风机; 

  2. 西扩区正常生产时期(包括困难时期)对一水平、二水平的通风影响很小; 

  3. 模拟困难时期表明,西扩区风井、新风井、西风井三风井属于联合运转,相互之间会有一定的干扰,实际生产过程中应该调节到最佳联合运转工况。

四、具体调节方案

1、调整

西扩区调整

23采区调整

22采区调整

2、调整后个风井及采区风量变化对照如下表

注:21采区目前还有两处掘进头,漏风较多,具体调整有待与该矿进一步商榷

3、小结

  1. 通过此次模拟,可以明确该矿的调节方案是可行的,调节部分通风设施可以达到调节目的。西扩区进风井贯通后,全矿井负压降低至2600Pa,可以考虑适当调整主通风机叶片角度,少量增加矿井进风。 

  2. 目前南北翼采区,一三采区及21采区的有效风量率不高,若加强调节,可以解决矿井缺少进风这一问题。 

  3. 矿井部分通风设施在进风巷,可以通过调节设施使各采区的风量达到平衡状态,同时也降低矿井负压增加进风。

  4. 具体细节,有待进一步交流,共同完善通风系统相关问题。

五、研究结论及建议

1.建议关闭老西风井,可以只保留一个进风井或者全部关闭;但需要对南北翼采区及13采区部分通风设施进行调整;每年可以节约电费200万左右;可以节约运行、维护费等各项其他费用150万以上;

2.西扩区副立井贯通后,风量控制在2000—3000m³/min,对整个矿井现有通风系统影响最小,同时能够适当降低现有矿井负压;

3.可以参考西扩区困难时期通风状况的模拟结果,给回风立井安装符合困难时期运行风量及负压的高效风机。