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      煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的運行與維護

      2014-04-29 11:54:15蓋彥閣
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年14期
      關(guān)鍵詞:通風(fēng)系統(tǒng)運行維護

      蓋彥閣

      摘 要:隨著井型的增大,通風(fēng)系統(tǒng)向大型化方向發(fā)展,雖然井巷減少,但屬于分區(qū)式通風(fēng),通風(fēng)系統(tǒng)較為復(fù)雜,管理難度加大。礦井采掘速度加快,通風(fēng)系統(tǒng)的動態(tài)變化加快,通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整、改造工作頻繁,系統(tǒng)的不穩(wěn)定性加大。井巷斷面積增加,通風(fēng)設(shè)施的構(gòu)筑工藝、材料要求提高,設(shè)施的工程大,維護量和難度大。礦井開采深度增加帶來瓦斯涌出量和地溫問題日趨嚴重,通風(fēng)、降溫設(shè)備多。通風(fēng)系統(tǒng)的自動化技術(shù)發(fā)展迅速,要求快速解算,早期預(yù)警,處置及時。

      關(guān)鍵詞:煤礦;通風(fēng)系統(tǒng);運行;維護

      1 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的作用與重要性

      1.1 礦井通風(fēng)

      礦井通風(fēng)是指借助于機械或自然風(fēng)壓,向井下各用風(fēng)地點連續(xù)輸送適量新鮮空氣,供給人員呼吸,稀釋并排除各種有害氣體和浮塵,以降低環(huán)境溫度,創(chuàng)造良好氣候條件,并在發(fā)生災(zāi)變時能夠根據(jù)撤人救災(zāi)的需要調(diào)節(jié)和控制風(fēng)流流動路線的作業(yè)。

      1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)

      礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各用風(fēng)地點供給新鮮空氣,排出污風(fēng)的通風(fēng)方式(進/回風(fēng)井布置的方式-中央式、對角式、混合式)、通風(fēng)方法(主要通風(fēng)機的工作方法-抽出式、壓入式、混合式)、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)(由風(fēng)流流經(jīng)的巷道及相關(guān)設(shè)施組成)和通風(fēng)控制設(shè)施(通風(fēng)構(gòu)筑物)的總稱。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個復(fù)雜、動態(tài)的系統(tǒng),受眾多、復(fù)雜的內(nèi)外因素影響。

      1.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的作用

      1.3.1 保證在正常生產(chǎn)條件下,向井下各采掘工作面、硐室、井巷等地點合理、可靠、連續(xù)不斷地供給新鮮、足夠的風(fēng)量。

      1.3.2 在礦井發(fā)生災(zāi)變時,盡可能在一定范圍內(nèi)控制風(fēng)流,減少災(zāi)害對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的破壞程度,減少高溫、有毒、有害氣體的影響,保證人員撤退和救災(zāi)人員的安全,及時救災(zāi),減少事故損失。

      1.4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要性

      1.4.1 礦井主要通風(fēng)如同“心臟”,一旦停電停風(fēng),人員無法保證呼吸,設(shè)備不能運轉(zhuǎn),井下有害氣體增加超限,溫度升高,可能導(dǎo)致爆炸、中毒事故發(fā)生,造成損失。

      1.4.2 通風(fēng)井巷網(wǎng)絡(luò)如同“經(jīng)脈”,保證風(fēng)流按規(guī)定路線流動,一旦堵塞或短路,風(fēng)流無法到達需要的地點。

      2 煤礦通風(fēng)實現(xiàn)系統(tǒng)的組成及每部分的功能

      2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的組成

      (1)通風(fēng)動力及其裝置;(2)通風(fēng)井巷網(wǎng)絡(luò);(3)通風(fēng)設(shè)施

      礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性包含兩層意思:一是保證礦井正常生產(chǎn);二是能夠預(yù)防和控制災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展。具體應(yīng)滿足下列要求:

      (1)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)合理完備,整套系統(tǒng)穩(wěn)定可靠;(2)井下各用風(fēng)地點的風(fēng)量、風(fēng)速滿足要求,且可控性強;(3)有利于排除瓦斯、礦塵、熱源和防止煤炭自燃;(4)具有控制各種自然災(zāi)害能力,既能抑制事故發(fā)生,又能在由其他原因引起事故時及時控制和消除事故。

      2.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)組成部分的功能

      2.2.1 通風(fēng)動力及其裝置

      《煤礦安全規(guī)程》第121條規(guī)定:礦井必須采用機械通風(fēng)。其風(fēng)硐、防爆門、擴散器及反風(fēng)設(shè)施等的設(shè)置和使用符合要求,實現(xiàn)供電可靠、運轉(zhuǎn)連續(xù)。其功能主要如下:用以克服礦井的通風(fēng)阻力,促使空氣沿巷道流動;擴散器可以起到消音、減少動壓損失、提高風(fēng)機效率的作用;防爆門在發(fā)生爆炸時可以保護主要通風(fēng)機免受損壞;反風(fēng)設(shè)施可實現(xiàn)井下火災(zāi)、爆炸等災(zāi)害時進行反風(fēng),減少事故損失。

      2.2.2 通風(fēng)井巷網(wǎng)絡(luò)

      《煤礦安全規(guī)程》第21條規(guī)定:巷道必須滿足行人、運輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要。

      通風(fēng)井巷網(wǎng)絡(luò)要簡單,多獨立通風(fēng)的并聯(lián),減少串聯(lián),杜絕角聯(lián)。井巷施工要求通風(fēng)阻力小,避免斷面突然變大或變小,減少拐彎,及時清除巷道內(nèi)的材料、設(shè)備和堆積物。

      2.2.3 通風(fēng)設(shè)施

      為保證井下風(fēng)流沿規(guī)定的路線、方向供給采掘工作面、硐室等用風(fēng)地點而在系統(tǒng)中設(shè)置的通風(fēng)構(gòu)筑物。主要有風(fēng)門、風(fēng)窗、風(fēng)橋、風(fēng)墻(擋風(fēng)墻、密閉、防火墻)、測風(fēng)站等,其作用主要如下:隔斷和控制風(fēng)流沿規(guī)定路線到達用風(fēng)地點;調(diào)控各用風(fēng)地點的風(fēng)量、風(fēng)速符合規(guī)定;保證行人、運輸、供排水、供電通訊需要;滿足控制災(zāi)害和救災(zāi)需要。

      3 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的運行與維護

      3.1 一般規(guī)定

      (1)入井空氣溫度及采掘工作面、機電硐室溫度符合規(guī)定;(2)井巷風(fēng)速及采掘工作面風(fēng)量配備符合規(guī)定;(3)有害氣體濃度符合規(guī)定;(4)專用回風(fēng)巷、專用排瓦斯巷、總回風(fēng)巷及采區(qū)進回風(fēng)巷管理符合規(guī)定;(5)礦井、水平、采區(qū)、采掘工作面及主要硐室通風(fēng)符合規(guī)定;(6)采掘工作面通風(fēng)方式符合規(guī)定;串聯(lián)通風(fēng)符合規(guī)定。

      3.2 運行管理

      3.2.1 礦井主要通風(fēng)機的運行管理

      (1)主要通風(fēng)機安裝及漏風(fēng)率符合規(guī)定。(2)主要通風(fēng)機臺數(shù)、能力及配套電機符合規(guī)定,必須保證連續(xù)運轉(zhuǎn)。(3)防爆門至少每6個月檢查維修1次。(4)主要通風(fēng)機至少每月檢查1次。(5)主要通風(fēng)機定期進行性能測定。(6)每季度檢查1次反風(fēng)設(shè)施,反風(fēng)演習(xí)符合規(guī)定。(7)主要通風(fēng)機專職司機培訓(xùn)、操作符合規(guī)定。

      3.2.2 礦井通風(fēng)設(shè)施管理

      (1)進回風(fēng)井之間及主要進回風(fēng)巷之間的每個聯(lián)絡(luò)巷中,必須砌筑永久性擋風(fēng)墻;需要使用的聯(lián)絡(luò)巷,必須安設(shè)2道聯(lián)鎖的正向風(fēng)門和反向風(fēng)門。(2)采空區(qū)必須及時封閉。必須隨著采煤工作面的推進逐個封閉通至采空區(qū)的連通巷道。采區(qū)開采結(jié)束45天內(nèi),必須在所有與采區(qū)相連通的巷道中設(shè)置防火墻,封閉采空區(qū)。(3)不應(yīng)在傾斜的運輸巷中設(shè)置風(fēng)門;如果必須設(shè)置,應(yīng)設(shè)置自動風(fēng)門或設(shè)專人管理,并有防止礦車或風(fēng)門碰撞人員以及礦車碰壞風(fēng)門的措施。

      3.2.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整

      (1)改變?nèi)V井通風(fēng)系統(tǒng)時,必須編制通風(fēng)設(shè)計及安全措施,由企業(yè)技術(shù)負責(zé)人審批。(2)巷道貫通必須符合108條規(guī)定。(3)改變主要通風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)及葉片安裝角度時,必須經(jīng)礦技術(shù)負責(zé)人審批。(4)建立定期測風(fēng)制度,及時根據(jù)需要調(diào)整工作面風(fēng)量。

      3.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的改造與優(yōu)化

      3.3.1 及時調(diào)查掌握通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

      (1)進行主要通風(fēng)機裝置的性能測定,了解主要通風(fēng)機的性能。要求測定風(fēng)機內(nèi)部和各種間隙,檢查葉片、導(dǎo)葉的安裝角度以及風(fēng)硐中風(fēng)流控制設(shè)施的嚴密程度,查看風(fēng)硐和擴散器的結(jié)構(gòu)、斷面、轉(zhuǎn)彎和擴散器出口風(fēng)流的速度分布;測定電機的負荷率。(2)預(yù)測待采地區(qū)的瓦斯涌出量和地溫變化。(3)對礦井最大通風(fēng)阻力路線進行測定,了解其阻力分布和阻力超常區(qū)段,為降低阻力提供依據(jù);對主要分支的風(fēng)阻值以及典型巷道的阻力系數(shù)進行測算,為網(wǎng)絡(luò)解算提供數(shù)據(jù)。

      3.3.2 分析評價通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

      核算礦井的通風(fēng)能力:主要通風(fēng)機裝置通風(fēng)能力核定,井巷通過能力核定,礦井最大阻力路線的阻力分布,礦井生產(chǎn)布局分析評價,是否存在集中生產(chǎn),礦井抽采系統(tǒng)能力的分析評價,提高抽采效果。

      3.3.3 方案擬定

      擬定原則:立足現(xiàn)狀,著眼長遠,因地制宜,對癥下藥,投資少,見效快,既要保證安全生產(chǎn),又要增風(fēng)節(jié)能。

      (1)先考慮現(xiàn)系統(tǒng)的維護與優(yōu)化,再考慮改造,新開掘巷道、開新井和設(shè)備更新。(2)注意采取新措施。(3)降低最大阻力路線上的通風(fēng)阻力,提高主要通風(fēng)機的綜合效率。(4)對多主要通風(fēng)機系統(tǒng)進行綜合考慮,充分發(fā)揮各個系統(tǒng)能力。(5)多方案優(yōu)選。

      3.3.4 主要措施

      (1)改變通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。適當開掘新巷道,增加并聯(lián)風(fēng)路,封閉舊的串聯(lián)風(fēng)路。(2)開掘新風(fēng)井,改變通風(fēng)系統(tǒng)。(3)調(diào)整和改善通風(fēng)系統(tǒng)。(4)改造通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),降低通風(fēng)阻力。

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