(豐城礦務局,江西 豐城 331100)
礦井通風節(jié)能技術應用研究
胡國良
(豐城礦務局,江西 豐城 331100)
隨著科技的進步,采礦技術得到了相應的提高。但是在礦井通風的工作中,還存在一定的問題?;诖耍疚奶接懥司虏傻V礦井通風節(jié)能的重要性,研究了礦井通風節(jié)能技術的實際應用。
井下采礦;礦井;通風;節(jié)能
某煤礦的資源總儲量約8000萬噸,主要礦床類型是沉積變質(zhì)型,礦石類型根據(jù)不同礦產(chǎn)環(huán)境,具有不同特點。煤礦所屬的煤礦集團對煤礦的開采規(guī)模,設計為煤礦年產(chǎn)量的200萬噸,主要是利用井下開采模式,選礦規(guī)模是每年所選煤礦原產(chǎn)量的350萬噸。在一期工程設計過程中,該煤礦采用采礦方式主要是豎井開拓和斜坡道相結合的開拓方案。在-140m的礦井中段利用豎井進行開拓,在地表到-40m水平的斜坡道設計煤礦運輸?shù)臅r候,應該按照汽車運輸?shù)姆绞竭M行設計。煤礦的井下開拓系統(tǒng)包括很多內(nèi)容,如,主井、通地表主斜坡道、副井和兩條回風井。
根據(jù)該煤礦的井下采礦工作情況,在采礦工作生產(chǎn)施工過程中,礦產(chǎn)的地質(zhì)條件和開采規(guī)模等都會對礦產(chǎn)開采工作造成影響。且井下采礦工作中礦井通風系統(tǒng),也會隨這些影響因素變化而發(fā)生變化。井下礦井通風節(jié)能技術的應用,在礦產(chǎn)井下開采過程中非常重要。2004年我國的一個生產(chǎn)能力在13萬噸的煤礦,在21巖石下山發(fā)生了煤和瓦斯突出,引發(fā)瓦斯爆炸的事故。這場事故波及了這個煤礦的3個不同的采礦區(qū),導致148名采礦人員死亡,32名采礦人員受傷,造成3935.7萬元經(jīng)濟損失。從此案例可以看出,井下采礦工作中做好礦井通風工作的重要性。因此,在井下采礦工作中應該保證礦井通風設計方案的合理性,才能保證礦井通風系統(tǒng)的正常運行,發(fā)揮有效作用。
在井下采礦工作過程中,因為不同的礦井生產(chǎn)施工段,對風能都有很大需求。所以礦井施工技術人員需對通風節(jié)能技術進行研究,保證礦井開采工作正常風能需求,實現(xiàn)礦井通風節(jié)能技術有效運用,才能提高礦井工作效率,降低能源消耗,促進礦井開采工作順利開展。應用礦井通風節(jié)能技術的主要目的是改善井下采礦作業(yè)的環(huán)境,提高采礦的技術效果;節(jié)省通風能耗,提高經(jīng)濟效益。實現(xiàn)這些目的,需要采取有效的措施,保證礦井通風節(jié)能技術的有效應用,才能發(fā)揮礦井通風技能技術的效果,促進礦井工作的發(fā)展。
1應用合適的施工工作技術降低風阻
井下采礦過程中,為保證礦井的通風效能,需要施工技術人員采取有效的措施,有效降低風阻。實現(xiàn)對風阻的降低,可以利用局部降阻、巷道降阻、構筑物的降阻和優(yōu)化通風路線等方法。局部降阻技術主要是指,在井下采礦的過程中,對不同的巷道斷面之間的連接部位進行處理。處理后,保證巷道斷面之間的連接呈現(xiàn)出逐步收縮或者擴大的狀態(tài)。并且在處理的過程中,在斷面的連接處設置導風板,實現(xiàn)對風流的引導。除外,對巷道的直角轉彎部位進行處理,也可以實現(xiàn)降低風阻的作用。在巷道中建立構筑物實現(xiàn)對風阻的降低,主要是在風量相對比較集中或者風速比較大的地方建立構筑物,應該保證構筑物具有較小的阻力和良好的氣動性能,這樣可以減小巷道的漏風比率,提高巷道的通風效率,實現(xiàn)對系統(tǒng)能耗的降低。為節(jié)約通風成本,一般建立的構筑物都是導風機、擴散塔等。巷道的形狀也會對風阻造成影響,隨著礦井巷道斷面周長的增加,礦井的通風阻力也會相應的增加;隨著礦井巷道斷面立方的增加,礦井的通風阻力則會減小,礦井的通風效果就可以實現(xiàn)。
2應用自然風壓實現(xiàn)節(jié)能目的
井下采礦過程中,礦井中會產(chǎn)生一定自然風壓。自然風壓形成的原因主要是礦井中的回風側的質(zhì)量空氣柱和進風側的質(zhì)量空氣柱不同,因此形成壓差,產(chǎn)生自然風壓。在礦井的通風過程中,形成的自然風壓大小值受到礦井中不同空氣柱高度和溫度的影響,二者間成正比關系。如果礦井的巷道處于連通狀態(tài),并且存在一定的標高差和氣溫差,就可以利用自然風壓,提高井下采礦工作中的礦井通風效率,實現(xiàn)節(jié)約能耗的目的。雖然利用自然風壓可以提高井下采礦中的礦井通風效率,但是在應用的過程中,會受到一些因素的影響,造成一定的安全隱患。如,自然風壓值過大,不能實現(xiàn)對自然風壓的穩(wěn)定控制,在井下采礦的過程中,很容易造成瓦斯爆炸事故。因此,在井下采礦的過程中,為避免對自然風壓的利用而造成安全事故,應該在對自然風壓的應用之前,充分的了解井下采礦中的礦井通風情況,掌握自然風壓的形成規(guī)律。根據(jù)風壓的變化情況,及時的調(diào)整礦井通風中的通風機運行狀態(tài),科學合理的應用自然風壓,才能實現(xiàn)對自然風壓的有效應用,保證礦井的安全生產(chǎn)。
3應用節(jié)能技術降低通風能耗
實現(xiàn)礦井的通風,通風機是必不可少的設備。在井下采礦的過程中,通風機工作效率的主要影響因素就是通風機的運行狀態(tài)。如果精彩采礦的過程中,礦井通風機的運行工作效率過低,就會產(chǎn)生較多的能耗。這種現(xiàn)象不僅會降低井下采礦工作中的礦井通風質(zhì)量,還會增加礦井的通風能耗。這不符合礦井通風節(jié)能技術的應用,因此在礦井通風的過程中,生產(chǎn)企業(yè)必須應用一定的節(jié)能技術實現(xiàn)對礦井能耗的降低。因為礦井通風過程中,發(fā)揮主要通風作用的是通風機。所以實現(xiàn)節(jié)能的目的,可以從對通風機的改進實現(xiàn)。例如,某礦場的生產(chǎn)過程中,施工企業(yè)根據(jù)井下采礦工作中對礦井通風情況的分析和研究,致力于研發(fā)出具有比較高的工作效率的通風機。在研制通風機的時候,為提高通風機的工作效率,應用先進的科學技術,以三元流動作為通風機的研制基礎,保證通風機的科學性和合理性,提高了通風機的工作效率,才能實現(xiàn)節(jié)能的目的。
井下采礦工作是我國礦產(chǎn)資源開發(fā)的主要方式,在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中發(fā)揮了重要作用。礦井通風是井下采礦工作中的一項重點工作內(nèi)容。全面了解礦井通風技術,提高對礦井通風重要性的認識,實現(xiàn)礦井通風技術有效運用,才能發(fā)揮礦井通風的重要作用,保證井下采礦順利實施。
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