井下采礦礦井通風(fēng)節(jié)能措施探析

【關(guān)鍵詞】礦井；通風(fēng)；節(jié)能 

　　我國(guó)井下采礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)普遍存在的缺陷是工作效率極低，但能源消耗卻始終居高不下。在生產(chǎn)過(guò)程中，必須確保礦井中的各個(gè)用風(fēng)工段有足夠的風(fēng)量供給。通過(guò)對(duì)井下采礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)的不斷改革和完善，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決井下通風(fēng)系統(tǒng)中的各方面問(wèn)題，利用多樣化的技術(shù)手段及先進(jìn)的通風(fēng)設(shè)備如優(yōu)化礦井巷道斷面、優(yōu)化通風(fēng)路線(xiàn)、合理布置井筒、選擇高效節(jié)能的新型扇風(fēng)機(jī)等，提高井下通風(fēng)系統(tǒng)的工作效率，并有效降低通風(fēng)系統(tǒng)的能源消耗量，以適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)所提倡的低碳、節(jié)能、環(huán)保的要求。 

　　一、礦井通風(fēng)阻力的影響 

　　1、生產(chǎn)規(guī)劃的影響。對(duì)于采礦業(yè)的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，開(kāi)采規(guī)模和地質(zhì)條件都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生直接影響，而井下礦井的通風(fēng)系統(tǒng)也會(huì)隨著這些因素的變化而變化。生產(chǎn)布局規(guī)劃是否合理直接關(guān)乎著通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是否良好。 

　　2、巷道斷面的影響。一些巷道因設(shè)計(jì)不合理很容易出現(xiàn)斷面較小的情況，或者因巷道年久失修造成風(fēng)路不通，使得風(fēng)阻明顯變大，風(fēng)壓增高而風(fēng)量直線(xiàn)下降，這不但會(huì)加大通風(fēng)能耗，且風(fēng)量也無(wú)法提升，從而使通風(fēng)系統(tǒng)始終以較低的工作效率運(yùn)行[1]。 

　　3、采空區(qū)或者地表漏風(fēng)的影響。利用空氣幕隔風(fēng)或倒風(fēng)板引風(fēng)是井下采礦礦井提高風(fēng)量通過(guò)的有效措施。隨著近幾年在有效壓力研究上的突破，一些能夠很好解決漏風(fēng)問(wèn)題的設(shè)備，比如寬口徑、大風(fēng)量的空氣隔幕等紛紛面世。利用這些設(shè)備能夠?qū)Φ乇砺╋L(fēng)現(xiàn)象進(jìn)行有效控制，從而起到提升通風(fēng)質(zhì)量，減少通風(fēng)能耗的作用。 

　　4、通風(fēng)構(gòu)筑物的影響。通風(fēng)構(gòu)筑物對(duì)風(fēng)量調(diào)節(jié)具有重要作用，而井下采礦礦井管理人員對(duì)通風(fēng)構(gòu)筑物并未引起足夠重視，管理較為松散，這就導(dǎo)致通風(fēng)構(gòu)筑物無(wú)法發(fā)揮其正常作用，串風(fēng)和漏風(fēng)等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，從而導(dǎo)致井下通風(fēng)阻力升高，進(jìn)而造成通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)。 

　　二、降低風(fēng)阻的技術(shù)途徑 

　　降低井下采礦礦井通風(fēng)阻力的主要途徑有兩方面，一是采用周長(zhǎng)較小的斷面形狀，二是對(duì)斷面降阻能力進(jìn)行改進(jìn)。有些工段轉(zhuǎn)彎較多，還有一些局部轉(zhuǎn)彎工段會(huì)對(duì)通風(fēng)風(fēng)量產(chǎn)生直接影響，通過(guò)降低轉(zhuǎn)彎彎度或增加導(dǎo)風(fēng)板都能夠有效降低風(fēng)阻[2]。 

　　三、井下采礦礦井通風(fēng)節(jié)能的方法 

　　1、降低風(fēng)阻 

　�。�1）優(yōu)化通風(fēng)路線(xiàn)。通風(fēng)路線(xiàn)的設(shè)計(jì)是否合理會(huì)對(duì)井下礦井通風(fēng)阻力產(chǎn)生直接影響。通風(fēng)路線(xiàn)的長(zhǎng)度會(huì)隨著采礦深度的增加而變長(zhǎng)，而通風(fēng)路線(xiàn)的變長(zhǎng)而造成通風(fēng)阻力不斷提升。因此在設(shè)計(jì)井下礦井巷道風(fēng)流路線(xiàn)時(shí)，必須對(duì)通風(fēng)路線(xiàn)問(wèn)題引起高度重視，確保井下礦井的通風(fēng)狀況良好。為確保通風(fēng)風(fēng)流能夠順利輸送至用風(fēng)點(diǎn)，盡可能地縮短井下礦井的通風(fēng)路線(xiàn)，應(yīng)及時(shí)對(duì)那些廢棄不用或多于的巷道作封閉處理，從而實(shí)現(xiàn)降低井下礦井風(fēng)阻的目的[3]。 

　�。�2）構(gòu)筑物降阻。為有效控制地表漏風(fēng)現(xiàn)象，降低因風(fēng)門(mén)或風(fēng)窗而產(chǎn)生的風(fēng)壓損失，應(yīng)采取有效手段確保井下礦井通風(fēng)構(gòu)筑物性能優(yōu)良、運(yùn)行穩(wěn)定。在井下采礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，應(yīng)將阻力較低、氣動(dòng)性能優(yōu)良的通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置在高風(fēng)速局部地段或風(fēng)量較為集中的地段，這樣能夠使井下的漏風(fēng)比率明顯下降，并使井下通風(fēng)效率和風(fēng)流利用率得到大幅提升，而且對(duì)減少通風(fēng)耗能也有明顯效果。例如空氣幕、繞線(xiàn)型風(fēng)橋和導(dǎo)風(fēng)機(jī)等都能夠有效降低風(fēng)阻。 

　　（3）巷道的降阻。井下采礦礦井中的巷道斷面周長(zhǎng)和斷面立方都會(huì)對(duì)通風(fēng)阻力產(chǎn)生直接影響，其中通風(fēng)阻力會(huì)隨著斷面周長(zhǎng)的增加而增加，隨著斷面立方的增加而減小�；�于此，必須選擇合理的礦井巷道形狀，并確保巷道有足夠斷面，而斷面形狀應(yīng)盡可能做到周長(zhǎng)較短且摩擦阻力系數(shù)較低。在條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能選擇拱形斷面的巷道，并進(jìn)最大程度確保巷道少拐彎，尤其注意不能夠拐急彎。另外，還應(yīng)及時(shí)清理巷道內(nèi)雜物，物料不要胡亂擺放，以確保通風(fēng)風(fēng)路暢通。同時(shí)還應(yīng)及時(shí)對(duì)變形巷道進(jìn)行維護(hù)維修，以確保巷道有效斷面。 

　　2、風(fēng)機(jī)節(jié)能 

　　在井下采礦礦井中。主扇風(fēng)機(jī)就好比人的肺一樣維持著整個(gè)礦山的呼吸，占整個(gè)礦山通風(fēng)系統(tǒng)能耗的90%以上為主扇風(fēng)機(jī)所消耗。目前我國(guó)井下采礦礦井的通風(fēng)風(fēng)機(jī)消耗能源極高，但其工作效率卻不是很高，通常情況下，通風(fēng)風(fēng)機(jī)的耗電量要占整個(gè)礦井設(shè)備耗電量的50%以上。舊式扇風(fēng)機(jī)是我國(guó)礦山當(dāng)下使用最多的通風(fēng)設(shè)備，其特點(diǎn)為功效效率較高，并且具有很好地利用空氣動(dòng)力的性能，基于全壓狀態(tài)下可達(dá)到90%以上的高效率，同時(shí)舊式扇風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝較為方便且易于檢修。而目前新研發(fā)的高效節(jié)能型扇風(fēng)機(jī)能夠獲得極佳的節(jié)能效果，在確保礦井風(fēng)量需求的基礎(chǔ)上，其耗電量?jī)H為舊式扇風(fēng)機(jī)的50%。基于此，我們應(yīng)在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，盡量用新型節(jié)能扇風(fēng)機(jī)取替舊式扇風(fēng)機(jī)，從而為創(chuàng)建低碳社會(huì)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。 

　　3、自然風(fēng)壓充分利用 

　　自然風(fēng)壓具有兩面性，它既可以為井下通風(fēng)提供動(dòng)力，又是引發(fā)通風(fēng)事故的罪魁禍?zhǔn)住Ｋ�以我們�(cè)谶M(jìn)行井下采礦礦井的通風(fēng)工作前，必須對(duì)自然風(fēng)壓的產(chǎn)生規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，以便對(duì)自然風(fēng)壓進(jìn)行有效利用，隨著自然風(fēng)壓的變化對(duì)通風(fēng)機(jī)的工作狀況進(jìn)行與之相適合的調(diào)整。從而實(shí)現(xiàn)降低通風(fēng)設(shè)備能源消耗量，減少通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行成本的目的。 

　　四、結(jié)語(yǔ) 

　　對(duì)于井下采礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能來(lái)說(shuō)，合理安排布局規(guī)劃非常有必要，通過(guò)優(yōu)化通風(fēng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)降低通風(fēng)的阻力，通過(guò)改造與優(yōu)化通風(fēng)機(jī)與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其兩者能夠相互匹配，通風(fēng)機(jī)道會(huì)高速運(yùn)行，這除了能滿(mǎn)足礦井風(fēng)量需要外，還能為企業(yè)創(chuàng)造更多的收益，既能降低礦井事故發(fā)生率，確保井下人員安全，也能達(dá)到通風(fēng)節(jié)能、降低能耗的目的。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]夏冬梅.忻州窯礦西風(fēng)井主扇AGF606通風(fēng)機(jī)改造應(yīng)用[J].工業(yè)技術(shù)與職業(yè)教育，2011（01）：45-47. 

　　[2]王磊，劉國(guó)剛.淺析礦井主要通風(fēng)機(jī)變頻工況調(diào)節(jié)[J].中州煤炭，2010（01）：126-127． 

　　[3]林森.動(dòng)葉可調(diào)通風(fēng)機(jī)在淮南顧橋礦的應(yīng)用[J].采礦技術(shù)，2009（02）：77-78．