非煤矿山矿井通风节能方法

从非煤矿山矿井多风路排风系统、分风、控风、漏风、井巷风阻、节能扇风机等途径出发,分析了在这些方面开展通风节能的方法及其效益。     

矿井火灾时期通风系统可靠性理论

通过分析矿井火灾时期风流特点,即矿井火灾时期将产生大量的高温烟雾,指出在矿井火灾时期,如果仅仅某条风路的风量在规定范围内,并不能说明该条风路就是可靠的,还应强调该风路的粉尘浓度、温度、有毒有害气体浓度指标在规定范围内。提出了矿井火灾时期风路可靠度的理论计算式,分析了矿井火灾时期风路失效模式,提出了适合计算大型通风系统在火灾时期可靠度的“基于截断误差理论和网络简化技术的不交化最小路集算法”。     

湘西金矿沃溪矿区通风系统改造研究

基于矿井目前通风系统存在的问题,运用子域分区单元子系统通风方式、不同类型的中段通风网路、风流净化、入风流预冷、自然风压的合理利用等技术对通风系统进行 了优化改造.系统改造后,风量充足,风流稳定,通风能力与生产能力相适应,较好地解决了深部通风问题,取得了显著的技术效果和节能效益.     

矿井通风网络角联风路自动识别与分析

介绍国内外矿井角联风路判断研究的概况,分析矿井通风网络角联风路自动识别的数学模型,用角联风路自动识别系统,对矿井角联风路进行了自动识别和分析。矿井通风网络角联风路自动识别系统为判断复杂网络或风路中的角联风路提供了准确的、科学的识别工具。     

风丸软件在通风网络解算中的应用

介绍了风丸软件的使用方法以及其解算复杂通风网络的基本原理,根据矿井的地质与开拓情况,计算了井下采煤工作面、掘进工作面和采区小型机电硐室等用风地点的需风量,绘制了矿井的通风网络图。在此基础上,利用风丸软件对矿井通风网络进行了自然分风和人工调风的模拟。计算结果与实际基本相符,误差不大于1‰。     

采空区热环境对深部倾斜厚煤层自燃区域影响研究*

为探究热场对深部倾斜采空区煤自燃区域划分的影响,通过对采场空隙结构和耗氧速率进行分析,利用Fluent软件模拟不同通风方式下热环境对采空区流场及自燃带影响。结果表明:受倾角工作面、采空区空隙率及地温梯度综合影响,下行冷风与受采空区浮升力作用的热风在工作面中下部汇合并涌向工作面,使工作面局部温度升高;上行通风方式采空区蓄热范围大于下行风,回风侧温度更高;上行通风自燃带进风侧范围25～40 m,回风侧范围21～52 m;下行通风自燃带进风侧范围15～40 m,回风侧范围15～24 m;结合工作面实测参数,上行风回风侧自燃带范围19～47 m,与实际误差较小。研究结果可为倾角采空区热场条件对自燃带划分影响分析提供参考。     

构筑临时通风系统解决长距离井巷施工通风问题的实践研究

针对长距离井巷施工通风问题,通过理论计算、数值模拟、工程实践等方式,研究了一种临时通风系统的构筑方法及其实践效果。临时通风系统由设置在巷道入口的风门和辅助扇风机组成。在井巷作业进行时,辅助扇风机作为临时主扇启用,对巷道施加负压从而加速污风排出。数值模拟及工程实践表明：构筑临时通风系统可以有效解决长距离井巷风阻大、污风难排的问题;负压通风对长距离井巷“局扇-风筒”的通风模式具有革新意义。     

基于Ventsim的深部矿井通风系统优化及热效应模拟研究

以某矿为工程背景,在完成通风系统检测的基础上,采用增阻和增设虚拟热源的方式,通过Ventsim三维仿真软件对矿山整体通风系统进行网络解算和热效应模拟。结果表明,优化后的深部水平进风量由4.04 m³/s增加至9.30 m³/s,并分析计算出深部水平热效应与通风量之间的变化关系,可为类似深部矿井通风优化提供参考依据。     

深部矿井井下通风系统优化方案研究

瓦斯是影响深部矿井作业安全的主要因素之一,为减少由瓦斯引起的安全事故,应建立起完善的通风系统,以提高井下的通风质量,避免瓦斯聚集,预防安全事故。邢东矿是华北地区最深的矿井之一,本文就其通风系统中存在的问题,提出了五种优化设计方案,并对这五种方案进行了对比分析,确定了最终优化设计方案,保障邢东矿通风系统的安全性和可靠性,可供同类矿井借鉴、参考。     

隧道竖井外流场模拟及风塔外型结构优化研究

为提高长大隧道施工及运营通风过程中竖井通风效率,实现隧道节能通风。依托实际隧道工程,基于Fluent软件,选用RNG k-ε湍流模型,对无竖井风塔、圆柱风塔、矩形风塔和凸台状风塔4种结构、不同环境风速工况下的流场进行数值模拟,并对模拟结果进行交叉比对分析,提出最优化的竖井风塔结构形式。研究结果表明:采用风塔结构竖井出流量要远大于无风塔结构竖井出流量;对于不同竖井风塔外型结构,竖井出流量与环境风速关系呈多项式函数;当倾斜角为45°、圆心角为90°时,凸台结构对应竖井出流量最大,且受环境风影响波动较小,通风稳定性较好。建议竖井出口结构选用矩形或凸台状,实现对环境风的高效利用,提高竖井通风效率。     

风窗对井下通风系统的影响及其调节与定位优化

利用回路阻力平衡关系分析了井下风窗安装前后通风系统中各分支间风流流动关系,提出了某些分支安装风窗后,通风系统各分支的风量对此变化作出反应的分析模型,给出了度量风量和阻力反应敏感性强弱的方法;假定通风系统中某些分支同时安装风窗,在保留风窗的使用对通风系统所带来的正面作用,但要抑制其负面作用的条件下,基于尽可能使所有参与调节的分支的风阻增、减值最小化的原则,提出了指定分支实施调节的调阻调节法和优选分支实施调节的调阻调节法,并建立了相关最优调节模型及其求解方法。结果表明:两种模型可以在风窗安装之前进行解算,解算结果可预知风窗安装后通风系统各分支的风流的分布情况,并确定出相应的调控策略;优选分支调阻调节模型可以用于选择最优的风窗安装位置、数量及风窗阻力,后者可以用于确定风窗窗口面积。     

基于通风系统运行参数监测技术的需风量动态核算研究

以大冶铁矿深部通风系统的需风量动态核算评估体系为研究对象,基于监测系统运行参数和人员定位信息,建立了区域需风量动态核算体系。根据生产作业计划和作业人数计算回采工作面的需风量,并考虑排除炮烟和排尘的需风量。同时,根据有毒有害气体浓度修正需风量,确保作业区域内有毒有害气体不超标。研究结果为精准管理和调节井下通风系统提供了数据支持。     

半互通立交隧道群运营通风方案比选

厦门疏港通道2号隧道上跨芦澳路隧道，2座隧道之间设4条匝道隧道相连，形成半互通立交关系。半互通立交隧道的运营通风受匝道连通的影响，洞内风流有多处分流、多处汇流，形成复杂的网络通风状态，存在主线与匝道之间、匝道与匝道之间的风流分配不准确等问题；同时匝道两端均连着主线隧道，无通向大气的出口，匝道要从主线隧道内引入经过污染的风流，其供风量将大大增加。经过不同通风方案的比选，确定了“匝道半横向式通风+主洞纵向式通风”的方案，从而达到了简化通风系统、降低通风设备功率、提高通风效果、节约投资及有利于防灾救援的目的。     

关于煤矿通风安全评价的探讨

煤矿瓦斯、煤尘、火灾、是矿井发生伤害严重的危害因素,而煤矿通风对防治煤矿瓦斯、煤尘、火灾起着本质的作用.煤矿通风评价首先要做好影响煤矿通风的基础资料.煤矿测风数据是煤矿通风评价的重要依据,测风数据应包括各用风地点的风量,可能漏风的区域,低风速区域的风量数据,通过分析数据判断影响发生瓦斯、煤尘、火灾危险的因素.分析煤矿通风系统对各用风点风量的影响因素,以及对漏风、低风速区域的影响因素.对自然风压影响的因素作业评价.根据上述内容分析作出对应的结论和针对性措施.     

火灾时期矿井通风系统风阻飘移仿真模拟研究

针对矿井火灾时期矿井通风系统总风阻飘移(改变)的问题,建立矿井通风网络计算机仿真数值模型,编制计算机程序.火灾发生时,在火风压的动力作用下,矿井总风阻发生飘移,即上行风流火灾导致矿井通风机通风系统总风阻增大.当火灾高温烟流处在并联风路的一个分支时,风阻飘移量显著增大,当处在矿井通风主干风路时,风阻飘移量比较小.火灾时期矿井风阻发生飘移的原因是火灾动力对通风系统的干扰,并且是由于通风机处在与外部漏风分支相并联的位置上、火灾点处在某一支风路上而产生的.模拟试验结果表明:风阻飘移量随着火灾火势的增大而增大,通风机能力越大,风阻飘移量越小;提高通风机能力,有利于克服通风机通风系统总风阻飘移的问题;同时,处在并联支路上的上行风流火灾,风阻飘移量也与矿井本身总风阻大小有关,原始风阻越大,风阻飘移量越小.火灾火势与风阻飘 移量变化的函数关系在文中给出.     

关于推广矿井通风经验以及研究解决若干问题的建议

一、建议推广的经验 (一)分区通风(或分区多机并联通风) 主要优点: 1.风路短,阻力小,漏风少,经营费用低; 2.网路简单,风流易于控制,有利于避免污风串联。适用条件: 1.矿体分散或走向长,同时作业的水平范围广; 2.贯通地表的通口和采空区较多或开掘风井工程量不大,可以多路进风或排风; 3.有自燃发火危险。     

高自然风压矿井通风系统分析及机械风压与自然风压最优匹配

推导了风流方向判别式，探讨了自然风压造成某些平峒反风的原因；对自然风压对矿井通风系统的稳定性，按需分风区风量分配以及灾时反风灭火的影响进行了分析并提出了预防措施；对如何实现机械风压与自然风压最优匹配以节省主扇电耗进行了讨论。     

用电子计算机确定矿井通风网路合理结构及其风阻

以往矿井通风网路的解算方法,都是把分支风路的风阻作为已知量,风量作为未知量求解的,本文用求解非线性方程组的Newton-Raphson方法及其变种,在已知网路中部分风路风阻和其它部分风路风量时解算矿井通风网路,求出各个风路的风量或风阻。这种算法已经编制了DJS-21机ALGOL_(60)算法语言程序,通过实际计算,效果尚好,计算效率较高,为通风设计确定网路结构和风阻分配给出了直接求解的方法。     

地下石油储备库施工期巷道式网络通风方案选择

大型地下洞库群施工期主要采用压入式通风或增设通风竖井来解决通风问题,但受施工通道尺寸限制无法增大风管供风,结果会导致通风恶化;竖井往往依靠经验或场地情况在洞库埋深较浅的位置设置,容易出现风网混乱、通风短路等问题。依托锦州地下石油储备工程,提出了适用于不同洞内外温差的竖井进风及排风方案,解决了施工中需要的通风量大、工作面多、污染量大等诸多问题。并基于CFD数值仿真,分析了洞库内CO及风速分布规律。结果表明,竖井进风及排风方案通风10 min后,洞库施工作业区域的CO质量浓度已基本降至安全质量浓度(30 mg/m~3)以下,能够满足安全快速施工的要求。由于竖井排风方案污风运移路径短,且在竖井自然排风及机械通风共同作用下,污风能够快速排出洞外,通风20 min后整个洞库的CO质量浓度基本降至安全质量浓度。若通风线路不超过2 km,则可采用在竖井底部/顶部布置轴流风机、引入新鲜风、洞内不布置射流风机或在风流转向处辅以射流风机的方式。合理有效地将新鲜风流引入主洞室是实施该竖井进风方案的关键所在,竖井底部的轴流风机布置位在距离竖井5 m的洞库中轴线上,其引流效率最高。温差越大,竖井自然通风效果相对越好,冬季利用竖井排风的通风效果要好于夏季利用竖井进风的通风方式。     

基于Ventsim的深井金属矿山通风系统优化

针对某超深井金属矿风量不足、风量分配不合理、污风循环等问题,利用Ventsim软件建立了该矿井三维动态通风模型,对井下风流进行了仿真模拟与网络解算,优化矿井通风系统,有效降低矿井通风阻力,减少通风能耗。以此为基础,提出了该矿井通风系统优化改造方案,并对该方案进行了验证。