矿井通风系统的优化设计与应用

矿井通风系统的优化设计与应用鉴定材料临沂矿业集团邱集煤矿二◦一◦年四月1、鉴定大纲2、计划任务书3、工作报告4、技术研究报告5、社会经济效益分析报告6、用户使用报告矿井通风系统的优化设计与应用鉴定大纲临沂矿业集团邱集煤矿二◦一0年四月矿井通风系统的优化设计与应用鉴定大纲一、鉴定条件《矿井通风系统的优化设计与应用》项目是临沂矿业集团公司2010 年度科技计划，由山东省邱集煤矿研究实施，经过应用测试，各项性能指标均达到设计要求。

目前，技术文件已经齐全，应用后效果明显才，具备了鉴定条件。

特申请鉴定。

二、项目名称矿井通风系统的优化设计与应用三、项目来源及编号临沂矿业集团公司2010年度科技计划四、鉴定目的通过专家评议做出结论，以便进行推广应用。

五、鉴定形式会议鉴定六、鉴定内容1、审查技术文件是否齐全、完整、正确、统一。

2、评价系统是否科学、合理、先进。

3、审查改造后的系统是否满足安全生产需要。

七、鉴定资料文件1、计划任务书；2、工作报告；3、技术研究报告；4、经济效益分析报告；5、用户使用报告。

八、鉴定程序1、成立鉴定委员会；2、讨论并通过鉴定大纲；3、项目完成单位向鉴定委员会汇报研究开发情况；4、专家质疑；5、专家评议，通过鉴定意见；6、专家、评委签字。

鉴定委员会二0—0年四月编号类另U 二O一O年科学技术项目计划任务书项目名称：矿井诵风系统的优化设计与应用负责单位：临沂矿业集团邱集煤矿起止年限：2006 年5月〜2010 年4月采用的研究、实验方法和技术路线（包括工艺流程）：首先对矿井通风系统阻力进行测定，找出高阻力区域，据此制定通风系统优化方案，并组织实施。

其次，结合矿井中长期发展规划，矿井通风系统优化与开拓布局调整相结合，分析通风系统现状及将来的风量需求技术成果主要应用领域为井工煤炭开采，适用于正常生产矿井的通风系统优化，具有广泛的推广应用范围。

在矿井通风困难时期复杂通风系统优化方面有所创新。

1、课题研究方法理论研究与现场实际优化操作相结合的方法2、课题研究的技术路线明确课题研究理论基础一一制定研究方案一一工作面现场操作一一依据理论基础对现场实际操作进行整理分析一一总结出矿井开采延伸对矿井通风系统影响及解决办法一一写出研究报告现有技术基础及条件（包括本课题做了哪些工作和现有仪器设备条件等）：本研究课题是在矿领导亲自指导下立项的，并担任课题组负责人，负责组织协调整个研究工作。

他们深刻认识到矿井通风是矿井各生产环节中最基本的一环，它在矿井生产期间占有非常重要的地位。

要想提高矿井效益，实现高产高效，必须走科技创新优先发展科技的道路。

对于邱集煤矿来说，井下地质条件复杂，矿井通风路线长、阻力大，通风设施老化，在这种艰苦的环境下，简化矿井通风网络，合理规划矿井通风设施，合理配备矿井通风量，降低矿井通风阻力，为优化通风系统提供条件，使矿井通风达到经济合理的要求。

为以后的类似开采条件提供有价值的借鉴依据。

在矿领导的大力支持下，邱集煤矿组织了一批有丰富实践经验的工程技术人员组成矿课题研究组，参与课题的现场调研、数据整理、理论研究及工程实施工作。

地点：试验规模和进度安排:本项目主要研究地点在山东省邱集煤矿进行。

项目研究进度安排如下：2006.05 ~2007.2对地面通风系统改造调查研究阶段；2007.11~2008.2对地面风硐、主风机进行改造阶段；2009.5 ~2009.10对井下通风系统优化改造调查研究阶段; 2009.12~2010.1对井下通风系统优化改造阶段；2010.1 ~2010.2为通风系统优化改造数据整理汇总阶段；2010.3 ~2010.4为研究报告撰写阶段。

承担单位和主要协作单位及分工（包括研究、研制、试验各阶段的各单位得分工和承担的责任）：本项目由山东省邱集煤矿与山东省泰安大成防爆电机有限公司承担。

邱集煤矿负责项目的立项、改造方案制定及井下系统的改造实施工作。

山东省泰安大成防爆电机有限公司负责主通风机扩散器的改造实施工作。

经费概算（包括总概算和分年度预算的项目和费用及偿还经费和年度）：本项目使用经费共计72.70万元整。

具体支出及依据如下表临沂矿业集团邱集煤矿财务科需要增添的主要设备、仪器（名称、规格型号、数量）和材料：上报任务书单位、负责人审查意见（有学术委员会者应附其审查意见）：负责人（签名、盖章）审查意见：年月日主管部门审查意见：（公章）审查日期:矿井通风系统的优化设计与应用工作报告临沂矿业集团邱集煤矿二◦一0年四月矿井通风系统的优化设计与应用工作报告一、课题提出矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，担负着连续不断地向井下供给新鲜空气，排出有毒有害气体，保证矿井和作业人员生命安全的重要任务，所有矿井的通风系统都必须符合“系统简单、安全可靠、经济合理”，即通风系统简单，便于通风管理；通风经济合理，可以节约通风费用；而通风系统安全可靠状况直接决定着整个矿井的安全或危险程度，是煤矿安全工作的重中之重。

近年来，我国煤矿技术高速发展，原煤产量大量提升，瓦斯重大事故屡有发生。

在部分开采时间较长的煤矿中，通风系统不科学合理是造成瓦斯重大事故的直接原因。

随着开采范围的扩大、开采深度的加深、原煤产量的提高和瓦斯涌出量的增加，矿井出现了通风线路长、通风阻力大、通风设施差、漏风严重，通风能力不足现象，尤其部分中、小煤矿，通风技术人员少，基础力量较低，改进意识薄弱，未对负责落后、急需优化的通风系统进行改造，极易造成通风事故。

为了确保矿井通风系统合理、稳定可靠，杜绝矿井通风及瓦斯、煤尘爆炸事故，对矿井通风系统优化尤为重要。

邱集煤矿采用立井开拓方式，设计生产能力45万t/年，2005年经过矿井技改后，核定生产能力为90万t/年。

-395m水平运输大巷两翼上下山开采，长壁后退式采煤方法，全部冒落法顶板管理。

现主采煤层为7层煤，平均厚度1.25米。

矿井通风方式为中央并列式，副井为进风井，主井回风，地面安设两台FBCDZ-8- M 24型对旋式主扇，每台功率为 2 X 280KW，一台运转，一台备用。

主提风机通风能力70〜90m 3/s，进行通风能力核定时主提风机最大通风量5100 m 3/min。

对于邱集煤矿来说，井下地质条件复杂，矿井通风路线长、阻力大，通风设施老化，在这种艰苦的环境下，简化矿井通风网络，合理规划矿井通风设施，合理配备矿井通风量，降低矿井通风阻力，为优化通风系统提供条件，使矿井通风达到经济合理的要求。

为以后的类似开采条件提供有价值的借鉴依据，课题研究意义重大。

二、课题研究方法及技术路线1、课题研究方法：理论研究与现场实际优化操作相结合的方法2、课题研究的技术路线：明确课题研究理论基础一一制定研究方案一一根据现场调控一一依据理论基础对现场实际操作进行整理分析一一总结出矿井开采延伸对矿井通风系统影响及解决办法一一写出研究报告矿井通风系统的优化设计与应用技术研究报告临沂矿业集团邱集煤矿二◦一0年四月矿井通风系统的优化设计与应用1.1课题的提出及研究意义矿井通风是保障矿井安全的主要技术手段之一。

在矿井生产过程中，必须向矿井连续地输送新鲜空气，供给人员呼吸，稀释和排出有害气体及矿尘，改善井下气候条件及救灾时控制风流的作业。

这种利用机械或自然通风为动力，使地面空气进入井下，并在井巷中作定向和定量流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程就称为矿井通风。

因此，矿井通风的首要任务就是要保证矿井空气的质量符合要求。

矿井通风技术是治理煤矿瓦斯、煤尘及火灾的基础，合理高效的矿井通风系统是煤矿安全生产的基本保障。

随着科学技术的发展，煤矿生产机械化程度的提高，矿井开采规模迅速扩大，通风线路随之加长，通风阻力增加，工作面配风困难，通风难度相应增加。

合理的矿井通风设计应该是一个安全可靠、技术先进和经济的矿井通风系统。

矿井通风系统优化是对矿井现有通风情况进行分析，找出系统中存在的不足和改进的地方，并在已提出的众多矿井通风系统方案中，寻找能满足矿井各用风地点供风，满足矿井安全，有利于矿井生产和降低通风费用的最优通风优化方案。

邱集煤矿位于鲁西北平原，黄河北岸，年生产能力75万吨，煤层较薄，为7层，10层煤，开采难度大，巷道较长，通风阻力较大。

矿井采用立井开拓，中央并列式通风，主井井筒兼作回风井，负井井筒兼作进风井。

建井初期选用4-72-11型能20离心式通风机，后改造为FBCDZ-8- M 24对旋轴流式通风机，装机功率为2X280千瓦。

随着煤矿开采量的不断加大，该通风机最大调整到4600m 3/min的流量已经不能满足需求，为满足目前及后期风量6000m 3/min需求，需对矿井通风系统进行优化改造，通过技术改造及系统优化，进一步提高矿井的经济效益，保证矿井高效、安全发展具有十分重要的意义。

1.2矿井最优通风系统方案确定方法矿井通风系统可以通过对下列几方面进行比较得出该矿最优通风系统：1.2.1改变矿井通风方法。

矿井通风方法包括抽出式、压入式和混合式，当矿井在浅部开采、矿井煤层自燃倾向性或矿井火区比较严重时考虑用压入式通风方法外，一般空间选择抽出式通风方法，抽出式通风的进风巷道无需安设风门，便于运输、行人，矿井通风管理工作容易，抽出式矿井通风的风流处于负压状态，当主要通风机因故停风时，井下风流压力提高，在短时间内可抑制采空区内瓦斯等有害气体的涌出。

混合式通风无论从管理，还是从装备上都比较复杂，应尽量少采用。

1.2.2改变矿井通风方式。

矿井通风方式分为中央并列式、中央分列式、两翼对角式、分区对角式和混合式。

通风方式的选择，应根据矿井煤层赋存条件、地形条件、井田面积及矿井瓦斯等级、煤层自燃倾向等情况，从经济和安全加以分析比较确定。

一般情况下，井田面积小、煤层倾角大、埋藏较深、新建矿井选择中央并列式，但在这种通风方式中矿井通风路线是折返式的，在同等条件下和其它通风方式比较，风路较长、阻力较大、漏风较多，而且主要通风机耗电多，矿井风压变化大。

中央边界对角式的矿井通风方式优缺点与中央并列式相反，分别适用于井田面积大、煤层倾角大、埋藏较深的生产矿井中。

煤层埋藏深、井田规模大、瓦斯等级高、多煤层开采的矿井，宜使用混合式通风。

123简化矿井通风网络。

矿井通风网络分为简单通风网络和复杂通风网络。

两者的区别就是网络中有无角联风路。

简化矿井通风网络的途径就是消灭矿井通风网络中的角联风路。

124合理规划矿井通风设施。

矿井通风设施包括风门、风墙、风桥、风窗等。

在矿井通风系统中起着至关重要的作用，其设置首先考虑尽量使矿井风流进行自然分配，减少矿井通风设施的数量，降低矿井通风阻力。

若自然分配风量不能达到各用风地点的需求，才考虑适当增加通风设施，并达到经济合理，矿井通风设施的位置、质量、数量必须符合要求，否则会导致漏风、风流短路、紊乱及有害气体涌出等现象的发生，降低矿井通风系统的稳定性和可靠程度。