煤矿通风系统改造技术分析
煤矿通风系统的技术改造分析研究
小 型矿井 ， 其 三条 井筒断 面均偏 小 ， 其通 风断 面过小严 重制 约矿井 生产能 力 的 提 高。 不能 满足 矿井安 全 生产的 需要 ， 所 以通 风系 统改造 是十 分必要 的 。
工 业技 术
Ｉ
煤 矿 通 风 系统 的技 术 改造 分 析研 究
裴文 洲
（ 国投 新集 能 源股份 有 限公 司新 集二 矿 安徽 淮南 ２ ３ ２ １ ７ ０ ）
［ 摘 要］ 矿井通 风 系统 向井 下各用 风地 点提供 新鲜 空气 ， 这 样可 以保 证井 下作 业人 员的生 存 、 安全， 改善 劳动环 境 ； 当 井下有 可能 发生 灾变 时， 能够有 效的 及时地控 制风 向及风量 ， 并配合 其他措施 ， 防止 灾害 的扩 大。 矿 井通风 系统 是矿井生 产系统 的重 要组成部 分 ， 它的优劣 好坏 ， 直接 影响着 矿井的安 全生产 、 灾害防 汜 和 经济效 益 。 该 文结 合某 矿 的 一 些情况， 提 出该 矿井 的通 风系 统改造 技术 方案 ， 并
该矿 井通风 方式为 中央并列 式 ， 通风 方法为抽 出式。 主， 副斜 井为主要进 风
井， 皮带 斜井 为 辅助进 风 井 ， 风 井为 回风井 。 矿井 主要进 风井 ２ 个： 主斜 井 ， １ ２ ．
标高 为＋ ２ ３ １ ． ６ ６ ｍ， 井筒倾 角９ ０ 。 ， 垂 深２ ３ ５ ｍ， 采用 圆形 断面布 置 ， 净直 径５ 。 ５ ｉ Ｉ ＇ １ 净断 面２ ３ ． ７ ５ ｍ２ ， 表土层 段及 深入基 岩５ ｍ段 采用钢 筋混凝 土浇筑 支护 ， 支护 Ｊ
煤矿通风系统的智能化改造分析研究
煤矿通风系统的智能化改造分析研究摘要：煤炭作为我国重要的能源供给形式，其安全生产极为重要。
随着智慧矿山系统的建设，通风系统作为保障煤矿安全运行的重要保障其智能化建设必不可少。
本文通过对现有煤矿通风系统进行分析，并结合智能化的实施要义进而实现煤矿井下的智慧送风，保障井下各作业面有害气体及时有效排出，确保井下生产人员的安全。
关键词：煤炭；安全生产；智慧矿山；通风系统；智能化；0.前言由于煤炭开采过程中瓦斯、一氧化碳等有害气体溢出，会对井下从业人员的生命安全造成极大威胁。
因此，需要新鲜空气进入到井下巷道内。
由于巷道的形状、分布与长度等因素极大影响巷道内新风的风速与风阻。
通常情况下当巷道内送气量与排气量相等时，系统可以有效将有害气体带出。
当煤炭开采过程中，巷道的增加影响原有巷道的气体流通。
当送气量减小时，有害气体无法及时排出，进而会导致有害气体的累积、进而发生相关事故。
此外，通风系统由于无法实现智能化的操控，其能耗较高。
基于此，需要对通风系统进行智能化改造，以其适应井下巷道的变化，保障煤矿安全运行。
1.煤矿智能化通风系统的概念随着2017年GB/T 34679-2017《智慧矿山信息系统通用技术规范》的提出，煤矿智慧化建设拉开序幕。
其中，无人值守将是井下矿山建设的重点。
对应于通风系统的无人值守，需要做好以下4点：1.感知单元感知单元主要是指能够实时对井下各关键设备能够通过各种传感单元实现数据的采集。
通过各类传感器的布设，实现了对井下各巷道的动态数据感知。
1.传输单元采集上来的数据通过屏蔽线以电流/电压形式进入就地控制单元或者直接具备通信接口（例如串口或者网口）实现数据的远传。
随着智慧矿山的提出，井下主要通过建立千兆以太网络实现井上与井下设备的数据通讯。
1.决策单元当所有的数据汇聚到各系统的核心控制单元。
控制单元根据采集得到数据进行数据分析，例如通过采集数据对设备运行状态进行预诊断分析或者当设备进行故障时，进行原因快速查找，进而实现设备高效运维。
矿井通风系统优化方案分析
矿井通风系统优化方案分析[摘要]本文针对某煤矿进入深部开采瓦斯涌出量可能增大，通风能力不足的问题进行研究，对矿井通风系统进行了技术测定后，提出了扩井通风系统优化改造方案。
利用计算机对各个方案进行解网分析后，又进行了经济投入与效益分析，确定了矿井通风系统优化改造方案，该方案被采用后应可取得较好的经济效益和社会效益。
【关键词】煤矿；通风系统；优化某煤矿矿井的主要可采煤层瓦斯涌出量随着开采深度的增加而增大。
该矿为突出矿井，煤层具有自然发火倾向性。
矿井开拓方式为立井、斜井混合开拓。
矿井通风方式为中央并列、两翼对角混合抽出式通风，“三进三回”，即工业广场主井、大皮带斜井、中央进风井为进风井，工业广场副井、北部风井、南部风井为回风井。
l.矿井通风系统优化的必要性该矿目前工业广场风井安装风机型号为70B2-21-18型风机两台，该风机属淘汰型号，效率低下，浪费电能；而且所担负的北翼采区通过风量仅为50.20m/s，与所需风量66.967m/s相比差16.47m/s，不能满足所担负采区的用风要求。
中央采区虽然是有新风井担负，但进风路线较长，导致该采区通风阻力较大。
南部风井担负南翼采区通风，该风井70B2-21-24型风机也属淘汰型号，效率低下，浪费电能；而且该采区进风路线与回风路线都比较长，也使得增风困难。
随着矿井向深部延深，通风路线进一步增长，而瓦斯涌出量也在逐渐增大，需风量逐渐增多，通风阻力会进一步增大，使矿井通风越来越困难。
为解决这些问题，保证矿井供风满足安全生产要求就必须对矿井进行通风系统优化与改造。
2.通风现状的技术测定与分析2.1 通风现状的技术测定为确定矿井通风系统最优方案，首先进行了矿井通风系统各用风地点及主要进回风巷的风量、阻力等参数的技术测定和主要通风机的性能测试。
风网技术测定采用气压计法中的两测点同时测定法，即在一条分支巷道的两端用两台气压计同时读数，从而减少了气压波动、风门开启、矿车运行等各种因素的影响。
煤矿通风系统改造技术分析
２ ） 井巷内风量 、 风速按 以下公式计算 ：
Ｑ Ｌ ＝ Ｓ ￡ ×ｖ Ｌ ， ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ｖ Ｌ＝（ （ Ｓ一０ ． ４ ） ／ Ｓ ）×（ ＋６ ） ，
ｍ ／ｍ ｉ ｎ
工作 。（ 记忆 开关不能 随意按 ） ； ② 到达第一个 测量点 时， 先打
开风扇式湿度计 ， ５ ｍ ｉ ｎ后 将湿计 上 的干 、 湿温 度记 录下 来 ， 并量巷道 内的风速和断面尺 寸 ， 当气压计 稳定后进 行读数 ， 并 做好记 录工作 ， 要记 录断面的形状 和支护 方式 ， 过于 复杂的地 段 要绘 制实 际地形 的草 图； ③到 达下一个 测量点 ， 测 量 出上述 所 有数 据 ， 并依此类推 ， 直到完成通 风阻力 的测定 。
计算。
式 中： ｐ 一测点 ｉ 处湿空气密度 （ ≠０ ） ， ｋ ｇ ／ ｍ Ｐ ｉ 一测点 ｉ 处空气 的绝对静压 （ 大气压力 ） ， Ｐ ａ ； ｔ ａ 一测点 ｉ 处 空气 的干温度 ， ｏ Ｃ；
于 良好 的运行状 态。 以目前煤矿 业开采技术的发展 ， 通风 系统是制约产 能升级的 关键 ， 煤矿通风 系统 的改造将 具有重要
的意义， 为 煤 矿 企 业 的更 好 发 展 打 下 了 坚实 的基 础 。
关键词 ： 通风 系统 ； 通风阻力 ； 通风 网络解算
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６— ８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ １ ４
１ 通 风 系 统研 究方 法
１ ． １ 通 风 系统 改造 措 施
２ ） 半圆拱 ：
断 面 积 Ｓ ￡ ＝（ ＨＬ 一 ０ ． １ ０ ７ ３ Ｂ ￡ ）× Ｂ ￡ 周 长 ３ ） 三 心拱 ： 断 面 积 Ｓ Ｌ ：（ 舭 一 ０ ． ０ ８ ６ ７ Ｂ ￡ ）× Ｂ ￡ 周 长 ４ ） 圆形 ： 断面积
矿井通风系统优化调节分析
矿井通风系统优化调节分析矿井通风系统在矿山生产中起着至关重要的作用，它不仅影响到矿工的健康和安全，还直接影响到矿井内部的气氛和工作环境。
对矿井通风系统进行优化调节分析是经济效益和安全生产的必然要求。
本文将从通风系统的结构、优化调节方法及其影响因素等方面展开论述，为矿山企业提供一些有益的参考。
一、通风系统的结构矿井通风系统是由风井、采风、回风、分支风管、主风管、副风机、管道泵站及配套设备等组成的。
在煤矿开采中，通风系统主要通过抽排瓦斯、调节矿井内部温度和氧气含量、净化矿井空气等功能来保证矿工的健康和安全。
风井是通风系统的核心部分，它通过主风机将新鲜空气送入矿井，让空气流动起来，将瓦斯、粉尘、有害气体以及工业粉尘排出矿井外。
采风口是输送新鲜空气和排放废气的通道，回风井则是将矿井内的废气排出去的通道，分支风管、主风管、副风机和管道泵站则构成了通风系统的骨架和基础设施。
二、优化调节方法1. 系统设计优化：在矿井通风系统设计阶段，应根据矿井深度、瓦斯含量、矿岩岩层、气压等因素，科学合理地设计通风系统的结构和布局。
通过合理地设置主风井、回风井及采风口位置，保证矿井内部的空气流通畅通，有效排除废气和有害气体。
2. 风量调节优化：通过对主风机和副风机的风量进行控制和调节，合理分配风压和风量，保证各个采掘面的通风充足，并在不同的矿井工作状态下进行自动调节和变频控制，以保证通风系统的高效运行。
3. 瓦斯抽采优化：对煤层中的瓦斯进行有效地抽采和利用是通风系统优化调节的关键环节。
通过对矿井内瓦斯含量的监测和分析，采用适当的瓦斯抽采设备和技术手段，保证矿井内部瓦斯达到安全浓度以下的水平。
4. 保护设备优化：通风系统中的保护设备如风流监测仪、瓦斯浓度监测仪、风压监测仪等也需要进行优化调节，保证其精度和灵敏度，提高设备自动报警的准确率，确保矿井内部的环境监控工作。
5. 运行管理优化：对矿井通风系统的运行管理进行优化调节，建立科学合理的通风系统运行管理制度和流程，提高设备和人员的运行效率和管理水平，确保通风系统的高效运行。
煤矿通风技术分析
采用该 方法 治理瓦斯时 ， 时刻保持谨 慎 ， 要 不仅要 有具体 的 受到 采动应力破 坏 ， 得通风 阻力 要有完善的 、 切实可操作的管理措施。该方法在具体 丁作面煤壁 ２ ５ － ｍ之 间产生 冒落。 使用过程中要注意以下 问题 ： ２ 煤矿企业可 以在综放面瓦斯管理的死角 ， 置安 装 Ｂ型通 ） 放
煤 矿企业 中所谓 的均压通风就 是指通 过设置 煤矿 中的调压 风 门装置 ， 由于各点 的风 流压绝对低 于增 阻静压 ， 使得 瓦斯涌 出 装 置或是整 改调节煤矿 的通风 系统 ，来 降低通风 通道两端 的风 强度变得更大 。因此 ， 我们要在 回风巷旁增设 阻风 门。 压 。煤 矿采用该技术 主要就是为 了更加有效地控制煤矿通道 中的 ３采 空区瓦斯涌 出。应用 Ｂ型通风技术能缩小强漏风带 使 ） 瓦斯含量 ， 通过调节通风通道两端 的通风气压来控制煤 矿瓦斯 的 其迅速转变为弱漏风带，即由紊流带过渡为微孑 渗流带 ， Ｌ 使大量 涌 量 ， 从而控制大量 的瓦斯进入作业 面 ， 证工作面 的安全 ， 保 使 瓦斯富集于采空区 冒落带和裂隙带，减小采空 区瓦斯涌 出，减轻
煤矿 如果采 用均 压的通风技术 ， 首先就要保 障风机的绝对均 ２ 控制瓦斯运移 ． ２
员作业 的工作 面 ， 出现安全 隐患 。该技术 工艺简单 、 安全可靠 、 操 的对象 ， 来为采空 区和工作面高顶 、 支架尾部 、 上隅角瓦斯服务。
作便捷 ， 即使风机 因为故 障而停止运作 ， 由于在 主扇负压 的作 但
用下仍然能够保持正常通风 ， 以这样并不会影 响的瓦斯排通 。 所
１ 风 窗 — — 风 机 联 合 均 压 ． ３
１煤矿企业在采用 Ｂ型通风方式 的情况下 ， ） 在综放 面设 置两 条不 同的回风巷 ， 可以使得煤矿在选择排放高瓦斯 时有 ２条通 风
煤矿智能通风系统设计与研究
煤矿智能通风系统设计与研究摘要：矿山智能化开采已成为行业发展的技术共识，在国家政策的支持下，建成多种类型、不同模式的智能化示范矿井已成为煤炭企业的新目标。
智能化矿山建设是指煤矿开拓系统、提升运输系统、采掘运输系统、通风安全系统等全过程智能化。
矿井通风系统是煤矿井下通风方式、通风方法和通风网络的总称，科学合理的矿井通风系统，是决定矿井安全生产、矿井生产产能及抗灾能力的重要保障之一。
基于此，本文将对煤矿智能通风系统设计进行简单研究。
关键词：煤矿；智能通风系统；系统设计矿井通风系统作为煤炭矿井的“血液循环系统”，由通风动力及其装置、通风井巷网络、风流监测与控制设施组成。
建立系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定的通风系统对矿井安全生产至关重要。
某矿井采用中央分列式通风系统，主、副斜井、进风立井进风，回风立井回风，通风方式为机械抽出式。
实现矿井通风网络实时在线监测、通风设施远程全自动控制如主扇风机、局扇风机和风门的三遥控、通风网络仿真及三维展示、通风数据智能分析与管理、通风系统异常变化或瓦斯涌出异常趋势智能预警、与安全监测监控等关联系统及子系统之间联动控制等功能。
1.智能通风系统技术要求随着智能化时代的来临，智慧矿山建设已经成为未来的发展趋势，像山西、山东等大型煤矿对煤矿通风系统技术进行智能化改造。
对煤矿通风系统技术升级和优化的总要求如下：（1）对矿井侧风站进行有效的智能化监测和管理。
传统的检测方式是采用人工进行检测，检测环境较差、检测结果不准确，并且在数据进行回收的过程中也就是抄表记录的过程中容易出现数据的错误，为此需要使用先进的检测手段对风量进行实时检测和数据分析，降低工人的劳动强度，提高检测的效率，保证数据的准确性。
（2）利用物联网技术实现通风系统网络实时在线检测，设备远距离自动控制。
目前的煤矿通风系统在控制方面，主要是采用人工手动进行控制，对各个可控制按钮进行手动操作，智能化的要求是实现无人化自动控制和自动预警。
矿井通风系统优化改良分析
矿井通风系统优化改良分析摘要：矿井通风系统在煤矿安全开采中发挥着重要作用，其正常运行对于煤矿的安全高效开采具有重要意义。
在矿井生产后期，由于矿井通风条件相对于建井初期已发生了重大改变，矿井通风变得极为困难。
矿井通风条件的改变主要表现为矿井通风阻力的增加，需要风量大幅度增加，这不利于矿井的经济安全运行。
在这种情况下，对矿井通风系统优化显得十分重要。
由于矿井系统是一个庞大的生产系统，需要了解通风系统运行的关键参数，然后采取合适的方法进行优化。
本文分析了矿井通风系统的主要评价指标，并重点探讨了优化改良矿井通风系统的措施。
关键词：矿井通风；高通风阻力；矿井通风系统引言矿井生产后期，矿井通风进入困难时期，矿井通风阻力增加。
为了保证矿井通风系统的安全，需要对矿井通风系统进行优化改良。
通过分析矿井通风系统的主要评价指标，重点探讨了优化改良矿井通风系统的措施，可以为改善矿井通风效果提供一定的参考。
1矿井通风系统的主要评价指标分析一般情况下，矿井通风系统主要由矿井通风机、矿井通风网络及通风设施组成。
矿井通风机是煤矿井下风量循环的主要动力。
现在的矿井埋藏都比较深，依靠自然通风不能较好地解决风量的循环，需要采用机械式通风。
日常生产中经常采用负压式通风机，即抽出式通风机。
在进行矿井通风系统优化之前，需要对矿井通风系统进行整体评价。
可以用于评价矿井通风系统的指标有很多种，比较重要的是等积孔和通风网络的复杂程度。
1.1等积孔评价矿井通风的难易程度是矿井通风系统优化的一个重要工作。
矿井的通风阻力虽然可以确定，但是并不能直接用来评价矿井通风系统的运行状况，这是因为矿井通风阻力是一个相对的指标。
为此，现在多采用等积孔来评价矿井的通风难易程度。
1.2通风网络的复杂程度通风网络是矿井通风的主要通道，其主要表示各条巷道之间的连接形式，常见的有串联型、并联型和角联型。
一般地，在矿井生产后期，矿井通风网络多是角联型，如图1所示。
由图1可知，在矿井通风网络中有许多的节点和支路。
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煤矿通风系统改造技术分析
【摘要】在煤矿企业生产中，安全问题是需要重点关注的主要问题，尤其是煤矿井下含有大量的高瓦斯，煤层易自然起火，势必会引起火灾与爆炸，合理的通风系统是安全生产的需求。
如何保障煤矿的安全，该文对高瓦斯煤矿的通风系统改造技术进行分析，为煤矿通风技术提供理论依据。
【关键词】煤矿；高瓦斯；通风系统；改造技术；分析
1.通风系统改造的必要性
随着煤矿生产布局发生变化，工作中需要装备生产设备，在装备期间，需要从进风井运送设备．这样会导致进风井的进风量受到影响，进而影响到井下的通风系统，为了避免对整个矿井生产的影响和解决供风量不足的问题，必须对现有的通风系统进行改造，以满足生产所需的正常风量，满足煤矿安全生产的需要。
2.通风系统改造的依据
为进行通风系统分析和优化改造，必须首先掌握当前矿井通风阻力分布状况以及通风网络各分支巷道的风阻参数，尤其是进风井筒、大巷、回风井筒等长期使用的井巷，以及采区上、下山和区段巷道等有代表性巷道的摩擦阻力系数及风阻参数、风网技术测定采用气压计法中的双基点同时测定法，即在一条分支巷道的两端用2台气压计同时读数，从而减少了气压波动、风门开启及矿车运行等各种因素的影响，提高了测定数据的可靠性和准确性。
依据下列原则确定了阻力测定的主测路线：①在所有并联风路中选择风量较大
且通过回采工作面的主风流风路作为主测定路线；②选择路线较长且包含有较多井巷类型和支护形式的线路作为主测定路线。
③选择沿主风流方向且便于测定工作顺利进行的线路作为主测定路线。
对主要通风机的性能测试是在不影响矿井正常生产的情况下对备用
通风机进行测试的。
合理的通风系统改造必须有科学的依据，为了准确的了解矿井的通风系统，掌握矿井阻力分布和每段巷道的准确值，煤矿委托相关机构对矿井进行了通风阻力测定，为矿井通风网络测算提供了依据。
3.煤矿的均压通风技术
3.1 均压通风的作用原理
煤矿企业中所谓的均压通风就是指通过设置煤矿中的调压装置或是整改调节煤矿的通风系统，来降低通风通道两端的风压。
煤矿采用该技术主要就是为了更加有效地控制煤矿通道中的瓦斯含量，通过调节通风通道两端的通风气压来控制煤矿瓦斯的涌量，从而控制大量的瓦斯进入作业面，保证工作面的安全，使得工作顺利进行。
3.2要保障风机均压
煤矿如果采用均压的通风技术，首先就要保障风机的绝对均压，如果出现通风通道两侧风压不均匀，就可能导致瓦斯进入人员作业的工作面，出现安全隐患。
该技术工艺简单、安全可靠、操作便捷，即使风机因为故障而停止运作，但由于在主扇负压的作用下仍然能
够保持正常通风，所以这样并不会影响的瓦斯排通。
3.3风窗——风机联合均压
采用该方法治理瓦斯时，要时刻保持谨慎，不仅要有具体的技术措施，还要有完善的、切实可操作的管理措施。
该方法在具体使用过程中要注意以下问题：
1）如若系统使用停风措施，必须考虑到均压风机在突然停风情况下，如果不能及时的将溜子道与回风道的调节门打开，就会直接导致大量瓦斯涌人作业面，酿成煤矿瓦斯事故。
2）溜子道的防逆流装置或皮子必须钉严，来为工作面卸压。
3）通风部门要合理调节调节窗面积大小，以防出现分压不均的现象发生。
4）使用该技术方法时要时刻注意控制风量，要防止均压风机由于作用不同部位而导致分压不稳情况发生。
5）为了保障t作面风流稳定，煤矿的风筒、风门每日都要有专人进行检查及维修。
6）要每天不断对均压通风进行调整与调试，直到达到最佳效果。
4.通风系统的稳定性
从矿井通风系统可靠性的要求来看，保证通风系统的稳定性是一个重要方面。
对于影响风流稳定的问题，目前讨论较多的是通风网络结构的影响风机联合运转时相互影响问题。
前者对单角联网络中提出了角联分支风流稳定的判别式，但对双角联网络中角联风道的风流方向就有多种情况及其判别式，这些判别式均相当繁琐，很
难在实际工作中应用，而井下实际的通风网络远比双角联网络复杂得多。
同样对多台机联合运转也提出了对风机性能的要求和稳定条件。
与复杂的通风网络联系在一起的分析也较困难。
为了提高通风系统风流的稳定性，要求在通风系统布置时尽量采取分区并联系统，减少角联风道。
另外在日常管理中要加强控制，防止风流反向与短路，现提出以下一些具体作法：
1）全矿通风系统要尽量布置成集中入风，分区式独立通风系统。
多风机联合运转时，各系统的回风道应该独立，如果回风道有相连时，则必须用风门隔开，防止相互影响。
通风系统布置时，要尽量减少入风风路的通风阻力，尽量早分风，有利于主要通风机工作的稳定。
2）采区最好由1个石门集中入风。
防止其联络道中风流停滞或不稳定而引起瓦斯积聚事故。
3）回采工作面应采用独立通风，同一采区内的上下阶段和邻近煤层尽量不同时回采，这样可以减少角联风路和防止进回风流的干扰。
4）要加强通风设施的质量管理。
矿井的主要风门应设2道，防止同时启开。
调节风窗和风门的位置尽量不设在影响风流方向改变的危险风道上。
尽量用绕道代替风桥，保证通风的可靠性。
5）在有自然风压影响的井筒区域，要通过计算对部分井筒进行控制，加强主要通风机对这一区域的作用能力，抵御自然风压的影响，保证风流稳定。
6）要定期检查和验算角联风道的风流稳定性，进行调节，使角联风道两端的风压差有一定的数值，以保证其稳定性。
5.结语
进行通风系统改造后，不仅不影响进风井运送设备，而且使得矿井各地点的风量都能得到满足，通风系统稳定，降低了矿井通风网络改造的费用，从而使得矿井通风系统科学合理，而且有效地降低了矿井通风负压，为矿井安全生产提供了有力保障。
参考文献
[1]王祥.如何落实”人人都是通风员”的安全理念[j].科技信息，2012，（12）．
[2]李文民.加强掘进工作面通风管理预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生[j].煤矿安全，2005，（8）．
（作者单位：孟津煤矿通风科）。