通风阻力测定与系统优化
阻力测定与网络解算对通风系统改造论证
阻力测定与网络解算对通风系统改造论证摘要：通风阻力的测定可为矿井通风系统的优化、调整、设计及实施各项安全技术措施提供安全可靠的保障；计算机网络解算技术可快捷准确而直观地解算复杂通风网络。
本文通过对冀中能源邯郸矿业集团某煤矿通风阻力的测定与分析，运用计算机网络解算技术，论证了改造方案的可行性与安全性，为今后的通风系统改造提供了科学依据。
关键词：阻力测定网络解算系统优化1 矿井通风现状冀中能源邯郸矿业集团某煤矿分两个水平开采，矿井通风方式为分区对角抽出式。
一、二水平的每个采区均有回风井，一、二水平由隔离风门隔离。
一水平由四号立井、东斜井进风，五一回风井和淮河沟风井回风；二水平主要由马项立井和强皮斜井进风，北风井回风。
五一风井配备主、备扇各一台，型号均为bdk65-6-no.20轴流抽出式风机，配备电机额定功率均为2×220kw；淮河沟风井配备主、备扇各一台，型号均为bdk65-6-no.20轴流抽出式风机，配备电机额定功率均为2×200kw；北风井配备主、备扇各一台，型号均为bdk65-6-no.20轴流抽出式风机，配备电机额定功率均为2×220kw。
该矿为多风井通风系统，通风线路长、通风阻力大。
当有新的采区布置和生产时，通风线路的进一步加长、矿井需风量的进一步增加，会导致矿井通风总阻力的增大，给矿井安全生产带来极大的安全隐患。
因此，进行通风系统的改造是十分有必要的。
2 改造方案的提出通风系统改造方案：一是在合适位置新建回风井，缩短通风线路，降低矿井通风阻力；二是改变通风线路，降低通风阻力要求；三是对巷道进行扩修，加大通风断面，降低矿井通风阻力。
根据矿井实际生产情况，改变通风线路和扩修巷道均不可取。
故选择新建回风井方案。
2.1 南翼改造方案矿井南翼将淮河沟回风井改为进风井，在一采区上山下部另建一新回风立井，二水平南翼采区分别从淮河沟风井至南翼一采下山和马项副井至南翼大巷进风，到采区后通过南翼副巷至新建回风井回风。
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力测定及优化分析作者：宋太师来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第01期摘要：本文对于常用的矿井通风阻力测定方法、测定的时间、测定的路线以及相应的数据处理方式进行了优化分析，以期为矿井通风阻力测定工作提供一定的理论及技术指导。
关键词：煤矿;通风阻力测定;优化分析根据通风阻力测定的结果，分析巷道对应的风阻数据，对于矿井通风系统的优化以及进一步实现通风管理、矿井的安全生产都具有重要的意义。
1 矿井通风阻力测定方法现阶段关于矿井通风阻力测定的方法，主要有压差计法和气压计法两种。
压差计法具体的操作方式是在目标巷道的前后两个区域内分别设置一个测点，每个测点处均安装一个皮托管，通过特定的胶管将两个测点连接起来，两个测点之间的压差值通过压差计进行测定，目标测点的风速由风速表测定。
通过分析现场测得的风速计压差，可以分析得到目标巷道对应的阻力值。
气压计法一般适用于测量巷道前后两个测点之间的风流的绝对静压值，结合关于巷道的面积、湿度、风速以及高程差等相关数据，通过伯努利方程计算之后，便可以得到巷道中两测点之间对应的通风阻力值。
气压计法一般又可分为同步法与基点法两种。
其中，同步法需要两台气压计同时工作，在选定的两个测点同时进行读数，根据读数来计算测点之间的静压差，这种测定方法有效的避免了地面的大气压以及其他扰动因素的影响，提高了测量的精度。
基点法需要至少两台气压计才能完成测定工作，一台气压计置于相对较高的位置作为基点，另一台置于较低的位置，较高位置的气压计主要是为了实现数据的校正功能，测量过程应当从较低点沿设计路线逐步靠近较高点。
现阶段巷道风阻主要通过通风阻力测定的方法进行分析，当利用以上的方法进行通风阻力测定时应当严格按照操作规程进行相关操作，通过合理的方式有效降低误差，同时，应当根据现场实际情况的差异，选择较为适合的方法完成测定工作。
2 通风阻力测定方法优化2.1 合理选择测定方法利用压差法进行通风阻力测定时，得到的数据相对来说准确性较高，数据的整理也比较简单。
矿井通风系统阻力测定与优化
2. 1 通风阻力测定结果
依据通风系统各测点获取到的巷道断面参数、
温度、风速等参数计算得到的井下通风阻力、风阻分
布情况见表 1. 矿井总回风量为 85. 05 m 3 / s, 经由
3101 综采 工 作 面 测 量 路 线 获 取 到 的 通 风 阻 力 为
2 774. 61 Pa. 测定得到的通风阻力值偏大,特别是
关键词:煤岩开采;通风系统;通风阻力;优化措施;煤矿安全
中图分类号:TD724 文献标识码:B 文章编号:10052798(2023)04007403
山西某矿设计产能 120 万 t / a,可采煤层包括
3 号、9 号以及 11 号等,煤层赋存稳定。 井下有独立
的通风系统,采用中央并列式通风。 现生产集中在
87. 75
20. 96 ∶ 31. 45 ∶ 47. 59
3
回风巷内随意摆放杂物等优化措施后,对优化后矿
井通风系统阻力进行测定,具体测定结果见表 3.
-1
对通风系统优化后,矿井通风阻力由优化前的
2 774. 61 Pa 降低至 2 204. 59 Pa,降幅达到 20. 5%.
优化后通风系统回风段风阻占比有所降低,进风段、
通风阻力分布不合理,特别是回风段通风阻力偏高,
矿井通风系统难易程度为中等。 需要针对现场情况
对通风系统进行优化。
2) 通风系统中回风段阻力偏高的原因是回
风巷受区域地质构造影响,断面积缩小且巷道内堆
积有杂物。 因此提出对巷道底板及巷帮进行刷扩、
修整巷道断面,提高巷道断面积及表面光滑度,清除
或者规则摆放杂物及材料等,减少通风阻力。 优化
2
8
孔为 1. 92 m 2 ,根据相关判定规则 [7-9] 得到矿井通风
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力测定及优化分析矿井是非常特殊的工作环境，一般需要通过地下采掘或开采来获得价值。
在一些较深的矿洞环境下，通风是非常重要的方面，因为矿井需要保证一定的空气流动，以保证工人在工作过程中能够呼吸清新的空气、避免安全隐患，并且减少了温度和湿度等方面对工人的影响。
通风阻力是通风系统中必不可少的一个指标，在矿井通风过程中起到了非常重要的作用。
因此，本文我们将会介绍如何进行矿井通风阻力测定及优化分析。
通风阻力主要是由矿井内部的空气摩擦、汽泡效应和气体的密度、粘性等因素影响而造成的。
因此，矿井通风阻力测定的主要任务就是要解决这些问题，并确定整个通风系统所需的通风阻力。
测定通风阻力的方法比较多，按照不同的原理可以分为静态法和动态法两种。
其中，静态法是利用压力差测量矿井管道内部的压力，从而确定其通风阻力的大小。
在测量时需要先利用静态法来测量每一个井筒内的气流压力差，并将其记录下来。
然后，将测量到的数据进行加权平均，分别计算与每个井筒的视运行情况相对应的阻力。
最终，可以通过累加各个井筒之间的阻力值得到整个通风系统的阻力。
动态法测定通风阻力主要是通过测量气流的体积和速度来计算通风阻力的大小。
这种方法需要采用特定的设备和测量仪器，可以在现场安装多个测量点，利用测量点测量气流体积和速度，从而计算出每个点的通风阻力。
最终，可以通过累加各个测量点之间的通风阻力值得到整个通风系统的阻力。
通风阻力测定的最终目的是得到通风系统的阻力图，并根据阻力图对通风系统进行优化分析。
通风系统优化通风系统的优化分析可以从管道的可靠性、流阻损失和节能等方面入手，以提高整个通风系统的效率和减少能耗。
从管道的可靠性来看，矿井通风管道通常使用抗压能力强、耐腐蚀的材料制成，以确保其在耐腐蚀性和机械强度方面具有较高的可靠性。
为了保持通风管道的可靠性，需要定期检测通风管道、修补或更换那些存在损坏的管道。
从流阻损失来看，通风系统的流阻损失是影响通风效率的主要因素。
新陆煤矿矿井通风阻力测定及通风系统优化改造
新陆煤矿矿井通风阻力测定及通风系统优化改造褚延群1，金铭1，贾会迎2（1．龙口市经济和信息化局煤炭管理办公室，山东烟台265701；2．烟台南山学院管理科学与工程学院，山东烟台265713）摘要通过对新陆煤矿的通风阻力测定及数据分析，掌握当前通风系统概况，并对2017年矿井通风系统进行模拟研究，提出优化改造具体方案。
关键词矿井通风阻力分析系统模拟改造中图分类号TD72文献标识码B新陆煤矿现有3个采煤工作面，均为综放工作面。
目前南部开拓水平－490m，生产水平－440m，回风水平－385m。
北部生产水平－310m，回风水平－256m。
矿井通风方式为抽出式通风，通风方法为中央并列式。
1通风阻力测定及数据分析1．1通风阻力测定矿井进行通风阻力测定，获得矿井通风系统主要通风路线的风量和阻力值，通过计算，可以得到测定分支的风阻、百米风阻、分支摩擦阻力系数等基础参数，这些数据经过处理和验证后用于矿井通风改造方案的模拟，以保证通风改造方案模拟结果的可靠性和准确性。
数据处理的过程如图1所示。
1．2测定结果分析根据矿井通风系统中空气成分的物理化学性质的变化及巷道在通风中的作用，把矿井通风系统分为三段，即进风段、采区段和回风段。
整个通风系统各段测得的阻力值如表1所示。
通过对当前通风系统测定发现，当前矿井的通风系统主要存在如下一些问题：（1）该矿－125m中央石门与暗风井联巷风阻太大，造成该巷道通风阻力大大增加，高达1270Pa，需对此巷道实施降阻工程。
（2）全矿通风总路线3250m，但是阻力却达*收稿日期：2012－05－21作者简介：褚延群（1972－），男，内蒙古牙克石市库都尔镇人，1990年7月毕业于西南农业大学农学专业，现从事矿业安全管理工作。
3250Pa左右，主要原因是矿井回风段阻力太大。
回风阻力大主要是该矿回风汇合早，风量较大，巷道断面小，风阻较大，使得阻力大大增加，特别是35 52段，长度只有80m，但阻力却达153Pa，因此必要的话需对其实施降阻工程。
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力测定及优化分析矿井通风是煤矿生产中的重要环节，对于保证矿井安全和提高矿井生产效率具有重要作用。
通风阻力是指通风系统中空气流动受到的阻碍力，直接影响矿井通风效果和能耗。
为了准确测定通风阻力，首先需要对矿井中的各种通风设备进行检查和测试。
通风设备主要包括风机、风门、导风器、风道等。
通过检查设备的运行状态、密封性能和调节性能等，可以了解设备的工作情况和对通风流动的影响。
通风阻力测定主要包括两个方面，一是测定单一通风设备的阻力，二是测定整个通风系统的总阻力。
对于单一通风设备的阻力测定，可以通过实际操作或者模拟实验进行，通过测量设备的压力、流量和功率等参数，计算得到阻力。
对于整个通风系统的总阻力测定，需要将各个通风设备的阻力相加得到。
通风阻力的优化分析是为了减小通风系统的阻力，提高通风效果和节约能耗。
通过分析阻力的来源和影响因素，可以找出问题所在并采取相应的措施进行优化。
常见的通风阻力优化方法包括改善通风设备的设计和选用、控制通风系统中的风速和风量、优化通风系统的布置和风道的形状等。
改善通风设备的设计和选用是降低阻力的关键。
合理选择风机类型和型号、优化叶轮和泵叶设计，可以提高风机的效率和节能性能。
对于风门和导风器等通风附件的设计和选用也要注意减小阻力。
控制通风系统中的风速和风量是减小阻力的有效手段。
通过合理的调节风机的转速和风门的开度，控制通风系统中的风速和风量，可以达到最佳通风效果和能耗的平衡。
优化通风系统的布置和风道的形状也可以减小通风阻力。
合理布置通风设备和风道，减小通风系统中的阻力损失，提高通风效果。
矿井通风阻力测定及优化分析是保证矿井安全和提高矿井生产效率的重要工作。
通过准确测定通风阻力，找出问题所在并采取相应的优化措施，可以提高通风效果、节约能耗，为矿井生产提供有力支持。
煤矿矿井通风及通风系统优化
煤矿矿井通风及通风系统优化摘要：在我国整体经济持续向前发展的大背景下，煤炭及其相关制品的需求量也随之加大，这就意味着煤矿的开采需要向更深更快的方向发展。
但是煤炭事业的发展就伴随着煤矿事故的发生，经调查发现，大多数煤炭事故的发生都是因为矿井内部的通风管理质量不达标。
针对这个问题，我们将深入讨论煤矿通风安全问题的产生因素，以及如何做好煤矿的通风管理。
关键词：煤矿矿井通风技术；通风系统；优化随着我国很多煤矿进入到深部开采阶段，矿井通风压力不断提升，瓦斯涌出量也在不断增加，特别是在井田深部需要的风量更大，导致传统的煤矿通风系统在运行的过程中需要进行针对性的优化与提升。
从当前煤矿开采情况来看，全面增强通风系统的整体运行质效，对于更好保证通风系统稳定性，提升煤矿生产安全性有着非常重要的意义，特别是很多深部延伸煤矿，对通风系统进行全面优化非常迫切。
1.矿井通风安全影响因素1.1自然环境因素首先，在采矿企业的生产环节中，矿井开采会产生大量的瓦斯气体，并且随着生产规模的扩大，这种气体在井下空气中的含量也不断增加，提升了井下作业环境的危险等级。
其次，矿山开采是一种地下作业，受复杂的地质条件影响，开采的作业环境也含有许多不确定因素，在瓦斯含量和地下温度达到一定条件的时候，会增加爆炸的危险事故发生几率，这会给采矿企业的安全生产造成极大的伤害。
受这两种自然环境因素的制约，如果在通风系统的建设过程中，不能合理的选择通风设施和安装位置，就不能保证通风网络总体的稳定性。
1.2技术因素很多通风事故的发生是由技术水平低造成的。
国有大型煤矿资金充足，通风安全设施的投入比较多，使得煤矿通风安全事故发生的频率大幅度降低。
而地方煤矿资金有限，在通风安全设施方面投入较少，这使得在进行通风管理时效率极低。
大部分煤矿中大部分已建立了煤矿通风信息化监控系统，通过在井下各处巷道安装各种传感器，实现对矿井通风系统的实时监测。
一旦发生安全事故，就能立刻发出报警，从而最大程度上减轻安全事故的危害。
常村煤矿通风通风阻力测定及局部系统优化
常村煤矿通风通风阻力测定及局部系统优化作者：屠倩来源：《科技探索》2013年第07期摘要：为科学优化常村煤矿通风系统，根据常村煤矿通风系统实际情况，采用基点法对其通风系统阻力进行测定，全面掌握矿井通风系统阻力分布情况及井下通风系统稳定性，找出系统存在的主要问题，确定了科学的系统优化方案。
关键词：通风系统通风阻力基点法优化矿井通风阻力指的是由井筒、巷道及通风构筑物构成的通风网路所产生的通风总阻力，它是衡量矿井通风能力的重要指标，影响矿井通风阻力大小的因素很多，包括井巷断面大小、井巷支护状况、通风线路的长短、井下分区网络布置的合理性及风量调节方法的合理性等诸多因素。
随着矿井开采过程的变化，矿井通风阻力的大小和分布也将发生变化。
因此，矿井通风系统的优劣，直接影响其安全生产和可持续发展。
常村煤矿位于偃龙煤田西段边缘地带，距洛阳市约20km，主采煤层为山西组下部的二1煤层。
于2005年3月21日正式开工建设，2009年8月通过矿井竣工验收。
2009年3月由河南理工大学对常村煤矿进行了通风阻力测定，经过三年生产作业，矿井通风路线大大增加，矿井总回风巷也出现不同程度的变形。
因此，对常村煤矿进行通风阻力测定并通过通风阻力测定结果对矿井通风系统进行优化改造是有必要的。
常村煤矿通风方式为中央分列抽出式，即主、副井进风，风井回风。
风井安装FBCDZ-№25型矿用防爆轴流式通风机2台，其中1台工作，1台备用。
每台主扇配用YBF型、8极、10KV、2×250KW专用防爆电动机2台。
2011年底完成主要通风机变频改造工作，根据实际需风量调整风机运行频率。
本井田二1煤尘无爆炸危险性；二1煤属不易自燃煤层，属瓦斯矿井。
一、通风阻力测定原理本次阻力测定采用压差计法，通风阻力计算如下：两测点A-B间的通风阻力h阻AB为：h阻AB=ΔhS+ΔhZ+ΔhV 式中：h阻AB——两测点A-B间的通风阻力，Pa；ΔhS——两测点A-B间的静压差，Pa；ΔhS=PA-PB+ΔP式中：PA，PB——A，B两测点上仪器的读数值，Pa；ΔP——仪器的基准及变档差值校正，Pa；ΔhV——两测点A，B间的速压差，Pa；式中：vA，vB——A，B两测点断面上的平均风速，m/s。
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力测定及优化分析随着煤矿开采深度的不断增加，矿井通风阻力的问题日益突出，严重影响了矿井工作面的安全生产。
对矿井通风阻力的测定和优化分析显得尤为重要。
本文将围绕矿井通风阻力测定的方法和优化分析的过程展开讨论。
一、矿井通风阻力测定方法1. 风压法测定法风压法是通过实测矿井通风系统的总风压，再根据风道的尺寸和形状以及风机的性能参数计算得到通风网络的总阻力值。
该方法操作简单，不受环境条件的影响，适用于对通风系统总阻力的测定。
2. 等效阻力法测定等效阻力法是通过测定各个部分的阻力，再把每个部分的阻力值相加得到整个风道系统的总阻力。
这种方法相对于风压法更为精确，可以更准确地找到通风系统中存在的阻力点，是通风系统的优化提供了重要的依据。
3. 模型试验法测定模型试验法是通过建立矿井通风系统的物理模型，利用风洞实验等方法进行仿真，通过计算得到通风系统的阻力，该方法具有较高的精度和准确性，但是成本较高，周期较长。
以上三种方法在矿井通风阻力测定中各有所长，可以根据具体情况进行选择。
而在实际应用中，往往需要结合多种方法，进行多方面的测定和分析。
二、矿井通风阻力优化分析过程1. 数据收集首先需要收集矿井通风系统相关的数据，包括风道的尺寸和形状、风机的性能参数、风量、风压等信息。
通过对这些数据的收集和整理，能够为后续的优化分析提供有效的依据。
2. 阻力分析3. 优化方案制定在阻力分析的基础上，制定合理的优化方案，包括对通风系统的结构优化、风机的参数调整、风道的改造等措施，从而降低通风系统的阻力，提高其通风效率和安全性。
4. 优化效果评估实施优化措施后，需要对通风系统的性能进行评估，通过对通风量、风压、风速等指标的测定和比对，验证优化措施的效果，并进行必要的调整和改进。
在矿井通风阻力优化分析中，除了以上提到的过程之外，还需要对通风系统的运行状态进行实时监测和控制，及时发现并解决系统中存在的问题，保障通风系统的正常运行，确保矿井的安全生产。
加强通风系统管理,降低矿井通风阻力,合理布置采区通风系统
加强通风系统管理，降低矿井通风阻力，合理布置采区通风系统加强通风系统管理，降低矿井通风阻力，合理布置采区通风系统。
(1)加强通风设施管理，对地面矿井主要通风机及其附属设施，要加强日常检查，机电科、通风救护队要对矿井主要通风机运行情况、供电、电器、机械部分及主副闸板、风硐、扩散器等每季度进行一次检查，发现问题及时报矿有关部门进行处理。
对贯通巷道及时制定贯通措施、通风方案;新开工及收尾封闭的区域，要提前形成通风系统，定期进行阻力测定和通风系统网络解算、优化通风系统。
(2)加强巷道维修，保证正常通风断面，防止出现局部巷道超风速问题。
(3)保护好井上、下各类通风设施，确保通风系统稳定可靠。
进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风墙;需要使用的联络巷，必须安设2道联锁的正向风门和2道反向风门(安设无压风门不必设反向风门)。
(4)局部通风地点做好局扇及风筒管理，实现4、3、2、1，推广使用风筒连接器和铁风筒切换器，使用钢丝绳或铅丝吊挂导风筒，保证风筒平、直、顺，局部通风地点工作面风量充足。
(5)重点通风工程和技术措施①加快1110回风巷施工进度，尽快形成1110轨道巷与1110皮带巷进风1110回风巷回风的通风系统。
组织进行矿井矿井通风能力核定、矿井阻力测定及瓦斯鉴定工作，进行通风系统优化。
②对回风巷和进风巷失修的地段及时安排工程进行维修、清理，保证巷道断面、减少通风阻力，提高矿井有效风量率。
③加强矿井通风设施管理，及时维修风门、风桥和挡风墙等设施，对下井职工进行安全教育，严禁随意敞撞风门和损坏通风设施，保持通风系统稳定、可靠。
④各采掘工作面按照三条线建设的总体要求，及时安装压风管路系统，主干管路要与地面压风机主管路连接。
压风管路必须专门管理，不得挪作它用和私自拆除。
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力测定及优化分析随着煤矿深部开采和煤矿井下开工面长度的增加，井下通风系统的阻力逐渐增加，通风系统的压力需求也相应增加，这对矿井的安全和生产造成了很大的影响。
矿井通风系统的阻力测定及优化分析是保障矿井安全生产和提高通风系统效率的关键工作。
本文将对矿井通风阻力测定及优化分析进行详细介绍。
一、矿井通风阻力测定方法1. 定量化测定方法通过使用风压表、风速仪等仪器对矿井通风系统的阻力进行定量化测定。
首先在矿井通风系统中安装风压表和风速仪，然后对不同通风系统元件的阻力进行测量。
通过测定不同通风系统元件的阻力，可以全面了解整个通风系统的阻力构成，为通风系统的优化提供依据。
2. 数值模拟方法利用计算机模拟软件对矿井通风系统进行数值模拟，通过模拟计算矿井通风系统中不同管道、风机、巷道等元件的阻力，得出通风系统的阻力分布情况。
通过数值模拟方法，可以较为准确地获取通风系统的阻力数据，为通风系统的优化提供科学依据。
二、矿井通风阻力优化分析1. 通风系统阻力分析通风系统的阻力主要由矿井内的巷道、风机、阀门、风门、支架等构成。
为了实现通风系统的最优化设计和运行，必须对通风系统的阻力进行深入分析。
通过上述定量化测定方法和数值模拟方法获取的阻力数据，可以进行全面的阻力分析，找出通风系统中阻力较大的部位，为后续的优化提供方向。
通过对通风系统阻力分析，可以找出通风系统中存在的瓶颈和问题，进而对通风系统进行阻力优化。
包括通过改善通风系统元件的结构设计，减少通风系统元件的局部阻力；合理调整通风系统的布局设计，减少总体阻力；对通风系统进行清洁和维护，减少阻力的堆积等措施，从而降低通风系统的阻力，提高通风系统的效率。
通风系统的阻力与通风系统的能量消耗成正比，通风系统的能量消耗是其运行成本的重要组成部分。
在通风系统阻力优化的过程中，需要对通风系统的能量消耗进行分析。
通过对通风系统能量消耗的分析，可以找出通风系统中存在的能量浪费和低效问题，为通风系统的节能优化提供依据。
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力是影响矿井通风效果的重要因素之一，其大小直接影响着矿井的通风能力和瓦斯的积聚情况。
为了实现矿井的安全、高效、可持续发展，必须对其通风系统进行优化管理，提高其通风效率，减少能耗和矿井爆炸火灾等事故的发生率。
矿井通风阻力测定是确定矿井通风阻力大小的方法。
测定矿井通风阻力可以通过实际测量和数值模拟两种方法进行。
其中，实际测量方法包括直接测量法、推算法和模型试验法。
直接测量法是指通过实际测量矿井主风筒、供风井、风道、支承、顶板、底板等部分的阻力，计算出矿井的总通风阻力。
推算法是指通过已知的矿井通风量和瓦斯浓度值，反推出矿井通风阻力的大小。
推算法适用于无法使用直接测量法进行测量的情况。
模型试验法是通过建立矿井通风仿真模型，在实验室中进行风阻实验，得出矿井总通风阻力大小。
矿井通风阻力优化分析是通过对矿井通风系统结构设计、通风设备选型、通风工艺调整等方面进行优化，降低矿井通风阻力，提高通风效率，保障矿井安全稳定运行的过程。
1. 合理设计通风系统结构。
根据矿井的地质条件、采矿工艺和生产规模等因素，合理选择通风井、风道、风机、支承等设备的位置和数量，减少矿井的通风阻力。
2. 优化通风设备选型。
选择符合矿井通风流量和功率要求的高效、低噪音、耐用的通风设备，减少矿井的通风电耗，提高通风效率。
3. 调整通风工艺。
通过调整矿井通风系统的启闭、防突、掘进序列等工艺参数，减少矿井的内阻，提高通风效率。
4. 加强通风系统管理。
建立完善的通风系统运行监测和管理制度，定期进行通风系统检查和维护，保障通风设备的正常运行。
煤矿通风阻力测定及分析
2024.02 矿业装备 / 170 引言矿井风阻是反映矿井通风情况的一个重要参数，其测量是矿井通风工艺和管理中的一个重要环节。
通过对矿井通风阻力的测量，全面认识并掌握矿井通风阻力的分布规律，为改进矿井通风状况、减少通风阻力奠定基础。
在此基础上，对矿井通风设计、通风系统优化、灾害防治等方面进行了深入的研究。
本文以某煤矿为例进行分析，为了更好地了解其风场的风阻分布情况，以更好地提高通风质量，对其进行了风阻测量。
1 工程概况某煤矿集团公司为充分利用大同煤田二叠系煤层资源，对其进行了大规模、高品位的现代化矿山建设。
某矿山从2020年开始施工，到2006年开始试产，到2008年顺利通过了国家总体验收，到2021年实现了投产。
井田总倾角为24.3 km，倾角为11.7 km，面积为170.9 km 2。
井田划分为四个分区、八个盘区，其中地质储量50.7亿t，工业储量47.6亿t，可采储量30.7亿t，按照1 500万t/年的设计产能，使用年限140年。
矿山入口空气流量为48 126 m/min；回风流量为48 693 m/min；有效空气流量为46 882 m/min；矿井有效风量为97.3%，矿井配风量为230 000 m/min，矿井配风率为46.5%；该矿井的配风率为100%，并取得了较好的效果。
每一回采工作面和硐室均实行单独通风，没有轻风区和无风区。
一块区域的主通风风机选择了2台ANN3600/2000 N 轴流风机；二盘区、雁崖矿区扩区两个主扇采用了ANN3200/1600 B 型轴流风机，并对其进行了现场试验。
矿井通风阻力的大小直接关系到矿井的通风效果、矿井的安全生产和经济效益。
所以，在矿山的设计和开采中，必须对巷道进行合理的设计，使其风阻降到最小，从而达到安全、高效的目的。
矿井通风阻力的测量是矿井通风技术管理中的一个重要环节，目的在于了解矿井通风系统中的通风阻力的大小及分布。
为改进矿井通风条件、减少阻力，进而减少能耗，对煤巷内的摩阻系数和风阻进行了测量，同时也为煤巷内的通风设计、改造、风压调节和火灾防治等工作奠定了基础。
经坊煤矿通风阻力分布与通风系统优化改造必要性
二盘 区已开拓 完成 ． 对 全矿 井 通 风 路 线 进行 了通 风
阻力 测 定
２ 经坊煤矿通风阻力测定 测点 、 主测 路线 布
置及测定结果
本 次测 定 ， 经 坊 煤 矿 井下 共 布 置 １ ８ ３个 主 要 测
点， 测 定风 路 ２ ８ １ 条 。为 了提 高测定 精 度 ， 测 定过 程
１ 经坊煤矿通风 阻力测定方法
结合 矿井 实 际情 况 ， 选 择 气 压 计 法 中的逐 点 测
量法 ， 并 应用 ２台 Ｊ Ｆ Ｙ型 数 字式 压 力 测 定 仪对 矿 井 进 行 了通 风 阻力测 定
中， 井 下布 置 了一定 数量 的辅 助测 点 。 本次 测 定共 布 置 ３条 阻测 路 线 ： 五 采 区 阻测 路
个 测点进 行 测定 ， 如： 静压 、 温度 、 矿 井 密度 ： 用 测 量
风巷一８ ｏ ０ ｍ南 专 用 回风 巷一 四采 区 回风 斜 巷一 北
集 中回风 大巷一 总 回风大巷一 回风立 井一 风硐 。 七 采 区阻 测 路 线 ： 进 风 立 井一 井 底 车 场一 北 集 中轨 道 大 巷一 七 采 区轨 道 大 巷一 ３—７ ０ ２ １进 风 斜
采 区 回风 大巷一 北 集 中 回风 大巷一 总 回风 大巷一 回
风立 井一 风硐
五采 区 阻测路 线 ： 测 定 总阻力 为 ９ ９ ９ ． ６ Ｐ ａ ， 七采 区 阻测路线 ： 测 定 总阻力 为 ９ ９ ６ ． ７ Ｐ ａ ， 八 采 区阻 测路
矿井通风阻力测定方法
矿井通风阻力测定方法矿井通风阻力是指空气在矿井内流动时所遇到的阻力。
通风阻力大小直接影响矿井通风系统的效率，因此准确测定矿井通风阻力对于优化通风系统设计和提高矿井通风效果至关重要。
以下将介绍几种常用的矿井通风阻力测定方法。
1.烟雾法烟雾法是一种简单而有效的矿井通风阻力测定方法。
首先，在矿井通风系统中加入一定量的烟雾源，例如烟雾弹或其他烟雾喷雾器。
然后观察烟雾在矿井中的流动情况，根据烟雾的流动轨迹确定阻力的大小。
这种方法适用于矿井内空气流动区域较小的情况。
2.压差法压差法是一种常见的矿井通风阻力测定方法。
首先，在矿井通风系统的进风口和出风口之间安装差压传感器或差压计，测量进出风口之间的压差。
然后根据通风方程和气体流动原理，计算得出矿井通风阻力的大小。
这种方法适用于验证通风系统设计的合理性和测量系统整体阻力。
3.风速法风速法是一种直接测量矿井通风阻力的方法。
首先，在通风系统中安装风速仪或风速传感器，测量空气在矿井中的流速。
然后根据通风方程和气体流动原理，计算得出矿井通风阻力的大小。
这种方法适用于对通风系统进行实时监测和调整。
4.摩擦力测量法摩擦力测量法是一种间接测量矿井通风阻力的方法。
首先，在矿井通风管道的内壁上安装摩擦力传感器，测量空气流过管道壁面时的摩擦力。
然后根据摩擦力和通风方程之间的关系，计算得出矿井通风阻力的大小。
这种方法适用于对具体管道和设备的通风阻力进行测量。
综上所述，矿井通风阻力测定方法包括烟雾法、压差法、风速法和摩擦力测量法等。
根据实际情况和需求，可以选择适合的方法来测量矿井通风阻力，以提高通风系统的效率和矿井的安全性。
新陆煤矿矿井通风阻力测定及通风系统优化改造
通过 对新 陆煤矿 的通风阻力测定及数据分析 ， 掌握 当前通风系统概 况， 并对 ２ １ ０ ７年矿井通风 系统进 行模拟研 究 提 出优 化 改造 具 体
矿 井 通风 阻 力 分 析 系 统模 拟 改造 文献 标 识 码 Ｂ
方案。
关键词
中 图 分 类号 Ｔ ７ Ｄ２
新 陆煤矿现有 ３个采煤 工作 面 ， 均为综 放工作 面。
段， 即进风段 、 采区段 和回风段 。整个通风 系统各段测 得 的阻力值如表 １ 所示 。通过对 当前通风 系统测 定发 现， 当前矿井的通风系统风 量分布 一 模拟值 通风系 统阻力分布 一 拟值 模
主要通风机 工况参数 一 拟值 模
调整分支风阻 ｝ ‘ － ——— 通风系统重点 分支通风参数 对
（ ） 矿 一１５ 中央 石 门与 暗风 井联 巷 风 阻太 １该 ２ｍ 大， 造成该巷道通风 阻力大大增 加 ， 达 １７ Ｐ ， 高 ２０ ａ 需对 此巷道实施降阻工程。
（ ） 矿 通 风 总 路 线 ３５ Ｔ 但 是 阻 力 却 达 ２ 全 ２ ０ Ｉ， Ｉ
收 稿 日期 ：０ ２— ５— １ ２ １ ０ ２
２ ４ ７
算 ， 算时以工作 面 、 解 硐室 等用风地点风 量满足要求 为 准 。将 固定风量模拟 得 出的通风 系统工 况点 ， 在通风
机性能特性曲线 中找到与之工况 点匹配的风机特性 曲 线 。当前通风机 ３ 。 ５ 角特性 曲线可 以满 足这一 时期通
２ ．８ ３ ８
２ ．６ ０４
２６ ４
堪ｊ ｉ Ｉ 斜技
２１年 期 ０２ 第３
新 陆煤 矿 矿 井通 风 阻 力测定及 通 风 系统优 化 改造
褚 延 群 金 ，
矿井通风阻力测定及优化分析
矿井通风阻力测定及优化分析矿井通风阻力是指矿井内空气流动所遇到的空气流阻力，是矿井通风系统中的重要参数之一。
通风阻力的大小将直接影响矿井通风系统的运行效果，影响矿井工人的安全和生产效率。
因此，矿井通风阻力测定及优化分析是矿井安全生产的重要环节之一。
首先，对矿井通风阻力进行测定。
测定矿井通风阻力有多种方法，包括静态压差法、动态压差法、风压比值法等。
其中，静态压差法是最常用的方法，其测量原理是通过矿井相邻两个通风截面之间的压差差值计算通风阻力。
动态压差法则是通过装置一个压升丝和一个压降丝，利用被测矿井中气流的动压差，测量气流流量。
基于风压比值法，通过测定不同距离处的风压比值，计算出从测量点至通风出口的通风阻力。
其次，优化矿井通风阻力。
要优化通风阻力，首先要进行合理的设计与规划。
例如，通过优化矿井的通风系统，安排合理的补风和排风系统，在最大程度上降低通风阻力。
在矿井通风系统的布局中，对矿井内通风系统的长度、角度和选择通风系统管道的材料进行标准化和规范化就十分重要。
通风系统的直径和空气速度的大小也是影响通风阻力的重要因素。
通风系统直径过小或者空气速度过高都会造成通风阻力大，通风系统失效等情况发生。
此外，通风系统的安装、维护和保养也是影响通风阻力的重要因素。
在进行矿井通风阻力测定及优化分析之前，还要做好相关的安全保障措施。
例如，对矿井内进行充分的通风，保证矿工的生命安全。
同时，在采矿作业时，还要注意矿井内积水，瓦斯等安全因素，以预防可能发生的事故和事故伤害。
总之，矿井通风阻力测定及优化分析是重要的矿井安全生产环节。
在具体实践中，应尽可能综合运用各种方法和技术，采取安全有效的措施，以确保矿井内通风系统的顺利运作，保障整个矿山的生产效率和矿工的生命安全。
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汝箕沟矿通风阻力测定及通风系统优化肖 1,肖 蕾2,邓 军1,许延辉1(1.西安科技大学能源学院,陕西西安710054;2.宁夏煤矿安全监察局,宁夏银川750001)摘 要:针对汝箕沟矿通风系统现状,选定4条主要测定路线和3条辅助测定路线共7条测定路线进行矿井通风阻力测定,对通风阻力测定结果进行误差分析以确定其可靠性,利用等积孔来判断该矿通风难易程度,提出了通风系统优化措施,较大改善了汝箕沟矿的安全生产和通风安全管理。
关键词:通风阻力;通风系统;等积孔;优化措施中图分类号:T D724 文献标识码:B 文章编号:1003-496X (2006)08-0033-04基金项目:国家自然科学基金资助项目(10102016);国家杰出青年基金资助项目(50125414)1 矿井通风阻力测定的原理矿井通风阻力测定常用气压计法和压差计法,两种测定方法的基本原理都是基于能量方程,即伯努利方程。
当认为矿井井下风流为可压缩时,单位质量空气流动的能量关系式[1,3]为:h r 1-2=-∫2d pρ+(Z 1-Z 2)g +v 21-v222(1)式中 h r 1-2———风流自始点向末点的阻力,m 2/s 2;Z 1、Z 2———分别为始点、末点水平相对某一基准面的高度,m; g ———重力加速度,9.8m /s 2; v 1、v 2———分别为始点、末点断面上的平均速度,m /s; -∫2d pρ———空气在流动过程中,所发生的始末状态的压能变化量,m 2/s 2。
2 通风阻力测定路线根据汝箕沟矿目前生产采区的布置情况及采空区的分布和副井、风井位置,汝箕沟矿通风网络图如图1所示,采用气压计逐点测量,选择了一条风流路线长,风量大并且包含采煤工作面的,能反映本矿井通风系统特征的4条路线做为主测路线,其他3条路线作为辅助路线,基本确定了7条通风阻力测定路线。
4条主要测定路线:线路1:阴坡行人斜井→中央车场→中央运上→3225集运→331联巷底部→2050车场→2150车场上部→上三总排。
线路2:阴坡行人斜井→中央车场→大岭上一段→上一底车场→上一运上与1226集运交叉点→1226集运→1226机巷→1226工作面→1226风巷→1226集回→132联巷→2012车场→上一总排。
线路3:3号井井口→二1联巷上口→2210机巷→2210工作面→2210风巷→二1总排→风硐口→风机房。
线路4:上五斜井口→2059车场与斜井交叉点→2004车场与斜井交叉点→变电所→大岭平硐延伸段下口→大岭平硐延伸段上口→334联巷→332联巷→2050车场→2150车场上部→上三总排。
3条辅助测定路线:线路5:上五斜井口→2059车场与斜井交叉点→2004车场与斜井交叉点→变电所→大岭平硐延伸段下口→2004车场上口→上五风井→风硐口→风机房。
线路6:上五斜井口→2059车场与斜井交叉点→5211机巷下口→5211工作面→5211风巷→上五风井→风硐口→风机房。
线路7:3号井口→135集运右端→135运煤上山→133机巷→133备采面→133风巷→二1总排。
3 通风阻力测定结果分析3.1 通风阻力测定误差分析通风阻力测定结果需要进行误差分析,以检查通风阻力测定的可靠性。
相对误差计算由(2)式[2]确定。
注箕沟矿通风网络图见图1。
图1 汝箕沟矿通风网络图 E=|h kz-h zz|h kz×100%(2)式中 E———相对误差,%; hzz———各测段阻力之和,Pa; hkz———测算出的矿井总阻力,Pa。
各个测定路线测量相对误差结果见表1。
表1 矿井测定结果检验表线路名称风机房读数/Pa自然风压/Pa风硐速压/Pa矿井总阻力/Pa测算阻力/Pa相对误差%阴坡斜井—上三采区1818.9-22.45-11.5691833.391857.1 2.44上五采区(5211面)176.4 3.64-19.87247.10255 1.69阴破斜井—上一风机房960.4-11.40 6.81995.66960.4 2.45上五采区126.40.63-19.87242.61255 4.63上五—上三采区1857.140.41-23.611866.651857.1 2.77 3号井口-二2总回(133面)686 6.427.19758.54735 4.11 3号井口-二2总回(2210面)708.667.19762.01735 4.91 从表1中可看出,各测定路线的通风阻力测定值跟实际比较接近,从总体上看,测定结果是比较可靠的。
3.2 巷道百米风阻值在通风阻力测定的基础上,计算出矿井主要巷道的百米风阻值,风阻值的大小主要取决于巷道的断面形状、粗糙度和断面参数。
主要巷道百米风阻测算结果如表2～表5。
3.3 矿井通风难易程度采用等积孔来评判矿井通风的难易程度。
本矿井通风系统由多风井、多分区所组成,等积孔的计算由(3)式[2]确定。
A=0.38(∑Q i)3/2/∑Q i h i(3)式中 A———等积孔,m2; Qi———总回风风量,m3/s; hi ———测量路线最大总阻力,Pa。
根据实测数据计算出矿井各个路线及全矿井的等级孔见表6。
表2 井底车场———上三风机房测点支护方式巷道特征巷道断面/m2百米风阻/10-4(N・s2/m8)-11～2半圆拱喷浆10362.0512～3半圆拱喷浆 1.4-3～67半圆拱锚喷9.53322.18267～35梯形架棚 3.62242.94135～32梯形架棚6-32～34矩形锚喷8.64-34～10半圆拱锚喷7180.99110～9半圆拱架棚7-9～7半圆拱喷浆8230.6977～6半圆拱喷浆7369.9126～5半圆拱喷浆7234.710表3 上五井口———上三风机房测点支护方式巷道特征巷道断面/m2百米风阻/10-4(N・s2/m8)-1上五地面～22半圆拱锚喷9101.08 22～20半圆拱锚喷10.99115.75 20～19半圆拱锚喷11.21136.87 19～17半圆拱锚喷13.79162.43 17～16矩形锚网 6.72136.00 16～9半圆拱架棚 3.25--9～7半圆拱喷浆8230.70 7～6半圆拱喷浆8456.83 6～5半圆拱喷浆7209.51表4 上五系统百米风阻测点支护方式巷道特征巷道断面/m2百米风阻/10-4(N・s2/m8)-1上五地面～22半圆拱锚喷999.00 22～20半圆拱锚喷10.99163.14 20～19半圆拱锚喷11.21136.87 19～21半圆拱锚喷11.21345.73 21～25半圆拱锚喷9.32370.23 25～风硐口半圆拱锚喷8.93--风硐口～风机前半圆拱5--表5 井底车场———上一风机房测点支护方式巷道特征巷道断面/m2百米风阻/10-4(N・s2/m8)-11～2半圆拱喷浆10362.051 2～3半圆拱喷浆10340.253 3～60半圆拱喷浆11327.272 60～59半圆拱喷浆11--59～66半圆拱锚喷11.57--66～72梯形架棚4--72～71梯形架棚3--71～65矩形砌碹 5.22--65～63半圆拱砌碹11.11696.866 63～58半圆拱砌碹10.6518.797表6 矿井通风等级孔的计算结果测量区段通风阻力/Pa巷道风量/m3・s-1等级孔/m2阴坡斜井～上三风机房1833.3995.62 2.68上五地面———上五风机房(5211面)247.139.00 2.98阴坡斜井～上一采区995.6640.28 1.53上五采区242.6139.00 3.00上五地面～上三风机房1866.6579.52 2.21 3号井口～二2总回(133面)758.53918.350.80 3号井口～二2总回(2210面)762.0117.790.77全矿井 4.18从表6中可看出,全矿井等积孔为4.18m2,属于通风容易的矿井。
4 通风系统优化措施在通风方面,采用对角分区式通风,从出煤量和煤炭储量以及风网关系看,重点考虑上三采区和上一采区的风量分配关系,而上五采区、六采区的二1煤和二2煤在通风方式上相对较为独立,采区里一般布置一个工作面,通风上较容易管理。
在防火方面,根据现有测定结果工作面压差均<200Pa,即工作面通风压差在合理范围,有利于通风防火;5台运行主要通风机风机中上三负压最高,在1800Pa以上,采区负压一般控制1600Pa以下较为合理,考虑到上三总排的阻力损失,实际上三采区的进、回风负压差远<1600Pa,对防火工作有利。
汝箕沟矿煤层属于Ⅲ类不易自燃煤层,但目前受火区的威胁比较严重,经过统计分析发现主要受地面大火区蔓延及周边小窑老火区的影响。
随着矿井煤炭产量进一步提高和深部瓦斯涌出量的增大,主采区“一通三防”工作难度加大,必须从通风管理和通风系统改造工作中挖掘潜力。
因此针对矿井目前存在的主要问题,提出如下一些优化措施:(1)减少矿井外部、内部漏风,提高有效风量率;对一些失修巷道要保证不大于失修率,对全矿井中该报废的巷道及时封闭报废。
(2)解决好上三采区和上一采区的风量分配关系,对上三、上一采区可采取一些降阻措施,如合理选择通风构筑物位置,减少通风设施数量等。
(3)将341联巷全段、上三运上全段、332联巷全段均作回风巷,整修332联巷,降低巷道通风阻力,明显隔开进风段和回风段,风门包边沿口要好,严格控制风门过风量。
(4)上一风机改造时,在选型上要考虑其未来的服务区域,改造后可将二2主要通风机停止运转,即采六通风任务也由上一新风机承担,建议开掘采六队至上一总回的联巷(或构筑通风设施)。
(5)上三风机目前运行的叶片角度是37.5°,基本满足上三采区用风量。
随着上三采区放顶煤开采范围的增大,内部漏风会增加较多,上三采区的风量需求也会趋于紧张。
通过网络解算分析,在目前情况若采取综合措施,如调大上三风机的叶片角度42.5°(应有风机性能测定报告来确定是否能在这种叶片安装角度下工作),提高上三总回的风量,满足罗克休在一起自然发火事故中的应用刘 伟,李春常,张振勇(鹤壁煤电股份公司三矿,河南鹤壁458000)摘 要:通过对鹤煤三矿3008工作面上车场过采空区段巷顶巷帮压注罗克休的试验,分析总结出压注罗克休是防治巷道采空区段煤炭自燃的有效措施。
关键词:罗克休;防灭火;过采空区中图分类号:T D75+2.2 文献标识码:B 文章编号:1003-496X(2006)08-0036-021 3008工作面上车场概况3008工作面是一个轻型液压支架综采放顶煤工作面,设计生产能力100万t/a,其里段走向长450m,该面位于3006工作面采空区下部,其回风由上顺槽经3008上车场回至3006岩中巷,而3008上车场里段17m穿3006采空区。