矿井通风系统评价方法与标准

矿井通风系统评价方法与标准

杨娟　沈汉年

(冶金工业部安全环保研究院通风防尘及环境评价研究所　430081)

摘要　分析了几种常见的矿井通风系统评价方法在使用中的利弊,指出了《冶金矿山矿井通风系统鉴定指标》中某些指标的缺陷,提出了修改意见,并根据国内冶金矿山的实际情况,制定出了相应的评价标准与方法。

关键词　矿井通风　评价方法　评价指标

Discussion on the assessment method and standard for mine ventilation system

Ya ng Jua n　Shen H a nnia n

(Sa fety and Environmental Protection Res each Institute,M M I　430081)

Abstract　Acco rding to the field inv estiga tio ns a nd theo rectica l a na ly sis,this paper a naly ses the adv antag es a nd disadva nta ges amo ng the main assessment metho ds fo r mine v entilatio n sy stem,points out sev e ral pr oblems o f《Appraisal ta rg et for v entila tio n system in th e metallurgical mines》in th e applica tio n,and pr oposes cor responding modifica tio n view s.At la st,a feasible a ssessment sta ndar d and m etho d fo r v entilatio n sy stem in metallur gica l mines in o ur countr y is presented.

Keywords　M ine v entila tio n　Assessment me tho d　Assessme nt ta rg et

1 引言

矿井通风系统的评价在矿井通风管理工作中是必不可少的,唯有对矿井通风系统的状况作出准确的评价,才能对系统的调节作出正确的决策。近年来,国内矿井通风学者对矿井通风系统的评价方法及评价标准作了大量的研究,提出了多种多样的评价方法,概括起来,大致可分为以下三类:①单指标法,即用单项指标来评判矿井通风系统的好坏。如单纯用矿井等积孔来评判矿井通风系统的优劣;②多指标列举法,是将反映系统的若干因素列举出来,以表明矿井通风系统的好坏;③综合评判法,是目前矿井通风系统评价的主导方法。它综合考虑多种指标,从总体上对矿井通风系统作出综合的评判。加权平均法、模糊综合评判法、层次分析法、灰色聚类法等均属此类方法。

上述的这些评价方法有的过于简单,难以全面地反映矿井通风系统的好坏;有的过于繁琐,无可比性,不能形成综合的、明确的概念,有的计算过程复杂,数据处理量大,现场的通风技术人员难以掌握。

近年来,笔者曾多次与地方劳动部门协作,对一些矿山的通风系统进行了测定与评价,采用过多种评价方法。实践证明,一个好的矿井通风系统评价方法应满足以下要求:①评价指标能全面准确地反映出矿井通风系统的状况与技术质量特征;②评价模式简单明了,可操作性强,易于掌握;③评价结论能反映出矿井通风系统的合理性、经济性及安全可靠性;④评价中所采用的数据易于获取,数据处理工作量小;⑤采用的评价指标有明确的评价标准。

综观上述要求,笔者认为:采用由冶金工业部和有色金属工业总公司1986年联合颁布,1987年正式执行的《冶金矿山矿井通风系统鉴定指标》对矿井

6　结论

(1)纤维栅洗涤器用于地下工程掘进凿岩防尘,能使两台凿岩机同时凿岩的工作面的平均粉尘浓度达到国家规定的卫生标准2mg/m3以下。

(2)采用工作面就地净化循环通风的方法,可以解决了长度头地下工程掘进防尘问题,有利于改善地下作业条件、保护工人健康,具有一定推广价值。

(3)理论分析和实测结果表明,独头工作面的稳定浓度仅与产尘量、除尘器的处理风量和净化效率有关,而与本底浓度无关,但达到稳定浓度的时间则与本底浓度有关。

参考文献

1　谢象春.紊流射流理论及其应用.科学出版社,1975

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2000年第1期J anuary2000 工业安全与防尘

Indus trial Safety and Du st Control

通风系统进行综合评判是一种较为理想的评价方法,其评价结论能够比较全面准确地反映出矿井通风系统的技术经济效果与通风系统的管理水平。2　矿井通风系统鉴定指标简介

矿井通风系统鉴定指标由五项基本指标、一项综合指标及四项辅助指标组成。2.1　基本指标

(1)风量(风速)合格率Z 量(速):为风量或风速符合《冶金矿山安全规程》要求的需风点数和需风点总数的百分比。它反映需风点的风量或风速是否满足需要,以及风量的分配是否合理;

(2)风质合格率Z

质:为风源质量符合《冶金矿山安全规程》要求的需风点数与需风点总数的百分比。

它反映风源的质量及其污染状况;

(3)有效风量率Z 有:为矿井通风系统中的有效风量与主扇装置风量的百分比。它反映主扇装置风量供利用的程度;

(4)主扇装置效率Z 扇:为该装置的输出功率与输入功率的百分比。它反映主扇装置的工况、性能及其与矿井通风网路的匹配是否得当;

(5)风量供需比U :为实测的主扇装置风量与计算的需风量的比值。它反映风量的供需关系。2.2　综合指标C :是以上五项基本指标的综合反映,用以直观地衡量矿井通风系统总的技术经济状况,其计算式为

C =5

Z 速 Z 质 Z 有 Z 扇

U

2.3　辅助指标

辅助指标共有四项,分别为单位有效风量所需功率W 、单位采掘矿石量的通风费用I 、年产万吨耗风量q 及单位采掘矿石量的通风电耗E 。

但是,笔者在使用此鉴定指标对矿井通风系统进行评价时,发现存在以下问题:①此鉴定指标只规定了考核的项目而未明确评价标准;②指标中的某些项目的选取不尽合理;③指标中的辅助指标过于繁琐,且数据的获取较为困难。

因此,建议在采用该鉴定指标对矿井通风系统进行评价时,应对某些指标进行必要的修改,摒弃辅助指标并对基本指标制定合理的评价标准。3　矿井通风系统鉴定指标的修改及说明

矿井通风系统鉴定指标中的第五项基本指标为风量供需比U ,其计算式为: U =∑Q 扇/∑Q 需式中　∑Q 扇

主扇装置风量,m 3/s ;

∑

Q 需按设计定额计算的同时工作需风点的风量之和,m 3/s 。

而在计算综合指标时,将U 换算为风量供需指数U ′

的取值为

当1≤U ≤1.67时　U ′=100%当U > 1.67时　U ′=

1.67

U

×100%当U <1时　U ′=U ×100%从U 到U ′的转换中不难发现,0.6≤

1

U

≤1时,U

′的取值最高,这实际上是用矿井通风系统中的有效风量率的指标的标准来衡量矿井通风系统的风量供需比,使两指标在使用中产生了混乱。此外,在风量供需比中的E Q 需是矿井设计中的设计风量,与矿井通风系统中的实际风量无直接关系,这个指标的优劣不能真实反映出矿井通风系统的好坏。

例在某矿井通风系统中,矿井需风量∑Q 需=50m 3/s ,主扇装置风量∑Q 扇=70m 3/s ,有效风量

为∑Q 有=45m 3/s ,根据这些参数,不难看出该矿井通风系统的有效风量率Z 有=64.29%,达到《冶金矿山安全规程》中的要求,而风量供需比U = 1.4,从而U ′也可取得最高值。

在矿井通风系统中,尽管有效风量未达到矿井需风量的要求,但鉴定指标中用于反映矿井风量的两项基本指标(有效风量率Z 有和风量供需比U )均达到了较高的水平。由此可见,用鉴定指标得出的评价结论与矿井通风系统的实际状况存在偏差。产生这种偏差的原因在于鉴定指标中用于评价矿井风量的指标在选用上欠妥。从鉴定指标中的定义可知,有效风量率反映的是通风网路中通风构筑物及风机对风流的控制水平,而风量供需比只反映了在矿井通风系统的设计中,风量备用系数的选取是否合理,两指标都不能反映矿井通风系统中的实际风量是否能满足矿山的生产要求。鉴于上述原因,可将原指标中的风量供需比的定义进行修改,其计算式为

U =∑Q 有

/∑

Q 需

式中　∑Q 有

各需风点的有效风量之和,即到

达各需风点的新风量之和,m 3/s 。

经修改后的风量供需比反映的是各需风点的获风量与需风量的吻合程度。U 值应处在一个较为合理的范围内,比值过高会造成能量的浪费,比值过低则风量不能满足生产要求。因此风量供需指数U ′可按下式计算

当1≤U ≤1.2时U ′=100%;当U > 1.2时U ′=

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