基于Ventsim的矿井通风系统优化改造研究

文献标识码:A
文 章 编 号 ：1 0 0 3 -77 3X ( 20 19 )0 6 -0 19 7_ 0 2
引言 通风系统作为煤炭综采工作面的“呼吸系统”为
丁.作面的空气流通扮演着不可或缺的角色[1]。但 是 ， 针对一些老矿井其通风系统由于前期设计不合理， 随 着 开 采 深 度 的 增 加 ，综 采 工 作 面 的 瓦 斯 、低温等情 况 越 发 复 杂 ，使 其 通 风 系 统 不 能 够 完 全 配 合 当 前 综 采 工 作 面 的 开 采 ，故 需 根 据 实 际 情 况 对 其 通 风 系 统 进 行 优 化 改 造 。在 传 统 通 风 系 统 的 改 造 工 作 中 ，主要 依 靠 图 纸 标 注 、表 格 计 算 以 及 手 工 解 算 等 方 式 。如今 计算机信息处理技术快速发展，促 进 r 通风系统仿 真技术的兴盛[2]。本 文 将 基 于 Ventsim仿真软件建立 通 风 系 统 的 数 学 模 型 ，实 现 对 风 网 的 解 算 ，为矿井通 风系统的改造提供支持。 1 矿井概述及整改项分析 1 . 1 矿井概述
/%
248.19
244.48
1.52
南侧进风大巷
127.29
117.82
8.04
南侧带式输送机大巷
88.83
80.02
11.01
北风井西侧进风大巷
70.66
70.18
0.68
以 某 矿 井 为 研 究 对 象 ，该 矿 井 最 初 设 计 的 日 开 采 量 为 6 Mt，目前该矿井已达到开采量为4 Mt。该 矿 井 为 高 瓦 斯 矿 ，且 其 主 采 煤 层 相 对 较 稳 定 ,煤层厚 度 在 5 ~ 7.25 m 的 范 围 内 ，煤 层 倾 角 保 持 在 3° ~ 11° 之间 。本矿 井 共 分 为 6 个 采 区 ，其中矿井南侧有 2 个采 区 ，矿 井 北 侧 有 4 个 采 区 ，与之对应的通风方
通 过 对 本 矿 井 整 改 项 的 分 析 ，特 提 出 对 应 的 整
.1 9 8 .
机械管理幵发
jxglkfhjh@126.com
第 34卷
ห้องสมุดไป่ตู้
表 2 矿井通风系统关键巷道风量解算值与实测值对比表
3 . 2 矿井通风改造方案对比分析
巷道名称 主风井
解算值 / ( m3*min_l) 实测值 / ( m3*min_l) 误差值
比 分 析 ，最 终 得 出 贯 通 南 侧 煤 仓 、完 善 通 风 构 筑 物 等 措 施 的 整 改 方 案 ，为 确 保 综 采 工 作 面 的 通 风 质 量 ，改善作业环
境奠定了扎实的基础。
关 键 词 ：矿 井 通 风 V e n t s i m 解 算 改 造 安 全
中图分类号:TD72
由 于 综 采 工 作 面 各 个 采 区 分 布 相 对 分 散 ，且
通风构筑物不完善，故现场工作面存在漏风情况，从
而给工作面的风量分配带来了困难；
3)
西风井和北风井中所选用风机的叶片安装角
度及风压已达到其极限值。随着综采工作面的不断
扩 张 ，井下某些采区存在供风紧张的情况。
如 若 不 对 上 述 问 题 进 行 整 改 ，则 导 致 综 采 工 作
1 )该 矿 井 年 代 相 对 久 远 ，其 支 护 方 案 相 对 欠 缺 ，
导 致 巷 道 内 风 阻 增 大 ；掘 进 工 作 面 等 主 要 通 风 位 置
其进风和回风路线过长,导致其所需的风量非常大；
随 着 近 几 年 矿 井 朝 着 横 向 发 展 ，导 致 其 风 阻 增 大 ；
2)
呈现 出 来 ，具 体 如 图 1 所示。
图 1 矿井通风系统模型
模 型 导 入 至 Ventsim软 件 后 ，根据前期调研的数 据对本矿通风系统中的各个参数进行设置。设置完毕 后 ，基 于 Ventsim软件对通风系统中的风流动方向、 风量等指标进彳于解算。解算结果如下页表2 所 示 。
分析表2 可得:基于Ventsim软件对矿井通风系统 风量的解算与实测值误差较小，即 可 采 用 Ventsim软件 对改造后的通风系统验证方案的可行性和优劣性。 3 矿井通风系统的改造方案及其对比分析 3 . 1 矿井通风系统改造方案分析
总 第 194期 2019年第6 期
机械管理幵发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 194 N〇.6, 2019
D01:10.16525/j.cnki.cnl4-1134/th.2019.06.088
基 于 Ventsim的矿井通风系统优化改造研究
张文彬
( 山 西 离 柳 焦 煤 集 团 有 限 公 司 安 全 指 挥 中 心 ， 山 西 吕 梁 032300)
摘 要 :针 对 传 统 矿 井 通 风 系 统 阻 力 大 、风 量 不 足 等 问 题 提 出 了 整 改 方 案 ，并 基 于 V e m o m 软 件 对 整 改 方 案 进 行 对
2 410.5 南一、南二采区
1 . 2 矿井通风系统整改项分析 基 于 对 现 场 通 风 系 统 的 调 研 分 析 ，特将其需整
改项总结如下：
收 稿 日 期 ：2 0 1 9 -0 1 -1 6 作 者 简 介 ：张 文 彬 （1978— ) ，男 ，本 科 ，毕 业 于 太 原 理 工 大 学 采 矿 工 程 专 业 ，工 程 师 ，研 究 方 向 为 矿 井 通 风 与 安 全 。
式为分区通风，包括 有 西 、南 、北三个风井。各风井的 技术参数如表1 所示。
表 1 矿井通风风井参数汇总表
风井 叶片角度/(° ) 风量 /(m'mirT1) 风压/Pa 供风范围
北风井
45
530.03
3 040.8 北一、北二采区
南风井
-15
304.13
880.0
南五采区
西风井
43
426.85
面风量供应不足及工作面气流不畅，瓦 斯 浓 度 升 高 ，
为工作面的开采带来了隐患。
2 矿井通风系统仿真评价
基 于 CAD软件将该矿井通风系统的相关资料
转 化 为 .DXF格 式 的 单 线 图 ，并 将 .DXF格 式 的 单 线 图
导 入 至 Ventsim软 件 中 ,将本矿井的通风系统结构图