煤礦井礦山通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用研究

一、煤礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全性基本要求

1.安全性

煤礦井通風(fēng)設(shè)計建立在擬定進風(fēng)井與回風(fēng)井的布置基礎(chǔ)之上，礦井通風(fēng)系統(tǒng)具有復(fù)雜性、非穩(wěn)定性等特點。礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全性是指保證煤礦井下各用風(fēng)地點風(fēng)量與風(fēng)質(zhì)，為井下作業(yè)人員呼吸提供充足的氧氣，及時稀釋或者排除有毒氣體。通風(fēng)系統(tǒng)安全性是礦井預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的關(guān)鍵所在。結(jié)合煤礦地質(zhì)特點，合理運用礦井通風(fēng)技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)、排查、消除井下災(zāi)害情況，以預(yù)防為主，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，及時進行正確處理，保證通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性與安全性。

2.礦井通風(fēng)技術(shù)安全性要求

通風(fēng)技術(shù)的安全性需要堅持貫徹“以風(fēng)定產(chǎn)”的方針，全面提高煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)的預(yù)防能力、處理災(zāi)害的能力，同時為煤礦安全生產(chǎn)、安全評價等提供有力的技術(shù)支持方案，成為管理者有力的管理工具。通風(fēng)技術(shù)是構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，選擇合理、全面的礦井通風(fēng)技術(shù)，制定可靠的通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)技術(shù)以排除、稀釋瓦斯氣體、粉塵、熱源等為出發(fā)點，滿足井下作業(yè)人員的需求，實現(xiàn)風(fēng)向與風(fēng)量的有效控制。建立完善的通風(fēng)系統(tǒng)，優(yōu)化通風(fēng)技術(shù)，抑制井下事故的發(fā)生，及時消除與控制井下事故。

3.礦井通風(fēng)技術(shù)優(yōu)化

優(yōu)化礦井通風(fēng)技術(shù)時，需要同時考慮通風(fēng)技術(shù)的可靠性與穩(wěn)定性。這兩個因素成為評價礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性的核心因素。煤礦井通風(fēng)技術(shù)水平對礦井的安全作業(yè)、經(jīng)濟效益目標(biāo)實現(xiàn)等產(chǎn)生直接影響，對煤礦井的抗災(zāi)能力有著決定性的影響作用。優(yōu)化煤礦井通風(fēng)技術(shù)，保證各采礦區(qū)的通風(fēng)風(fēng)質(zhì)與通風(fēng)風(fēng)量，創(chuàng)設(shè)良好的井下作業(yè)環(huán)境。合理設(shè)計布置通風(fēng)設(shè)施，防止煤炭自燃情況發(fā)生，

4.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與通風(fēng)機的臺數(shù)、布置位置，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，井下風(fēng)壓等因素密切相關(guān)。例如井下局部地區(qū)風(fēng)流的穩(wěn)定性，取決于局部的通風(fēng)系統(tǒng)。井下風(fēng)路穩(wěn)定性與風(fēng)流大小、方向息息相關(guān)。在普通風(fēng)路環(huán)境中，常常只發(fā)生風(fēng)流大小變化，在角聯(lián)風(fēng)路中易發(fā)生風(fēng)路變化。煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量的回歸方程，確定通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流穩(wěn)定性的主要風(fēng)路，保證井下各作業(yè)區(qū)的風(fēng)流穩(wěn)定。采取有針對性的通風(fēng)技術(shù)管理措施，將影響風(fēng)路的風(fēng)阻控制在可控制的范圍內(nèi)，保證煤礦各個作業(yè)區(qū)通風(fēng)風(fēng)量與風(fēng)質(zhì)，營造良好的井下作業(yè)范圍。

二、煤礦井礦山局部通風(fēng)技術(shù)分析

1.局部通風(fēng)設(shè)備

局部通風(fēng)設(shè)備包括通風(fēng)機、風(fēng)筒。通風(fēng)機是煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)中*的安全設(shè)備，是實現(xiàn)安全作業(yè)的重要保證，為各個采掘區(qū)提供新鮮充足的風(fēng)流，保證井下作業(yè)人員呼吸順暢，是及時稀釋、排除有毒氣體或者粉塵的基礎(chǔ)保障。目前煤礦井下通風(fēng)設(shè)備主要分為兩種：軸流式與離心式。離心式通風(fēng)機占地面積較大，效率較低，噪音較低。與離心式相比，軸流式通風(fēng)機具有較高的工作效率，且占地面積小，但是具有噪音較大的缺點。局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計者需要尊重采掘面的通風(fēng)量以及風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，選擇恰當(dāng)?shù)耐L(fēng)機。不同的作業(yè)環(huán)境需要選擇有針對性的通風(fēng)設(shè)備。例如在掘進工作面中，首先需要及時排除有害氣體與粉塵為主。風(fēng)筒是通風(fēng)系統(tǒng)中*的導(dǎo)風(fēng)裝置。風(fēng)筒可分為柔性與剛性兩種。與剛性風(fēng)筒相比，柔性風(fēng)筒在我國煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用更為廣泛，具有可伸縮、輕便、搬運方便等諸多優(yōu)點，漏風(fēng)較剛性風(fēng)筒大。風(fēng)筒的風(fēng)阻與有效漏風(fēng)率是選擇風(fēng)筒時需要考慮的核心因素。當(dāng)然，礦區(qū)通風(fēng)距離、用風(fēng)地點的不同也是局部通風(fēng)設(shè)備選擇時需要考慮的因素。

2.局部通風(fēng)方式

根據(jù)通風(fēng)機的工作方式，可以將其分為混合式、抽出式、壓入式三種。壓入式通風(fēng)中，局部通風(fēng)機被設(shè)置在距離掘進巷道口十米以外的進風(fēng)側(cè)巷道中。工作方式是通過通風(fēng)機傳輸新鮮空氣至采掘工作面，同時將質(zhì)量低的風(fēng)經(jīng)由巷道及時排除。具有高安全性、通風(fēng)效果好等諸多優(yōu)點，但是也兼有作業(yè)環(huán)境不良、污風(fēng)排放時間較長等缺點，需要輸送入較大量的風(fēng)。抽出式通風(fēng)方式，與前者通風(fēng)方式相比，通風(fēng)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，具有風(fēng)量小、排污時間長等缺點，而且受到通風(fēng)方式的限制，其需要選擇剛性風(fēng)筒，增加安裝、搬運等費用?；旌鲜酵L(fēng)設(shè)備，則是將前兩種通風(fēng)方式結(jié)合起來，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點，尤其適用于長距離巖巷掘進工作面。但是對通風(fēng)管理水平提出較高要求。

3.局部通風(fēng)技術(shù)

單巷單風(fēng)機壓入式局部通風(fēng)技術(shù)，顧名思義，其是指在單巷道掘進過程中運用大功率通風(fēng)機與直徑較大的風(fēng)筒相結(jié)合使用的一種局部通風(fēng)技術(shù)。此種通風(fēng)技術(shù)中，污風(fēng)不會通過通風(fēng)機，通風(fēng)機與其他電器設(shè)備均曝露在新鮮風(fēng)流中。此種通風(fēng)技術(shù)要求采用柔性風(fēng)筒。柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)特性此時也發(fā)揮一定積極作用，對排出污風(fēng)也發(fā)揮了一定的作用。這種技術(shù)在我國東灘煤礦等取得了良好的經(jīng)濟效益，為快速掘進提供了充足的技術(shù)保障。在通風(fēng)過程中，一臺通風(fēng)機無法滿足供風(fēng)需求，但是通風(fēng)管道的強度不適宜運用超大功率的通風(fēng)機，此種情況下，可以運用通風(fēng)機并聯(lián)技術(shù)，解決風(fēng)量供應(yīng)問題。

在大斷面超長距離巷道掘進中，隨著采掘深度不斷增加，通風(fēng)機的吸風(fēng)量也會發(fā)生顯著降低，同時風(fēng)筒的風(fēng)壓會持續(xù)增大，我們需要建立相應(yīng)的風(fēng)庫，構(gòu)建多風(fēng)機工作環(huán)境，達到降低風(fēng)阻與風(fēng)壓的目標(biāo)，保證煤礦巷道工作面的風(fēng)量與風(fēng)質(zhì)的穩(wěn)定與可靠性，便于井下人員進行安全的掘進工作。解決超長距離巷道問題，同時可以充分利用鉆孔通風(fēng)的局部通風(fēng)技術(shù)，通過大直徑垂直鉆孔，直接將某一水平的風(fēng)流在通風(fēng)機的作用下直接壓入施工巷道，污風(fēng)流通方向與此相反。此種通風(fēng)技術(shù)的優(yōu)點是縮短通風(fēng)路徑，大大改進煤礦掘進工作面的通風(fēng)效果。

三、煤礦井下均壓通風(fēng)技術(shù)

均壓通風(fēng)技術(shù)，則主要通過降低通風(fēng)通道兩端之間的風(fēng)壓平衡，實現(xiàn)風(fēng)壓的有效調(diào)節(jié)與改善，安裝相應(yīng)的調(diào)壓裝置。均壓通風(fēng)技術(shù)常被用于高瓦斯煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)之中，利于有效控制煤礦井下采掘工作面等所有巷道空氣中瓦斯含量，降低兩端風(fēng)壓平衡，避免瓦斯涌入到采礦工作面中，避免發(fā)生瓦斯事故，保證井下作業(yè)人員的作業(yè)環(huán)境，促進煤礦采掘工作的順利有序進行。

此種通風(fēng)技術(shù)建立在風(fēng)機兩端風(fēng)壓均勻的基礎(chǔ)之上，否則無法保證瓦斯不涌入到采礦工作面。均壓通風(fēng)技術(shù)操作較為簡單，且具有較高的安全穩(wěn)定可靠系數(shù)。主要的優(yōu)點在于，風(fēng)機性能發(fā)生障礙的情況下，依然能夠保證巷道通風(fēng)正常，不會對煤礦井下瓦斯排通造成影響。

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地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（geothermal management system）是為實現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。

我司深井地?zé)岜O(jiān)測產(chǎn)品系列介紹：

1.0-1000米深井單點溫度檢測（普通表和存儲表）／0-3000米深井單點溫度檢測（普通顯示，只能顯示溫度，沒有存儲分析軟件功能）

2.0-1000米深井淺層地溫能監(jiān)測（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯(lián)網(wǎng)NB無線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；單總線結(jié)構(gòu)，可擴展256個點；進口18B20高精度傳感器，在10-85度范圍內(nèi)，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米深井分布式多點深層地溫監(jiān)測（采用分布式光纖測溫系統(tǒng)細分兩大類：1.井筒測試 2.井壁測試）

4.0-2000米NB型深井液位／溫度一體式自動監(jiān)測系統(tǒng)（同時監(jiān)測溫度和液位兩個參數(shù)，MAX耐溫125攝氏度）

5.0-7000米全景型耐高溫測溫成像一體井下電視（同時監(jiān)測溫度和視頻圖片等）

6. 微功耗采集系統(tǒng)／遙控終端機——地?zé)豳Y源監(jiān)測系統(tǒng)／地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（可在換熱站同時監(jiān)測溫度／流量／水位／泵內(nèi)溫度／壓力／能耗等多參數(shù)內(nèi)容，可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控，24小時無人值守）

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