矿井通风系统的优化设计与应用(科技成果)ebkp.docx

矿井通风风系统的的优化设设计与应应用鉴 定 材 料料临沂矿业业集团邱邱集煤矿矿二一年四月目 录1、鉴定定大纲2、计划划任务书书3、工作作报告4、技术术研究报报告5、社会会经济效益益分析报报告6、用户户使用报报告矿井通风风系统的的优化设设计与应应用鉴 定定 大大 纲纲临沂矿业业集团邱邱集煤矿矿二一年四月矿井通风风系统的的优化设设计与应应用鉴 定 大 纲纲一、鉴定定条件矿井通通风系统统的优化化设计与与应用项项目是临临沂矿业业集团公公司20010年年度科技技计划，由由山东省省邱集煤煤矿研究究实施，经经过应用用测试，各各项性能能指标均均达到设设计要求求。目前前，技术术文件已已经齐全全，应用用后效果果明显才才 ，具具备了鉴鉴定条件件。特申申请鉴定定。二、项目目名称矿井通风风系统的的优化设设计与应应用三、项目目来源及及编号临沂矿业业集团公公司20010年年度科技技计划四、鉴定定目的通过专家家评议做做出结论论，以便进进行推广广应用。五、鉴定定形式会议鉴定定六、鉴定定内容1、审查查技术文文件是否否齐全、完完整、正正确、统统一。2、评价价系统是是否科学学、合理理、先进进。3、审查查改造后后的系统统是否满满足安全全生产需需要。七、鉴定定资料文文件1、计划划任务书书；2、工作作报告；3、技术术研究报报告； 4、经经济效益益分析报报告；5、用户户使用报报告。八、鉴定定程序1、成立立鉴定委委员会；2、讨论论并通过过鉴定大大纲；3、项目目完成单单位向鉴鉴定委员员会汇报报研究开开发情况况；4、专家家质疑；5、专家家评议，通通过鉴定定意见；6、专家家、评委委签字。鉴定委员员会 二一年四月 编号类别二一年科学学技术项项目计划任务务书项目名称称：矿井通通风系统统的优化化设计与与应用负责单位位：临沂矿矿业集团团邱集煤煤矿 起止年限限：20006 年5月 20010 年4月国内外概概况、水水平和发发展趋势势及专利利情况：矿井通风风技术是是治理煤煤矿瓦斯斯、煤尘尘及火灾灾的基础础，合理理高效的的矿井通通风系统统是煤矿矿安全生生产的基基本保障障。随着着科学技技术的发发展，煤煤矿生产产机械化化程度的的提高，矿矿井开采采规模迅迅速扩大大，通风风线路随随之增加加，通风风阻力增增加，工工作面配配风困难难，通风风难度相相应增加加。合理理的通风风设计与与系统优优化，能能有效保保证矿井井的高效效、持续续发展。矿井通风风技术经经历过较较长的发发展过程程。约在在16440年，人人们开始始把进风风和回风风路线分分开，以以利用自自然通风风压力进进行矿井井通风。为为了加大大通风压压力，116500年在回回风路线线上设置置火筐，117877年又在在回风路路线上设设置火炉炉，给回回风风流流加热。118988年电力力初型轴轴流式通通风机投投入使用用。200世纪440年代代以来，各各种大功功率主通通风机相相继投入入使用。本世纪550年代代以来，我我国矿井井通风理理论与技技术研究究取得了了飞速进进步，如如：(1)对对井巷通通风阻力力进行了了广泛的的研究与与测定；(2)建建立了各各类作业业面紊流流传质方方程及污污染物浓浓度分析析计算方方法，为为风量计计算方法法提供了了理论依依据；(3)应应用电子子计算机机计算和和分析复复杂通风风网络，为为矿井通通风系统统分析提提供了为为矿井通通风系统统分析提提供了有有效的方方法； 深井井热源、空空气与围围岩热交交换和矿矿井热环环境控制制理论与与技术有有较大进进展，初初步形成成矿内热热力学理理论体系系；开展了了露天矿矿通风理理论与技技术的研研究。我国矿井井从500年代开开始逐步步建立机机械通风风系统。60年代，建立分区通风系统和棋盘式通风网络，70年代，出现梳式通风网络、爆堆通风，推广地温预热技术及云锡的排氡通风经验等。进入80年代，我国矿井通风技术以节约能耗为中心有了比较快的发展，取得的主要成就有：高效节能风机的研制与推广；多风机多级机站通风新技术的应用；矿井通风网路的节能技术改造；建立矿井通风计算机管理系统和井下风流调控技术与手段的完善等。主要研究究、实验验内容、目目标、技技术关键键及主要要技术经经济指标标（目标要要具体，包包括阶段段目标和和最终目目标）：一、项目目主要研研究内容容：随着矿井井开采技技术的发发展，煤煤矿生产产机械化化程度的的提高，矿矿井开采采规模迅迅速扩大大，通风风线路随随之增加加，通风风阻力增增加，工工作面配配风困难难，通风风难度相相应增加加。矿井井现有通通风已经经不能满满足需求求，对矿矿井通风风系统进进行优化化设计改改造，从从而降低低矿井通通风阻力力，提高高风机运运行质量量，增加加风量，以以满足矿矿井目前前及后期期生产需需求。二、项目目研究的的目标：1、简化化矿井通通风网络络；2、合理理规划矿矿井通风风设施，尽尽量使矿矿井风流流进行自自然分配配，减少少矿井通通风设施施数量，降降低矿井井通风阻阻力；3、合理理配备矿矿井通风风量，有有效的稀稀释、排排出井下下生产过过程中产产生的瓦瓦斯、煤煤尘及其其他有毒毒有害气气体；4、降低低矿井通通风阻力力，为优优化通风风系统提提供条件件，使矿矿井通风风达到经经济合理理的要求求。三、项目目研究技技术关键键主要表表现在：通过对主主通风机机、地面面风硐的的改造及及井下通通风系统统优化，提提高主通通风机工工作效率率，降低低矿井阻阻力，增增加矿井井风量。四、主要要经济技技术指标标：1、随着着西五采采区开采采范围的的扩大、加深，通通风阻力力随之加加大，计计划在西西五建一一风井，以以满足西西五采区区的正常常生产，预预计投资资10000余万万元，经经过优化化改造，通通风能力力完全可可以满足足西五采采区的开开采延伸伸，节约约投资110000余万元元。2、主要要通风机机年耗电电量由系系统改造造前的4499.63万万kW··h/aa降至4449.4万kkW·h/aa，年节节省电费费20万万元。3、由于于通风网网络的优优化，确确保了矿矿井稳产产、高产产。采用的研研究、实实验方法法和技术术路线（包包括工艺艺流程）：首先对矿矿井通风风系统阻阻力进行行测定，找找出高阻阻力区域域，据此此制定通通风系统统优化方方案，并并组织实实施。其其次，结结合矿井井中长期期发展规规划，矿矿井通风风系统优优化与开开拓布局局调整相相结合，分分析通风风系统现现状及将将来的风风量需求求技术成成果主要要应用领领域为井井工煤炭炭开采，适适用于正正常生产产矿井的的通风系系统优化化，具有有广泛的的推广应应用范围围。在矿矿井通风风困难时时期复杂杂通风系系统优化化方面有有所创新新。1、课题题研究方方法理论研究究与现场场实际优优化操作作相结合合的方法法2、课题题研究的的技术路路线明确课题题研究理理论基础础制定定研究方方案工作面面现场操操作依据理理论基础础对现场场实际操作作进行整整理分析析总结结出矿井井开采延延伸对矿矿井通风风系统影影响及解解决办法法写出出研究报报告现有技术术基础及及条件（包包括本课课题做了了哪些工工作和现现有仪器器设备条条件等）：本研究课课题是在在矿领导导亲自指指导下立立项的，并并担任课课题组负负责人，负负责组织织协调整整个研究究工作。他他们深刻刻认识到到矿井通通风是矿矿井各生生产环节节中最基基本的一一环，它它在矿井井生产期期间占有有非常重重要的地地位。要要想提高高矿井效效益，实实现高产产高效，必必须走科科技创新新优先发发展科技技的道路路。对于于邱集煤煤矿来说说，井下下地质条条件复杂杂，矿井井通风路路线长、阻阻力大，通通风设施施老化，在在这种艰艰苦的环环境下，简化矿井通风网络，合理规划矿井通风设施，合理配备矿井通风量，降低矿井通风阻力，为优化通风系统提供条件，使矿井通风达到经济合理的要求。为以后的类似开采条件提供有价值的借鉴依据。在矿领导导的大力力支持下下，邱集集煤矿组组织了一一批有丰丰富实践践经验的的工程技技术人员员组成矿矿课题研研究组，参参与课题题的现场场调研、数数据整理理、理论研研究及工工程实施施工作。地点：试试验规模模和进度度安排：本项目主主要研究究地点在在山东省省邱集煤煤矿进行行。项目研究究进度安安排如下下：20066.0520007.2对对地面通通风系统统改造调查查研究阶阶段；20077.1120008.22对地面风硐硐、主风风机进行行改造阶阶段；20099.520009.110对井井下通风风系统优优化改造造调查研研究阶段段；20099.1220110.11对井下下通风系系统优化化改造阶阶段；20100.120100.2为通风系系统优化化改造数数据整理理汇总阶阶段；20100.320100.4为研究究报告撰撰写阶段段。承担单位位和主要要协作单单位及分分工（包包括研究究、研制制、试验验各阶段段的各单单位得分分工和承承担的责责任）：本项目由由山东省省邱集煤煤矿与山东省省泰安大大成防爆爆电机有有限公司司承担。邱集煤矿矿负责项项目的立立项、改改造方案案制定及及井下系系统的改改造实施施工作。山东省泰泰安大成成防爆电电机有限限公司负负责主通通风机扩扩散器的的改造实实施工作作。经费概算算（包括括总概算算和分年年度预算算的项目目和费用用及偿还还经费和和年度）:本项目使使用经费费共计772.770万元元整。具具体支出出及依据据如下表表序号科目金额（万元）计算依据1调研费0.50收集资料、调研出差2通风系统设计改造26.10优化设计改造支出3风道改造施工费6.10改造支出4购置设备40.00购置设备5678910合计72.70临沂矿业业集团邱集集煤矿财财务科需要增添添的主要要设备、仪仪器（名名称、规规格型号号、数量量）和材材料：课题负责责人（单单位、姓姓名、职职务、职职称、联联系电话话）：武善元临临矿集团团邱集煤煤矿高级级工程师师总工程程师课题工作作人员（单单位、姓姓名、职职称、职职务、联联系电话话）：李存禄 临矿矿集团邱邱集煤矿矿 采采矿工程程师生产产矿长杜建华临临矿集团团邱集煤煤矿技术术员 通风副副科长韩长海 临矿矿集团邱邱集煤矿矿 助助理工程程师 通防防副区长长徐庆国临临矿集团团邱集煤煤矿 助理工工程师 生生产科长长孟凡全 临矿矿集团邱邱集煤矿矿技术员员 通风风科长闫之喜临临矿集团团邱集煤煤矿技术术员 通风科科技术员员 基层单单位、负负责人审审查意见见（指所所室、院院系、厂厂矿基层层负责人人等）：负责人（签签名、盖盖章）审查日期期： 年 月 日日上报任务务书单位位、负责责人审查查意见（有有学术委委员会者者应附其其审查意意见）负责人（签签名、盖盖章） 审查意意见： 年 月 日主管部门门审查意意见： （公公章） 审查查日期： 年 月月 日矿井通风风系统的的优化设设计与应应用 工 作 报 告告临沂矿业业集团邱邱集煤矿矿二一年四月矿井通风风系统的的优化设设计与应应用 工 作 报 告告一、课题题提出矿井通风风系统是是矿井生生产系统统的重要要组成部部分，担担负着连连续不断断地向井井下供给给新鲜空空气，排排出有毒毒有害气气体，保保证矿井井和作业业人员生生命安全全的重要要任务，所所有矿井井的通风风系统都都必须符符合“系统简简单、安安全可靠靠、经济济合理”，即通通风系统统简单，便便于通风风管理；通风经经济合理理，可以以节约通通风费用用；而通通风系统统安全可可靠状况况直接决决定着整整个矿井井的安全全或危险险程度，是是煤矿安安全工作作的重中中之重。近年来，我我国煤矿矿技术高高速发展展，原煤煤产量大大量提升升，瓦斯斯重大事事故屡有有发生。在在部分开开采时间间较长的的煤矿中中，通风风系统不不科学合合理是造造成瓦斯斯重大事事故的直直接原因因。随着着开采范范围的扩扩大、开开采深度度的加深深、原煤煤产量的的提高和和瓦斯涌涌出量的的增加，矿矿井出现现了通风风线路长长、通风风阻力大大、通风风设施差差、漏风风严重，通通风能力力不足现现象，尤尤其部分分中、小小煤矿，通通风技术术人员少少，基础础力量较较低，改改进意识识薄弱，未未对负责责落后、急急需优化化的通风风系统进进行改造造，极易易造成通通风事故故。为了了确保矿矿井通风风系统合合理、稳稳定可靠靠，杜绝绝矿井通通风及瓦瓦斯、煤煤尘爆炸炸事故，对对矿井通通风系统统优化尤尤为重要要。邱集煤矿矿采用立立井开拓拓方式，设计生产能力45万t/年，2005年经过矿井技改后，核定生产能力为90万t/年。-395m水平运输大巷两翼上下山开采，长壁后退式采煤方法，全部冒落法顶板管理。现主采煤层为7层煤，平均厚度1.25米。矿井通风方式为中央并列式，副井为进风井，主井回风，地面安设两台FBCDZ-8-24型对旋式主扇，每台功率为2×280KW，一台运转，一台备用。主提风机通风能力7090m3/s，进行通风能力核定时主提风机最大通风量5100 m3/min。对于邱集集煤矿来来说，井井下地质质条件复复杂，矿矿井通风风路线长长、阻力力大，通通风设施施老化，在在这种艰艰苦的环环境下，简简化矿井井通风网网络，合合理规划划矿井通通风设施施，合理理配备矿矿井通风风量，降降低矿井井通风阻阻力，为为优化通通风系统统提供条条件，使使矿井通通风达到到经济合合理的要要求。为为以后的的类似开开采条件件提供有有价值的的借鉴依依据，课课题研究究意义重重大。二、课题题研究方方法及技技术路线线1、课题题研究方方法：理论研究究与现场场实际优优化操作作相结合合的方法法2、课题题研究的的技术路路线：明确课题题研究理理论基础础制定定研究方方案根据现场场调控依据理理论基础础对现场场实际操作作进行整整理分析析总结结出矿井井开采延延伸对矿矿井通风风系统影影响及解解决办法法写出出研究报报告矿井通风风系统的的优化设设计与应应用 技术研究究报告临沂矿业业集团邱邱集煤矿矿二一年四月矿井通风风系统的的优化设设计与应应用 1前 言1.1课课题的提提出及研研究意义义矿井通风风是保障障矿井安安全的主主要技术术手段之之一。在在矿井生生产过程程中，必必须向矿矿井连续续地输送送新鲜空空气，供供给人员员呼吸，稀稀释和排排出有害害气体及及矿尘，改改善井下下气候条条件及救救灾时控控制风流流的作业业。这种种利用机机械或自自然通风风为动力力，使地地面空气气进入井井下，并并在井巷巷中作定定向和定定量流动动，最后后将污浊浊空气排排出矿井井的全过过程就称称为矿井井通风。因因此，矿矿井通风风的首要要任务就就是要保保证矿井井空气的的质量符符合要求求。矿井通风风技术是是治理煤煤矿瓦斯斯、煤尘尘及火灾灾的基础础，合理理高效的的矿井通通风系统统是煤矿矿安全生生产的基基本保障障。随着着科学技技术的发发展，煤煤矿生产产机械化化程度的的提高，矿矿井开采采规模迅迅速扩大大，通风风线路随随之加长长，通风风阻力增增加，工工作面配配风困难难，通风风难度相相应增加加。合理理的矿井井通风设设计应该该是一个个安全可可靠、技技术先进进和经济济的矿井井通风系系统。矿矿井通风风系统优优化是对对矿井现现有通风风情况进进行分析析，找出出系统中中存在的的不足和和改进的的地方，并并在已提提出的众众多矿井井通风系系统方案案中，寻寻找能满满足矿井井各用风风地点供供风，满满足矿井井安全，有有利于矿矿井生产产和降低低通风费费用的最最优通风风优化方方案。邱集煤矿矿位于鲁鲁西北平平原，黄黄河北岸岸，年生生产能力力75万万吨，煤煤层较薄薄，为77层，110层煤煤，开采采难度大大，巷道道较长，通通风阻力力较大。矿矿井采用用立井开开拓，中中央并列列式通风风，主井井井筒兼兼作回风风井，负负井井筒筒兼作进进风井。建建井初期期选用44-722-111型20离离心式通通风机，后后改造为为FBCCDZ-8-24对对旋轴流流式通风风机，装装机功率率为2××2800千瓦。随随着煤矿矿开采量量的不断断加大，该该通风机机最大调调整到446000m3/miin的流流量已经经不能满满足需求求，为满满足目前前及后期期风量660000m3/miin需求求，需对对矿井通通风系统统进行优优化改造造，通过过技术改改造及系系统优化化，进一一步提高高矿井的的经济效效益，保保证矿井井高效、安安全发展展具有十十分重要要的意义义。1.2矿矿井最优优通风系系统方案案确定方方法矿井通风风系统可可以通过过对下列列几方面面进行比比较得出出该矿最最优通风风系统：1.2.1改变变矿井通通风方法法。矿井井通风方方法包括括抽出式式、压入入式和混混合式，当当矿井在在浅部开开采、矿矿井煤层层自燃倾倾向性或或矿井火火区比较较严重时时考虑用用压入式式通风方方法外，一一般空间间选择抽抽出式通通风方法法，抽出出式通风风的进风风巷道无无需安设设风门，便便于运输输、行人人，矿井井通风管管理工作作容易，抽抽出式矿矿井通风风的风流流处于负负压状态态，当主主要通风风机因故故停风时时，井下下风流压压力提高高，在短短时间内内可抑制制采空区区内瓦斯斯等有害害气体的的涌出。混合式通风无论从管理，还是从装备上都比较复杂，应尽量少采用。1.2.2改变矿矿井通风风方式。矿矿井通风风方式分分为中央央并列式式、中央央分列式式、两翼翼对角式式、分区区对角式式和混合合式。通通风方式式的选择择，应根根据矿井井煤层赋赋存条件件、地形形条件、井井田面积积及矿井井瓦斯等等级、煤煤层自燃燃倾向等等情况，从从经济和和安全加加以分析析比较确确定。一般情况况下，井井田面积积小、煤煤层倾角角大、埋埋藏较深深、新建建矿井选选择中央央并列式式，但在在这种通通风方式式中矿井井通风路路线是折折返式的的，在同同等条件件下和其其它通风风方式比比较，风风路较长长、阻力力较大、漏漏风较多多，而且且主要通通风机耗耗电多，矿矿井风压压变化大大。中央央边界对对角式的的矿井通通风方式式优缺点点与中央央并列式式相反，分分别适用用于井田田面积大大、煤层层倾角大大、埋藏藏较深的的生产矿矿井中。煤煤层埋藏藏深、井井田规模模大、瓦瓦斯等级级高、多多煤层开开采的矿矿井，宜宜使用混混合式通通风。1.2.3简化矿矿井通风风网络。矿矿井通风风网络分分为简单单通风网网络和复复杂通风风网络。两两者的区区别就是是网络中中有无角角联风路路。简化化矿井通通风网络络的途径径就是消消灭矿井井通风网网络中的的角联风风路。1.2.4合理规规划矿井井通风设设施。矿矿井通风风设施包包括风门门、风墙墙、风桥桥、风窗窗等。在在矿井通通风系统统中起着着至关重重要的作作用，其其设置首首先考虑虑尽量使使矿井风风流进行行自然分分配，减减少矿井井通风设设施的数数量，降降低矿井井通风阻阻力。若若自然分分配风量量不能达达到各用用风地点点的需求求，才考考虑适当当增加通通风设施施，并达达到经济济合理，矿矿井通风风设施的的位置、质质量、数数量必须须符合要要求，否否则会导导致漏风风、风流流短路、紊紊乱及有有害气体体涌出等等现象的的发生，降降低矿井井通风系系统的稳稳定性和和可靠程程度。1.2.5合理分分配矿井井通风量量。有效效地稀释释和排出出井下生生产过程程中产生生的瓦斯斯、煤尘尘和其它它有害气气体，是是矿井通通风的一一项重要要任务和和目的，矿矿井必须须按照风风量计算算办法计计算矿井井、采区区、采掘掘工作面面及其它它地点的的需风量量，依照照各地点点需风量量进行风风量分配配，增加加通风系系统的抗抗灾能力力。在一一些矿井井，因井井下开采采范围的的扩大或或加深，工工作地点点的变更更，矿井井需风量量会发生生较大的的变化，所所以要及及时根据据矿井需需风量更更换主要要通风机机，使其其达到即即能满足足矿井安安全生产产的要求求，又经经济合理理。1.2.6降低矿矿井通风风阻力。影影响矿井井通风阻阻力的因因素很多多，如巷巷道支护护形式及及光滑程程度、断断面大小小及变化化情况、周周边长度度及巷道道长度，以以及矿井井通风网网络的布布置、风风量分配配等。只只有通过过改变这这些基础础数据。才才能降低低矿井通通风阻力力，并为为优化矿矿井通风风系统提提供条件件。2邱集煤煤矿概况况及通风风状况2.1井井田概况况2.1.1井田田及矿井井概况邱集煤矿矿隶属于于临沂矿矿业集团团公司，位位于山东东省西北北部，地地处德州州市齐河河县境内内，为黄黄河北煤煤田第一一对投入入生产的的矿井。井井田地理理坐标为为：东经经1166。23451116。3107，北纬纬36。2757366。3057。属黄黄河北煤煤田的一一部分，东东西长559kkm，平平均7.1kmm；南北北宽37kmm，平均均5.66km，勘勘探面积积约399km22.井田田面积336.113699km22。东以以F8断层与与赵官镇镇勘探区区分界，西西至F11断层，北北自F111断层层，南自自13煤煤层露头头及F22断层。煤煤层倾角角588度。设设计生产产能力445万吨吨/年，矿矿井从119900年开工工建设，119999年5月月试生产产，20003年年12月月31日日正式生生产。矿矿井核定定生产能能力755万吨/年，现现在册职职工14467人人。2.1.2井田范范围自然然地理概概况本井田地地处华北北大平原原南部，区区内地势势平坦，地地面高程程277+30mm，地面面坡度00.055，东南南1015kkm有寒寒武奥陶陶系出露露形成的的丘陵，东东南距黄黄河814kkm。区区内有两两条人工工河流，东东为巴公公河，西西为中心心河，是是主要的的农田灌灌溉河流流，河水水向北流流入齐河河县境内内的赵牛牛河，同同时也是是本区内内最主要要的地表表水排泄泄渠道。本本井田开开采范围围内地面面对应农农作物，是是当地农农民的主主要收入入来源。赵官镇邱集煤矿邱集煤矿交通位置示意图2.1.3河流水水系井田范围围内的主主要河流流中心河河从场区区以西流流过，田田楼南桥桥处距场场区2.5。中心心河已经经经过治治理，防防洪水量量按19961年年雨型的的80%计算，田田楼南桥桥处洪水水位为+29.10mm，堤顶顶标高为为+300.399m，次次之，在在场区东东1处有一一条人工工河，叫叫巴公河河，是井井田范围围的第二二主排水水河流，其其河床标标高为+26.0m，比比工广标标高低33.5mm，是矿矿井正常常排水的的流入处处。塌陷陷区积水水情况：自19999年年5月开开始试生生产，前前期开采采上部煤煤层，以以-3995m为为开采水水平。可可采煤层层中最上上部的煤煤层为77煤，煤煤层厚11.255m，开开采深度度为-3350mm-3888m之之间，现现西一采采区已回回采完毕毕，采出出面积11.4平平方公里里，造成成地面塌塌陷近220000亩，塌塌陷深度度在04000mm之之间。在在雨水较较小季节节不影响响农作物物的收成成，到了了雨季汛汛期，有有3000多亩的的土地雨雨水不能能及时排排放形成成涝灾。根根据当地地的气候候特征，涝涝灾一般般集中在在每年的的7、88月份，只只能对秋秋季作物物造成损损失。2.1.4气象本区为温温带季风风区海洋洋大陆性性气候，属属过度类类型。年年平均气气温13315最高气气温411.2，最低低气温-22，冻结结期为十十二月至至次年三三月上旬旬，最大大冻土深深度477，年降降雨量为为60008000mm，年年平均蒸蒸发量119311.1mmm，区区内风沙沙较大，特特别是春春季，初初夏多西西南风。2.2矿矿井通风风状况邱集煤矿矿主通风风机通风风能力770990m33/s，改改造前进进行通风风能力鉴鉴定时主主提风机机最大通通风量551000 m33/miin。矿矿井通风风系统改改造前矿矿井需风风量为448000m3/miin,预预计下一一步开拓拓东八采区区及西五五采区后后，矿井井需风量量将在580060000m3/miin之间间，地面面风硐断断面为22.2××1.9986444.37mm2,则现现有风量量时风硐硐风速为为18.31mm/s,矿井负负压为339800Pa。开拓东八采区及西五采区后风硐风速将达到22.9m/s，均违反了煤矿安全规程不超过15m/s的规定。矿井通风风方式为为中央并并列式，通通风方法法为抽出出式，副副井进风风，主井井回风。地地面通风风机房安安装两台台FBCCDZ-8-24型轴轴流式主主要通风风机，配配备电机机功率22×2800kW。风机铭牌牌参数为为：风机型号号：FBBCDZZ-8-24 风量Q：20880883400m3/miin；风压H：14220338000Pa；功率P：2×2800KW；风机轴转转速：7742rrpm。3邱集煤煤矿通风风系统优优化设计计及研究应应用3.1主主通风机机改造3.1.1主通通风设备备以及风风道的现现状原来运行行的FBBCDZZ-8-24对对旋轴流流式主通通风机在在通风机机房的布布置如：图1，风道为为建井初初期离心心式通风风机原有有的风道道，风机机接头为为马蹄形形斜圆锥锥台，风风道接口口直径22880mmm，与风风机接口口直径24220mmm,扩散散器出口口为直径径28000mmm直角弯弯头，扩扩散塔为为立式结结构，出出口加消消音器，上上面带有有防雨帽帽。 图图 1 ：FBBCDZZ24对对旋轴流流通风机机在风机机房内的的布置3.1.2主通通风机的的结构形形式分析析3.1.2.11该通风风机为了了能够与与原风道道联接，采采用了前前收敛型型的风道道接头，无无进口集集流器，直直接影响响通风机机的气动动性能。按按照轴流流式通风风机的设设计理论论，无进进口集流流器的通通风机要要比有优优良进口口集流器器的通风风机的全全压及效效率分别别低100122%或110115%，进进口集流流器的直直径一般般是风轮轮直径的的1.221.3倍。该该通风机机叶轮直直径24400mmm，而而风道接接口直径径为22280mmm，属属于前收收敛后扩扩散型结结构，也也就是气气流卡脖。通风网网络布置置不合理理明确表表现：一一是进口口缺少直直线段或或通过渐渐变经与与进口相相连；二二是风机机进口与与突然收收缩管相相连，最最不宜采采用进口口扩压形形式。改进措施施：改造造原来的的风道接接口，扩扩大断面面，风道道接头有有原来的的22880改为为27220，进进一步扩扩大风机机进口截截面，改改变风机机进口气气流奈乱乱现象，减减少涡流流区和能能量损失失，使进进口流速速比较均均匀。由由此可有有效地提提高风机机的运行行效率，改改造后的的风道进进口如图图2。3.1.2.22该通风风机虽然然带扩散散器，但但存在9900的直角角弯头，用用U形管管测试阻阻力为880Paa。按照通风风网络的的特性，通通风机出出口不合合理的布布置一般般表现在在：风机机出口直直接接9900的弯管管或逆向向弯管；风机出出口直接接接突然然扩大管管或直接接进入大大气(动动压损失失过大)。改进措施施：拆除除直角弯弯头，降降低风阻阻，将立立式结构构改为平平式布置置。墙内内接头改改为方圆圆接头，后后面接消消音箱及及扩散塔塔，扩散散塔出口口底部采采用大圆圆弧结构构。墙内内接头与与消音箱箱采用软软联接，消消音箱及及扩散器器底部均均设有移移动滚轮轮和导轨轨，便于于拆开检检查修理理和清除除杂物。见见图23.1.2.33该轴流式式通风机机在实际际生产运运行中产产生的工工业噪声声，已经经出现超超标（超超90 dB（AA），逐逐渐会对对生产环环境和周周围操作作工人的的身心健健康造成成不良影影响。出出口消音音箱年久久失修，锈锈蚀严重重，消音音片严重重脱落，风风筒内横横七竖八八的脱落落角钢，穿穿孔板及及玻璃丝丝面，严严重干扰扰了通风风机出口口的流速速，进一一步加大大了风机机出口的的阻力，造造成能耗耗增大。更更为严重重的是为为反转反反风带来来了隐患患（脱落落的杂物物易进入入叶轮，造造成整个个风机的的损坏）。由由于该结结构是立立式结构构，而且且消音箱箱较高，维维修也比比较困难难。改进措施施：轴流流式通风风机的噪噪声主要要是空气气动力噪噪声。其其它如机机械噪声声、电磁磁噪声等等，在轴轴流式通通风机正正常运行行条件下下都是次次要的。因因为主机机布置在在通风机机房内，机机械噪声声及电磁磁噪声基基本上都都屏蔽在在风机房房内。室室外的扩扩散塔既既是噪声声的外排排口又是是煤尘气气流的排排放口，是是造成噪噪声污染染的主要要声源。该该噪声主主要是空空气动力力噪声，即即旋转噪噪声和涡涡流噪声声。该风风机因转转速提高高，根据据旋转噪噪声的频频率=nzzi/660计算算，更换换电机以以后，增增加了高高频噪声声。为此此，从新新设计消消音箱，消消音方式式按传统统的阻性性消音设设计，几几何形状状为通道道排行片片式消音音器，主主要是利利用声阻阻进行消消声，该该消声器器对中、高高频噪声声，具有有良好的的消声效效果，解解决了刺刺耳的高高频噪声声。为了了能够更更好的吸吸收低频频噪声，解解决涡流流噪声的的宽频带带以及低低频噪声声衰减较较慢的问问题，我我们适当当地增加加了超细细玻璃丝丝纤维的的厚度、密密度以及及选用较较低的空空隙率，使使之成为为具有宽宽频声带带的阻性性消声器器。图 2：改造后后的FBBCDZZ24对对旋风机机在机房房内的布布置情况况同时将扩扩散器出出口等径径的方圆圆接头改改为扩散散型，加加大消音音箱的通通流面积积和消音音片数，进进一步降降低出口口动压，减减少阻力力损失，减减少能耗耗，通风风阻力损损失不超超过1000MPPa。因因在消音音箱底部部加设了了滚轮，为为消音箱箱的定期期维修清清理煤尘尘，降低低劳动强强度提供供了方便便。又进进一步改改善了扩扩散器内内部周围围的消音音效果，更更换穿孔孔板及超超细玻璃璃丝纤维维，清理理了芯筒筒上的煤煤尘，使使消音效效果更佳佳。经测测试，噪噪音明显显降低，符符合GBB12448-990工工业企业业厂界噪噪声标准准。3.2风风硐的结结构布置置情况分分析3.2.1风硐硐的井上上布置：该风道布布置形状状初期建建为镰刀刀形状，由主井井筒引出18米长的风道后，分别直角拐接，进入风机，直角段长度4.2米，风道形状为矩形，断面面积为4.37。开拓东八采区及西五采区后，风量提高到6000m3/min,此时风道的风速为V=6000/（60×4.37）=22.9m/s。按煤矿安全规程严重超风速，不但会增大风阻，还不利于风道测风和安全生产。3.2.2巷道道结构对对风流的的阻滞分分析：当空气沿沿巷道运运动时，由由于风流流的粘滞滞性和惯惯性以及及井巷壁壁面等对对风流的的阻滞，扰扰动作用用而形成成通风阻阻力，它它是造成成风流能能量损失失的主要要原因，井井巷中的的通风阻阻力一般般可分为为摩擦阻阻力（也也称沿程程损失）和和局部阻阻力。在在井上风风道的通通风阻力力，主要要是局部部阻力。主主要表现现在断面面突变、渐渐变、转转弯、分分岔处等等等，这这些地方方都是产产生涡流流区的关关键部位位，涡流流区域愈愈大，能能量损失失愈大，局局部阻力力也就愈愈大。按按该风道道现有的的布置，有有四处产产生的涡涡流区较较大，通通风阻力力增加，直直接影响响风机运运行效率率：其一是扩扩大断面面后的风风道与风风井接口口处仍沿沿用原来来的小断断面，原原风道上上面后来来增加的的一层没没有与风风井打通通，接口口断面狭狭小，与与风井相相接处下下面无圆圆弧过渡渡，属于于风道突突变型。其二是风风道通风风断面狭狭小，风风量过于于集中，煤粉堆积严重，造成局部通风阻力增大。其三是扩扩大断面面后的风风道分别别转900度的直直角弯进进入通风风机，该该处也产产生涡流流区的关关键部位位，易增增加能量量损失，加加大风阻阻。其四是因因风机进进口断面面较小，扩扩大断面面后的风风道与风风机进口口形成突突缩状态态，而且且风道的的方形断断面风机机的圆形形断面相相接处无无过渡，四四处形成成死角，增增加能量量损失，直直接降低低风机的的运行效效率。3.2.3风硐硐改进措措施： 打通通风道扩扩大断面面后与风风井的连连接部分分，扩大大风道进进口断面面，做到到风道接接口与风风道断面面等经，风风井与风风道相接接处下面面改为圆圆弧过渡渡，保持持风流的的通畅，减减少涡流流损失。把原有有风道断断面扩大大为7.68，形状状为日字形状状的长方方断面，即即在原来来矩形风风道的基基础上面面又增加加了一层层，由单道通风改改为双道道并联通通风，扩扩大通风风断面。 将990度的的直角处处，改为为大圆弧弧过渡。做做好模板板，混凝凝土浇筑筑，之后后打掉直直角处。 由于于风道为为方形，风风机的风风道接口口为圆型型，将风风道接口口处做成成30度度的斜度度与圆风风道接头头平滑过过渡，有有突缩型型变为渐渐缩型。