唐山礦通風阻力測定與分析

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1、唐山礦通風阻力測定與分析張瑞江（開灤唐山礦河北唐山063000）摘要：通過對唐山礦通風系統(tǒng)進行阻力測定，分析了目前礦井通風系統(tǒng)的阻力分布情況，找出了礦井通風系統(tǒng)存在的主要問題，為礦井通風系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化，提供基本的通風技術(shù)參數(shù)。關(guān)鍵詞礦井通風阻力測定分析1唐山礦通風系統(tǒng)概況唐山礦始建于1878年，年產(chǎn)量為300萬噸/年。礦井現(xiàn)有11水平南翼、12水平北翼、西翼、南翼、13水平南翼、14水平及鐵路煤柱一采區(qū)、二采區(qū)等生產(chǎn)區(qū)域。唐山礦井深巷遠，最大通風流程16000m，礦井主要開拓方式為單翼多水平階段石門開采，現(xiàn)生產(chǎn)及延伸水平有11、12、13、14水平，各水平主要進、回風巷位于同一水平，中

2、間通過聯(lián)絡(luò)橫管聯(lián)系。唐山礦歷年來局批復均為高瓦斯礦井，2002年鑒定瓦斯絕對涌出量為58.624m3/min，瓦斯相對涌出量為8.178m3/t.d；有5、8、9、12主要可采煤層，各煤層均有煤塵爆炸性危險，爆炸指數(shù)為28.61～38.95%，除5煤層外，8、9、12煤層均為自然發(fā)火煤層，發(fā)火期8—12個月。唐山礦主要進風井有五個（1＃、2＃、3＃、9＃、10＃），回風井有兩個（1＃、2＃）。礦井通風系統(tǒng)為單翼對角式（1994年停止中央風機運轉(zhuǎn)）。擔負礦井通風任務(wù)的是兩臺K4-73-01No32F型離心式通風機，一臺運轉(zhuǎn)，一臺備用，配套電機為兩臺TD-173-66-10電機，功率為2

3、500kW。主扇排風量180～530m3/s，工作風壓為2400～5700Pa，工作方法為抽出式。2、測定方法2.1測量儀器、儀表選擇JFY型礦井通風參數(shù)檢測儀、風扇式通風干濕球溫度計、風表、秒表、皮尺、長桿等。2.2測量方法的選擇本次通風阻力測量選擇氣壓計測量法，采用同步法測量。其優(yōu)點是：測量精度高、誤差小，受通風系統(tǒng)及生產(chǎn)變化影響小，缺點是測量時間長、勞動量大。2.3測點的確定對通風系統(tǒng)中的風流分、匯處前后均布置測點。為避免渦流影響,測點一般設(shè)在距風流流入的分風點或合風點10～15m處。共計測點216個2.4測算公式⑴空氣密度的測算5p0.378*φ*Psρ=0.003484--

4、---(1-------------)TP式中：ρ---空氣密度，kg/m3P---空氣的絕對靜壓，PaT---空氣的絕對溫度：T=t+273，KPs---空氣的飽和水蒸氣壓力，Paφ---空氣的相對濕度，%⑵風量的計算S拱型=寬×（高-0.1073×寬），m2S梯型=巷高×巷中寬，m2V均=K×V真Q=V真×S式中：Q---風量，m3/sS---巷道的斷面積，m2V均---巷道的平均風速，m/sV真---由風表風速較正曲線查得的真實風速，m/sK---校正系數(shù)，K=（S-0.4）/S⑶速壓的計算V2hV=-------×ρ2式中:hV---測點的速壓，PaV---測點的平均風速，m

5、/sρ---空氣的密度，kg/m3⑷井巷通風阻力的計算本次阻力測定采用氣壓計同步法h1-2=（P1-P2）+(hv1-hv2)+(Z1-Z2)×g×ρ1-2式中:h1-2---測點1至2間的通風壓力，PaP1，P2---測點1、2的絕對靜壓，Pahv1，hv2---測點1、2的速壓，PaZ1，Z2---測點1、2的標高，mg---重力加速度，取9.81m/s25ρ1-2---測點1至2間的空氣平均密度，kg/m3ρ1-2=1/2（ρ1+ρ2）⑸、井巷的風阻及摩擦阻力系數(shù)的計算h1-2R1-2=-------Q21-21.2R標1-2=-------R1-2ρ1-2式中：R1-2---

6、測點1至2的實測風阻，N·S2/m8h1-2---測點1至2的通風阻力,PaQ1-2---測點1至2的風量,m3/sR標1-2---測點1至2的井巷標準風阻,N·S2/m8ρ1-2----同上,kg/m33測定結(jié)果按照礦井通風阻力測定的要求，對通風系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖各個主要區(qū)域進行測定，主要區(qū)域通風阻力分布狀況如表1,礦井內(nèi)外部漏風如表2主要進、回風巷風量分配如表3。4礦井通風阻力測定的精度檢驗根據(jù)通風系統(tǒng)圖繪制現(xiàn)狀通風系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖，將阻力測定數(shù)據(jù)輸入計算機，進行現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)計算機模擬。4.1應(yīng)用軟件現(xiàn)狀通風模擬所使用的軟件為中國礦業(yè)大學北京校區(qū)采礦研究室研制的FORTRAN語言礦井穩(wěn)態(tài)通風網(wǎng)絡(luò)解

7、算軟件。主要區(qū)域通風阻力分布狀況表1序號系統(tǒng)名稱系統(tǒng)阻力進風段用風段回風段阻力Pa%阻力Pa%阻力Pa%1鐵一9s系統(tǒng)3365.33748.5222.24855.5925.421761.4252.342西翼系統(tǒng)3365.9791.823.52954.328.351619.848.133鐵一5s系統(tǒng)3377.5933.7427.64616.6118.261827.254.104北翼系統(tǒng)3367.7788.423.42687.520.411891.856.17