浅谈降低矿井井巷通风阻力的方法
摘要
:通过降低风阻能够有效地降低矿井通风阻力,改善矿井通风困难的状况,降低电耗,增加
经济效益
,保证矿井的正常生产。
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关键词
:通风阻力 摩擦阻力 风阻
欲使风流沿着矿井井巷流动
,就必须给风流输送克服通风阻力所需要的能量。一般的矿
井
,通风耗电量将占矿井总耗电量的 20-30%,个别大阻力的矿井可达 50%,这虽和矿井机械化
程度有关
,但总的来说,一个矿井通风所耗电量仍是较大的。因此随着矿井开采深度的增加,通
风流程的延长
,降低矿井通风阻力,特别是降低井巷的摩擦阻力对减少风压损失、降低通风电
耗、减少通风费用和保证矿井安全生产都具有特别重要的意义。
要想降低矿井通风阻力
,就要从降低矿井或井巷的风量和降低矿井或井巷的风阻以及降
低矿井局部通风阻力三个方面入手。
2、降低风量
2.1 减少用风量
因摩擦阻力与风量的平方成正比
,所以在具体的井巷或通风系统中,在能保证正常气候条
件和安全生产的条件下
,应尽量减少风量。实际上风量过大会引起漏风的增加和矿内自燃发
火
,以及矿尘飞扬,这都对安全生产不利。
2.2 实行分区式通风
矿井应实行分区式的开采格局
,根据矿井通风阻力计算公式:
3、降低风阻
要降低井巷的风阻
,必须根据具体情况和各种风阻产生的原因采取有效的降阻措施。
因通风阻力与风阻成正比
,所以在风量一定的条件下可按影响摩擦风阻变化的因素采取
如下降阻措施
:
(2)增加井巷有效通风断面。因风阻与井巷面积的立方成反比,所以扩大井巷断面会使风
阻值大大降低。当扩大井巷断面受到技术与经济条件的限制时
,可采用双巷并联通风,这样既
扩大了通风有效断面又降低了风速
,会使摩擦阻力大大降低。除此之外,以生产管理中,应经常
保持井巷清洁与规整
,使之有足够的通风断面积。
(3)降低井巷净断面的周长。因风阻与井巷净断面的周长成正比,所以在井巷断面积相同
的条件下
,应采用断面周长较小的断面形状。从几何学中得知,在面积相等时,以圆的周长为最
短
,拱形次之,而梯形的周长较长。在矿井通风设计中选择井巷断面形状时应从技术、经济等条
件上综合比较来确定。但在矿山井巷中一般立井井筒多用圆形
,而其它井巷一般多用拱形和
梯形
,在服务年限不长的井巷中,一般最常用的是梯形断面。
(4)降低通风流程。因风阻与风流流过的长度成正比,所以在确定通风系统时,应尽量缩短
风流流过的路程。例如在相同的条件下
,矿井采用对角式通风系统要比采用中央式通风系统
风流流过的路程短得多。
(5)降低井巷摩擦阻力系数。因风阻与摩擦阻力系数成正比,所以在通风设计中,在技术经
济合理条件下
,应尽量采用摩擦阻力系数较小的支护形式,如采用混凝土、石材砌碹、U 型刚、
光爆锚喷支护等。尤其在主要通风井巷中
,更应使用摩擦阻力系数较小的支护。在施工与生产
管理中要加强对棚子的支护
,要排列整齐,刹好帮顶,条件允许的情况下,应尽可能进行喷浆。
4、降低局部阻力的方法
依产生局部阻力的原因
,应采取如下降阻措施:
4.1 大小断面连接处要有过渡
避免将大、小断面不同的井巷直接相连
,连接时应将连接处建成逐渐扩大或逐渐缩小的