【正文】 到運(yùn)行優(yōu)化。 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) 1）礦井通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)建原則 礦井通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)建總原則是系統(tǒng)簡單，安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。具體準(zhǔn)則： （ 1）每個礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 （ 2）礦井進(jìn)風(fēng)井口必須布置在不受污染的地方，與污染源有足夠的安全距離。 （ 3）進(jìn)，回風(fēng)井之間和主要進(jìn)，回風(fēng)道之間的每個聯(lián)絡(luò)巷中，必須砌筑永久性擋風(fēng)墻。 （ 4）每個生產(chǎn)水平和每個采區(qū)都必須布置單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，將其回風(fēng)風(fēng)流直接引入到總回風(fēng)道或主要回風(fēng)道中。 （ 5）礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方式一般應(yīng)采用抽出式通風(fēng)。在地面有小窯塌陷區(qū)或山區(qū)回風(fēng)井分散時，可采用壓入式通風(fēng)。 （ 6）根據(jù)礦井開拓系統(tǒng)選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)。 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) 2）通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)要求 （ 1）通風(fēng)方式合理。礦井、采區(qū)和采掘工作面的通風(fēng)系統(tǒng)必須完善，礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，角聯(lián)風(fēng)路少；采用分區(qū)獨(dú)立通風(fēng)，避免串聯(lián)通風(fēng)，抗災(zāi)能力強(qiáng)。 （ 2）通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)合理，風(fēng)流穩(wěn)定，無風(fēng)流不穩(wěn)定的角聯(lián)風(fēng)路。 1423RRKRR?角聯(lián) Q R1 , Q1 R2 , Q2 R3 , Q3 R4 , Q4 R5 ,Q5 5551 , 1 , 1 , KQKQKQ???向上流=0向下流角聯(lián)結(jié)構(gòu)如何識別？判別該角聯(lián)是否存在安全隱患？采取應(yīng)對措施消除隱患！ 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) （ 3）礦井有效風(fēng)量率高，內(nèi)部和外部漏風(fēng)小。 （ 4）通風(fēng)阻力分布合理，阻力小，滿足 《 煤礦井工開采通風(fēng)技術(shù)條件 》 AQ10282022行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如表 1所示。 表 1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力限值 礦井通風(fēng) 系統(tǒng)風(fēng)量 （ m3/min） 系統(tǒng)的通風(fēng)阻力 （ Pa） 系統(tǒng)的等積孔 (m2) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量 （ m3/min） 系統(tǒng)的通風(fēng)阻力 （ Pa） 系統(tǒng)的等積孔 (m2) 3000 3000~5000 1500 2022 ~ 5000~10000 10000~20220 20220 2500 2940 3920 ~ ~ 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) （ 5）通風(fēng)設(shè)施布置合理，數(shù)量少。 （ 6）礦井主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、高效經(jīng)濟(jì)。 ①對于單風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性應(yīng)與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻特性相匹配，即風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)處于高效穩(wěn)定的工作區(qū)內(nèi)； ②對于多風(fēng)機(jī)對角并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)通風(fēng)系統(tǒng)，除了滿足單風(fēng)機(jī)的要求外，還要保證公用風(fēng)路風(fēng)阻盡量小、并且各風(fēng)機(jī)風(fēng)壓盡可能接近，相互干擾小。 干擾小 公用風(fēng)路 專用風(fēng)路 干擾大 角聯(lián) 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) 3）礦井通風(fēng)系統(tǒng)常見的問題 礦井從設(shè)計(jì)、建設(shè)、試生產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、衰老、直至開采完結(jié)要經(jīng)歷一個漫長的演化過程。在各時期階段，由于受各種外因和內(nèi)因的作用，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特性與工況將發(fā)生變化。 有時出現(xiàn)礦井通風(fēng)能力與生產(chǎn)能力不相適應(yīng)，通風(fēng)可靠性與有效性降低、通風(fēng)能耗增加、抗災(zāi)能力減弱等情況。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)常見問題 （ 1）礦井瓦斯、地溫、自然發(fā)火等開采技術(shù)條件資料掌握不準(zhǔn)確，造成礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。主要表現(xiàn)為礦井瓦斯涌出、氣溫升高、自然發(fā)火嚴(yán)重，通風(fēng)能力與生產(chǎn)能力嚴(yán)重失配。 （ 2）礦井生產(chǎn)能力盲目擴(kuò)大，生產(chǎn)布局不合理，同時生產(chǎn)的采區(qū)和工作面數(shù)量增加，造成通風(fēng)巷道增多、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，角聯(lián)風(fēng)路和通風(fēng)設(shè)施增多，風(fēng)量調(diào)節(jié)復(fù)雜，風(fēng)流穩(wěn)定性變差，礦井抗災(zāi)能力降低。 （ 3）礦井開采強(qiáng)度的加大，瓦斯涌出量增大，需風(fēng)量提高，礦井通風(fēng)斷面相對偏小，通風(fēng)阻力快速升高，主要通風(fēng)機(jī)很快達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限縮短，通風(fēng)能耗增加，供風(fēng)量緊張，通風(fēng)可靠性降低。 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) （ 4） 礦井通風(fēng)阻力分布不合理。礦井回風(fēng)巷道斷面偏小，回風(fēng)區(qū)阻力偏高，約占總阻力的 50%以上，尤其是利用老巷道的改擴(kuò)建生產(chǎn)礦井甚至達(dá)到 70%以上。 （ 5） 多風(fēng)井復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)中各風(fēng)井系統(tǒng)的通風(fēng)壓力和風(fēng)量不均衡，公用段通風(fēng)斷面不足、風(fēng)速大、阻力偏高，超過了其中最小風(fēng)井系統(tǒng)阻力的 30%，造成多風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)相互影響加劇，通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性降低。 （ 6）通風(fēng)設(shè)施布置不合理，質(zhì)量差。使得礦井內(nèi)部漏風(fēng)增加，進(jìn)入用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量減少。由于漏風(fēng)通道往往途徑采空區(qū)，故從中攜帶出的有毒有害氣體增大，向采空區(qū)供氧增強(qiáng)。 （ 7）礦井主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置設(shè)計(jì)與施工不合理，風(fēng)硐和擴(kuò)散器的空氣動力學(xué)特性差、局部阻力系數(shù)偏高，外部漏風(fēng)偏大，通風(fēng)機(jī)裝置效率偏低。 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) 隨著礦井生產(chǎn)的不斷發(fā)展，有些老礦井面臨生產(chǎn)系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)的改造工作。礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造的原因多種多樣，可歸類如下： ① 主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方法的變化，第一水平為壓入式通風(fēng)，開采延深至下水平改為抽出式； ② 礦井生產(chǎn)能力增加，通風(fēng)系統(tǒng)不能與之相適應(yīng)； ③ 由于礦井的擴(kuò)區(qū)、延深引起通風(fēng)系統(tǒng)的變化； ④ 由于瓦斯、地溫出現(xiàn)異常變化，超出原設(shè)計(jì)值，使得原有通風(fēng)系統(tǒng)無法滿足要求； ⑤ 由于各種原因造成礦井主要通風(fēng)機(jī)能力與礦井通風(fēng)要求不相匹配等。 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) 新礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)選步驟 老 礦 井 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 改 造 步 驟 根據(jù)生產(chǎn)要求，確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造目標(biāo) 通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查：通風(fēng)機(jī)鑒定、助力測定、風(fēng)量分配 通風(fēng)現(xiàn)狀模擬分析 查明通風(fēng)系統(tǒng) 存在的問題 系統(tǒng)不合理 配風(fēng)不合理 井巷通風(fēng)能力不足 通風(fēng)機(jī)能力不足或過剩 、 維修井巷 、 縮短風(fēng)路 、 風(fēng)井 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整或改造方案 初步技術(shù)比較確定待選方案集 待選方案的計(jì)算機(jī)模擬分析 方案比較，確定最優(yōu)方案 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù) 優(yōu)化目標(biāo) :通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化前，必須根據(jù)礦井生產(chǎn)布局及其對通風(fēng)系統(tǒng)的要求（風(fēng)量大小、服務(wù)范圍和時間區(qū)間等），確定通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)，使優(yōu)化后的通風(fēng)系統(tǒng)與生產(chǎn)能力相適應(yīng)，技術(shù)上先進(jìn)、合理、可靠，形成一個風(fēng)量充足風(fēng)流穩(wěn)定的通風(fēng)系統(tǒng)，并具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力。同時要根據(jù)條件盡可能采用先進(jìn)技術(shù)裝備，達(dá)到好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，即投資少，工程量小、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用少、節(jié)能效果好。 多目標(biāo)優(yōu)化 ：同時實(shí)現(xiàn)增風(fēng)擴(kuò)能 、 降阻節(jié)電、提高系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和抗災(zāi)能力等多項(xiàng)目標(biāo)。 通 風(fēng) 系 統(tǒng) 方 案 優(yōu) 化 評 價(jià) 指 標(biāo) 體 系 礦井通風(fēng)系統(tǒng)綜合最優(yōu)A 通風(fēng)機(jī)房壓煤 、 占地 (C 12) 通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi) (C 14) 噸煤主要通風(fēng)機(jī)能耗 (C15) 主要通風(fēng)機(jī)效率 (C 16) 通風(fēng)井巷工程費(fèi) (C 13) 經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)B3 通風(fēng)設(shè)施數(shù)量 (C 11) 安全出口和通道的數(shù)量 (C 3) 風(fēng)網(wǎng)分區(qū)角聯(lián)數(shù) (C5) 主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性系數(shù) (C 1) 安全性最優(yōu)B1 技術(shù)性最優(yōu)B2 風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度 (C 6) 礦井通風(fēng)阻力 (C8) 礦井等積孔 (C9) 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)能耗比 (C 10) 主要通風(fēng)機(jī)能力備用系數(shù) (C 2) 串聯(lián)通風(fēng)用風(fēng)地點(diǎn)數(shù) (C 4) 總目標(biāo) A 子目標(biāo) B層 指標(biāo) C層 礦井通風(fēng)能力或風(fēng)量供需比 (C 7) 1）評價(jià)指標(biāo)體系 從系統(tǒng)安全可靠性、穩(wěn)定性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性等方面建立生產(chǎn)礦井的指標(biāo)體系。 技術(shù)性 ：礦井通風(fēng)等積孔，風(fēng)量供需比，有效風(fēng)量率等； 穩(wěn)定性 ：各主要角聯(lián)風(fēng)路風(fēng)流強(qiáng)度指標(biāo)（功率）及其風(fēng)速波動極差和方差、風(fēng)向變化頻率、主扇風(fēng)壓波動極差等； 可靠性 ：風(fēng)流參數(shù)平均值落在所規(guī)定的參數(shù)區(qū)間內(nèi)。如風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)落在合理工作范圍內(nèi)的概率，用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)量落在允許范圍內(nèi)的概率等。 經(jīng)濟(jì)性 ：風(fēng)機(jī)工作效率、噸煤通風(fēng)電費(fèi)等。 2）建立了評價(jià)指標(biāo)的分級界定范圍 3）選擇合理的評價(jià)方法。如模糊綜合評價(jià)法等。 生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價(jià) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)持續(xù)優(yōu)化改造實(shí)例一 多區(qū)多面，多風(fēng)井復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)，角聯(lián)風(fēng)路多，上部老窯火區(qū)威脅大。 優(yōu)化前通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 改進(jìn)采煤方法，提高單產(chǎn)，減少同采面數(shù)目，簡化生產(chǎn)和通風(fēng)系統(tǒng)。 兩翼對角式通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化 2342243232422 X 152 X 153227機(jī)巷閉1 4 4 A 風(fēng)巷Q=2074m /min CH =% S=8m CO =%V=中央變電所陰坡行人斜井陰坡斜井中央車場炸藥庫12 26邊界上山中央軌上2 X 302 X 303 2 2 1 1 前段風(fēng)巷2 X 152 X 151 44 A機(jī)掘122 6 集運(yùn)前段32 2 11 中巷( 后段)32 2 1 1機(jī)巷3 3 3 運(yùn)順2 X 152 X 153 5 1 運(yùn)川閉3 2 2