【正文】 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算及結(jié)果分析選擇更換新主扇，需要計(jì)算通風(fēng)容易時期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)困難時期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。方案二 優(yōu)點(diǎn)：(1) 三水平風(fēng)井作為回風(fēng)井，供風(fēng)能力可以滿足礦井的長期發(fā)展 (2) 負(fù)壓降低到 3000 Pa 以下。 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造方案比較:方案一 優(yōu)點(diǎn)：三水平風(fēng)井作為進(jìn)風(fēng)井，供風(fēng)能力進(jìn)一步提高。方案二：改造風(fēng)機(jī)，北山風(fēng)井作為回風(fēng)井首先改造主扇，1 年后在三水平風(fēng)井貫通后作為回風(fēng)井投入使用。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)16方案一、改造風(fēng)機(jī)，三水平風(fēng)井作為進(jìn)風(fēng)井方案二、改造風(fēng)機(jī)，三水平風(fēng)井作為回風(fēng)井方案一方案一：改造風(fēng)機(jī)，三水平風(fēng)井作為進(jìn)風(fēng)井首先改造主扇，1 年后在三水平風(fēng)井貫通后作為進(jìn)風(fēng)井投入使用。(3) 改造前的準(zhǔn)備工.：2022 年 10 月開始，該礦井二水平通風(fēng)現(xiàn)狀進(jìn)行了全面普查，并進(jìn)行了分析論證，其中包括丁三風(fēng)井風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況調(diào)查和礦井通風(fēng)阻力測定、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的解算分析等。 丁三風(fēng)井主扇改造的可行性 經(jīng)向沈陽 606 發(fā)動機(jī)研究所風(fēng)機(jī)廠咨詢，目前廠家已經(jīng)對該型號風(fēng)機(jī)進(jìn)行過多次改造，效果良好，技術(shù)十分成熟。 丁三風(fēng)井主扇改造的緊迫性(1)鑒于上述原因，丁三風(fēng)井主扇必須立即進(jìn)行改造，保證風(fēng)機(jī)安全可靠運(yùn)行，增大供風(fēng)能力。因此只有提高通風(fēng)能力后，才可以確保礦井的正常生產(chǎn)接替。為平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)15確保今后長時間內(nèi)的安全生產(chǎn)，對現(xiàn)有風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造很有必要。隨著己三采區(qū)的開發(fā)，采掘規(guī)模的擴(kuò)大，現(xiàn)有主扇將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足礦井安全生產(chǎn)的需要。（4） 丁三采區(qū)夏季己 1623070 采面在風(fēng)量 1500m3/min 情況下采面溫度高達(dá) ℃，采面上隅角高達(dá) 36～40℃；己 523140 機(jī)巷回風(fēng)流溫度也高達(dá) 33℃以上；三水平開拓工程迎頭出水溫度在41℃以上，在采取降溫措施的同時，也必須要加大井下配風(fēng)量，降低井下工作場所的氣溫。四個采區(qū)共用一臺主扇，造成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)不匹配，調(diào)控過程顧此失彼，給通風(fēng)管理帶來極大不便，降低了通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性和安全性。（3） 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性安全性差二水平主要通風(fēng)機(jī)目前擔(dān)負(fù)丁三采區(qū)、戊二采區(qū)和三水平前期開拓工程的通風(fēng)任務(wù)。但從 07 年開始，庚一采區(qū)開發(fā)，新增 1 個掘進(jìn)工作面和 1 個備采面，需要風(fēng)量 1000m3/min；三水平開拓工程新增 2 個掘進(jìn)工作面，需風(fēng) 1200m3/min，兩項(xiàng)總計(jì)新增需風(fēng)2400m3/min。因此現(xiàn)在風(fēng)機(jī)最大工作風(fēng)量只能在 350 上運(yùn)行。一旦出現(xiàn)意外，勢必造成二水平停產(chǎn)，給生產(chǎn)和安全帶來不可估量的損失。風(fēng)壓 3750Pa，風(fēng)量 9426m3/min，其中丁一采區(qū)總進(jìn)風(fēng) 2140 m3/min，丁三采區(qū)總進(jìn)風(fēng) 6234m3/min. 丁三風(fēng)井主扇改造方案的論證 丁三風(fēng)井主扇改造的必要性（1）主扇帶病運(yùn)轉(zhuǎn)該風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行后，初期運(yùn)行狀況基本正常，但運(yùn)行一段時間后風(fēng)機(jī)性能發(fā)生了很大變化，風(fēng)機(jī)輪轂多次開裂，至今已先后更換5 次，鉚釘容易斷裂，銅帶也易斷，目前西臺銅帶還無法處理，運(yùn)行時震動大，軸承也已全部更換。風(fēng)機(jī)銘牌風(fēng)量工作范圍4460～12590m3/min，靜壓工作范圍 960～5410pa，配套三相異步電動機(jī)，型號為 YBFe630s8，額定功率 2500KW。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)134 二水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案 二水平通風(fēng)系統(tǒng)概況 主扇概況六礦二水平主要通風(fēng)機(jī)目前擔(dān)負(fù)上述四個采區(qū)的通風(fēng)任務(wù)。 （3）指標(biāo)：要求采區(qū)有效風(fēng)量率不低于 87%。完成情況：目前戊 819150 采面風(fēng)量達(dá)到 1495m3/min，瓦斯?jié)舛?%，做為戊九下部工作面，風(fēng)量達(dá)到歷史最好水平。完成情況：11年 12 月份主扇負(fù)壓達(dá)到 3050Pa，達(dá)到要求。一水平降低通風(fēng)阻力 1950pa，增加風(fēng)量 500m3/min，即由 2022 年 3 月份的負(fù)壓 5000pa，風(fēng)量6529 m3/min，降低到負(fù)壓 3050pa，風(fēng)量增加到 8339 m3/min 。設(shè)施永久化，管理制度化，保證了采區(qū)有效風(fēng)量率 86%以上。采面自 2022 年 11 月投入生產(chǎn)以來，瓦斯最大絕對涌出量13m3/min，沒有發(fā)生一起瓦斯超限事故，瓦斯尾巷排放率達(dá)到 93%以上；達(dá)到了科研立項(xiàng)的目的（2）對戊七穿層回風(fēng)、戊九?；?、戊九皮下拉底擴(kuò)修，擴(kuò)大通風(fēng)斷面。工程量：①戊二采區(qū)內(nèi)部施工新?；?，長度 1600 米②戊二采區(qū)外部施工新總回，長度 800 米③戊二采區(qū)回采工作面施工尾巷，長度 1000 米④戊二穿層回風(fēng)下山擴(kuò)修拉底，長度 1000 米⑤戊二采區(qū)施工新進(jìn)風(fēng)軌道下山，長度 1200 米⑥丁二采區(qū)施工新專回下山，長平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)12度 1200 米。因此采取第二種方案。而使用第二種方案，新做總回?cái)嗝娣e需要在 11 m2，由于采面做尾巷，?；孛娣e在 8 m2就能達(dá)到要求，比較符合現(xiàn)場實(shí)際。方案二：戊九采區(qū)施工一條?；兀徊蓞^(qū)外部，對原來的戊七穿層回風(fēng)下山拉底，不擴(kuò)修，同時在戊七穿層回風(fēng)下山的西側(cè)新做一并聯(lián)巷道，戊九新總回；工作面使用尾巷治理瓦斯的同時，增加通風(fēng)量。為了更好的施工，提高項(xiàng)目的成效，我們提出了２個方案，現(xiàn)對這兩個方案進(jìn)行比較分析。通過對阻力測試結(jié)果分析，可以看出，其中采區(qū)進(jìn)風(fēng)段阻力 1600帕，占總阻力的 %，采區(qū)回風(fēng)段阻力 1700 帕，占 ％，采區(qū)總回風(fēng)段阻力 1800 帕占 ％，進(jìn)、用、回阻力比為基本為 1：1：1，對于這樣的系統(tǒng)，要解決阻力高的問題，必須采取綜合措施，方能解決問題。測定路線是從進(jìn)風(fēng)井經(jīng)過用風(fēng)地點(diǎn)到回風(fēng)井口的所有風(fēng)流路線中沒有安設(shè)增阻設(shè)施的一條風(fēng)流路線，既要能控制一個通風(fēng)系統(tǒng)的全網(wǎng)絡(luò)，又能便于了解各類巷道的阻力分布狀況。νi、νi+1┄分別為 i 和 i+1 點(diǎn)的風(fēng)速，m/s。4 實(shí)施過程:（1）通風(fēng)阻力測定：在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)改造前，必須對礦井通風(fēng)阻力進(jìn)行測定，一方面掌握礦井的阻力的分配情況，以便采取針對性的措施，另一方面，得到井下的摩擦阻力，便于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解算，確定方案以及確定井巷斷面尺寸。即負(fù)壓降低到 3800pa，風(fēng)量增加到 7929 m3/min 以上。 需要達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)（1） 主要指標(biāo)負(fù)壓指標(biāo)：一水平降低通風(fēng)阻力 1800pa，增加風(fēng)量 500m3/min，即由 2022 年 3 月份的負(fù)壓 5000pa，風(fēng)量 6529 m3/min，降低到負(fù)壓3200pa，風(fēng)量增加到 7029 m3/min 。摩擦阻力定理：Hf=αLUQ2/S3式中：Hf 為井巷的摩擦阻力；α 為摩擦阻力系數(shù)；L 為井巷長度；U 為井巷濕周；Q 為井巷內(nèi)風(fēng)量；S 為井巷斷面。所采用的原理為流體力學(xué)中有關(guān)流體方面的定理如伯努里方程、摩擦阻力定理、主要通風(fēng)機(jī)特性曲線等。（3）礦井的機(jī)械化程度越來越高，對風(fēng)量、溫度的要求也越來越高，為了建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，就必須對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。由于礦井瓦斯等級提高，如何實(shí)現(xiàn)一個從低瓦斯礦井到高瓦斯礦井再到突出礦井，使通風(fēng)系統(tǒng)符合規(guī)程要求，建立?；叵到y(tǒng)，并確保礦井在防治煤與瓦斯突出方面提高安全性能，也是一個大的系統(tǒng)工程。為了適應(yīng)這種高阻力，六礦雖然更換了主要通風(fēng)機(jī)，以提高高負(fù)壓運(yùn)行的穩(wěn)定性，但過高的負(fù)壓肯定給通風(fēng)系統(tǒng)帶來不可靠的因素，包括風(fēng)量緊張，通過上述分析看出，如何解決高阻力是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。 一水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的實(shí)施 概況 （1）六礦是一個高阻力礦井，一水平礦井阻力 10 年最高達(dá)5100pa，造成阻力高的原因是由于井田范圍狹長，采區(qū)不斷延伸，一水平戊九采區(qū)和丁九采區(qū)使用結(jié)束采區(qū)戊七采區(qū)和丁七采區(qū)的回風(fēng)下山回風(fēng)，通風(fēng)距離長，通風(fēng)距離達(dá) 10300 米；采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)由于原來為低瓦斯采區(qū)，煤層埋深淺，通風(fēng)系統(tǒng)單一，普遍采用“一進(jìn)一回”系統(tǒng)；回風(fēng)巷道由于利用老采區(qū)的巷道，地壓變化大，失修嚴(yán)重，回風(fēng)斷面小。（3）施工通風(fēng)設(shè)施 10 道,每道 3000 元。 經(jīng)費(fèi)概算（1）施工新巷道共計(jì) 5800 米,施工單價 3000 元/米。⑥戊二采區(qū)外部施工新總回，長度 800 米，2022 年完工。③戊二采區(qū)施工新進(jìn)風(fēng)軌道下山，長度 1200 米，2022 年 6 月完工。①戊二采區(qū)內(nèi)部施工新?；兀L度 1600 米，2022 年 4 月完工。（2） 進(jìn)度安排A．2022 年 2 月~3 月,項(xiàng)目論證。 項(xiàng)目的實(shí)施與進(jìn)度安排（1） 項(xiàng)目的實(shí)施項(xiàng)目的實(shí)施由六礦承擔(dān)。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書4 項(xiàng)目承擔(dān)單位和協(xié)作單位的能力該項(xiàng)目承擔(dān)單位為六礦，目前六礦有一批科技人才，能夠承擔(dān)科技研究任務(wù)；在施工隊(duì)伍上，由于機(jī)械化程度的提高，礦上有施工隊(duì)伍，可以完成這項(xiàng)工作；在支出上，目前煤礦效益較好，配合集團(tuán)公司的政策，能夠滿足費(fèi)用支出。給高阻力和高突礦井實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)以及老礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造提供了一個思路。該項(xiàng)目由于屬于安全項(xiàng)目，因此最大的社會效益在于改變了職工的勞動生產(chǎn)條件，給予職工最大的生存權(quán)利，使他們脫離了高瓦斯?fàn)顟B(tài)作業(yè)，安全性提高，建設(shè)減少了事故發(fā)生，樹立了良好的煤炭企業(yè)形象，為創(chuàng)造和諧社會打下了基礎(chǔ)。（2）社會效益在社會輿論上，該項(xiàng)目成功后，企業(yè)利潤增加，職工工資增加，改變了煤炭行業(yè)的整體印象，創(chuàng)造了一個良好的社會氛圍。 ③、投資第一年利潤：3100 萬元－1890 萬元－3 萬元=1207萬元。噸煤售價 350 元，噸煤成本 196 元。項(xiàng)目實(shí)施后，采取三班生產(chǎn)。施工通風(fēng)設(shè)施 10 道,每道 3000 元。 經(jīng)濟(jì)和社會效益（1） 經(jīng)濟(jì)效益A． 投資：施工新巷道共計(jì) 5800 米,施工單價 3000 元/米。之所以同時改造，是負(fù)壓均衡分配的必然要求。 目前國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀目前國內(nèi)常見的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化一般是打風(fēng)井，但是壓煤多，造價高，工期長；還有做一條新回風(fēng)巷道的，但效果不是很明顯，因?yàn)楦鶕?jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果，如果只對一處改造，必然造成“卡脖子”地段產(chǎn)生，負(fù)壓降低幅度小，突出礦井的穩(wěn)定性和可靠性差；也有改造主要通風(fēng)機(jī)的，但治標(biāo)不治本，采區(qū)內(nèi)部狀況沒有改變，通風(fēng)依然困難。即負(fù)壓降低到 3650pa，風(fēng)量增加到 7929 m3/min 以上。①丁二采區(qū)內(nèi)部施工新?；?，長度 1600 米②戊二采區(qū)外部施工新總回，長度 800 米③戊二采區(qū)回采工作面施工尾巷，長度 1000 米④戊二穿層回風(fēng)下山擴(kuò)修拉底，長度 1000 米⑤戊二采區(qū)施工新進(jìn)風(fēng)軌道下山，長度 1200 米⑥丁四采區(qū)施工新?；叵律?，長度 1200 米C． 主要指標(biāo)①負(fù)壓指標(biāo)：一水平降低通風(fēng)阻力 1800pa，增加風(fēng)量 500m3/min，即由 2022 年 3 月份的負(fù)壓 4850pa，風(fēng)量 6529 m3/min，降低到負(fù)壓 3050pa，風(fēng)量增加到 7029 m3/min 。所有這些指標(biāo)都最能表達(dá)本科技項(xiàng)目的效果。在本項(xiàng)目中，高阻力可以用主扇負(fù)壓來表達(dá)，有專門的計(jì)量儀器，準(zhǔn)確可靠。要根據(jù)不同的地點(diǎn)， “三個測定”的數(shù)據(jù)，采取不同的優(yōu)化方式，達(dá)到安全與效益最大化。這三個測定要注重?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠,尤其前兩個測定,對分析優(yōu)化方案起關(guān)鍵性作用。 研究的關(guān)鍵技術(shù)和方案（1）關(guān)鍵技術(shù):本項(xiàng)目的關(guān)鍵之處在于使用“三個測定” ，完成了“三個同時” 。 B．通過研究可以提高突出礦井的安全性能，提高礦井的本質(zhì)安全性，增加礦井抗風(fēng)險的能力。本次研究將結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己的條件，大膽創(chuàng)新，完全能夠解決高負(fù)壓和提高系統(tǒng)安全性能問題。在一水平，由于原來平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書1的通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)方法單一，為“一進(jìn)一回”通風(fēng)系統(tǒng)，采用并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解決高阻力問題技術(shù)上可行。B． 研究的現(xiàn)場條件。對于通風(fēng)系統(tǒng)改造，目前國家制訂了一套可以用來測定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。D． 礦井的機(jī)械化程度卻越來越高，對風(fēng)量、溫度的要求也越來越高，因此必須對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。B．礦井通風(fēng)阻力也從 2800pa 上升到 5000pa，一方面礦井阻力增加造成礦井負(fù)壓與主要通風(fēng)機(jī)不匹配不適應(yīng)；另一方面，礦井通風(fēng)也變的十分困難，形成兩個極端，一方面采區(qū)內(nèi)部風(fēng)量緊張，瓦斯不能很好的得到釋放，瓦斯經(jīng)常處于臨界狀態(tài)，瓦斯超限次數(shù)增加，威脅安全生產(chǎn)；另一方面，采區(qū)總回風(fēng)因?yàn)橄锏罃嗝嫘。L(fēng)速超限。由于礦井瓦斯等級提高，如何實(shí)現(xiàn)一個從低瓦斯礦井到高瓦斯礦井再到突出礦井，使通風(fēng)系統(tǒng)符合規(guī)程要求，建立?；叵到y(tǒng)，并確保礦井在防治煤與瓦斯突出方面提高安全性能，也是一個大的系統(tǒng)工程。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書03 一水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案 一水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案的提出 一水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的目的和意義（1）一水平高阻力高突通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的必要性:隨著礦井不斷的開拓延伸，礦井自然條件和開采技術(shù)條件也在不斷的發(fā)生變化。特別是隨著己三及東翼下山采區(qū)的延伸開發(fā)，通風(fēng)阻力路線變長，阻力增大，通風(fēng)系統(tǒng)將更加復(fù)雜，供風(fēng)不足現(xiàn)象更加明顯，這將嚴(yán)重影響著礦井的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提高。 本章小結(jié)從以上分析評價來看，戊九采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)基本合理，而東翼、丁九及己三采區(qū)在通風(fēng)有效、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理以及管理水平上則存在不同程度的問題，有些甚至嚴(yán)重威脅著礦井的安全生產(chǎn)。 (7)從礦井主要通風(fēng)機(jī)性能核定結(jié)果來看，風(fēng)機(jī)性能都存在不同程度的下降，以同角度下風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的風(fēng)量為指標(biāo)，己三風(fēng)機(jī)下降平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書9%，北風(fēng)井風(fēng)機(jī)下降了 14．2%。同時，由于丁九上、下山采區(qū)回風(fēng)都經(jīng)一 260m 回風(fēng)石門，回風(fēng)量大，巷道斷面小，風(fēng)速高達(dá) ，明顯超限。(6)北山回風(fēng)立井只做到一 260