【正文】 井中想要避免漏風(fēng)是不可能的。 導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)效率降低的因素 造成容積效率低下最主要的兩個因素包括漏風(fēng)和流經(jīng)廢棄工作面、采空區(qū)而損失的風(fēng)。本次研究中，礦井通風(fēng)系 統(tǒng)的效率值在 %到 %的范圍內(nèi)。 %100??主要風(fēng)機總風(fēng)量 礦井有效風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)效率 （ 1） 比較美國 煤礦 礦井 通風(fēng)系統(tǒng)的效率 2 通風(fēng)系統(tǒng)效率值會在一個很大的范圍內(nèi)波動。 本次研究中，我們認(rèn)為礦井空氣中的有效風(fēng)量包括用于稀釋工作面空氣的風(fēng)，還有用于主要生產(chǎn)設(shè)備（例如機電硐室、泵房以及充電站等）用風(fēng)點的風(fēng)量之和。 McPherson 把有效風(fēng)量定義為：“到達工作面的風(fēng)和那些用于稀釋例如：機電硐室、水泵房和充電站等硐室內(nèi)空氣的風(fēng)的總和”。 容積效率的定義 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的容積效率定義為礦井的有效風(fēng)量與礦井總風(fēng)量的比值。這個衡量標(biāo)準(zhǔn)的目的是用數(shù)據(jù)來對美國的礦井通風(fēng)系統(tǒng)做一次全國性的比較。因為通風(fēng)機的耗能占了煤礦能耗的一大部分，因此建立一個高效的通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦主動降低生產(chǎn)成本的重要途徑。比較美國 煤礦 礦井 通風(fēng)系統(tǒng)的效率 1 中文 2730 字 比 較 美國 煤礦 礦井 通風(fēng)系統(tǒng) 的效率 Craig R. Hairfield, Marshall Miller amp。 Associates Inc, Richmond, VA J. Daniel Stinte, Mine Ventilation Services Inc, Fresno, CA 摘 要 隨著能源消耗的加劇，提高煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的效率成為了一個日益重要的課題。通常，衡量礦 井通風(fēng)系統(tǒng)效率的方法是計算其容積效率，簡記作 用于 礦井生產(chǎn) 的 有效風(fēng)量占礦井總風(fēng)量的比例。這項研究的成果旨在揭示當(dāng)今煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的效率以及哪些因素可能導(dǎo)致礦井通風(fēng)系統(tǒng)效率的或高或低。大家對“有效風(fēng)量”的組成還是眾說紛紜。然而， Hartman 則認(rèn)為有效風(fēng)量包括總回風(fēng)石門風(fēng)量和帶區(qū)內(nèi)風(fēng)量的總和。在確定礦井主要風(fēng)機總風(fēng)量和礦井有效風(fēng)量總和之后，下列公式可以用來計算礦井通風(fēng)系統(tǒng)效率。 McPherson 的陳述中透露通風(fēng)效率值可以從 75%降至 10%。當(dāng)?shù)V井通風(fēng)系統(tǒng)的效率值在一個較低的水平時，意味著主要通風(fēng)機鼓出的大量的風(fēng)沒有起到作用，導(dǎo)致了大量潛在的能源浪費。 由于石門和填充物而產(chǎn)生的漏風(fēng)可以通過改善礦井的建設(shè)以及加強維護來實現(xiàn)最小化。另外，隨著通風(fēng)機風(fēng)壓上升，漏風(fēng)也自然而然的就會增多，因此，在高風(fēng)壓風(fēng)機的 礦井中更易于產(chǎn)生漏風(fēng)。這可以通過設(shè)置中立的一個甚至多個入口來分流、重建風(fēng)路或者借助于防水煤柱來分流和重建風(fēng)路來實現(xiàn)。 新建礦井往往比進行了長時間生產(chǎn)的礦井在計算通風(fēng)效率值上更有優(yōu)勢。當(dāng)處理這些先前為房柱式采煤法或長壁式采煤法的采空區(qū)時，從 法定規(guī)程上講，必須要先用水沖洗礦井巷道，然后將其封住。因此，擁有大量舊巷道和密封區(qū)的煤礦往往會得到一個相對較低的通風(fēng)效率值。在這 23 個煤礦中，有 11 個煤礦采用的是長壁采煤法，另外 12 個煤礦采用的是房、柱式采煤法。這些數(shù)據(jù)制成圖表 1，如下： 比較美國 煤礦 礦井 通風(fēng)系統(tǒng)的效率 3 表一 、 不同型號礦井的總風(fēng)量 礦井類型 礦井總數(shù) 礦井總進風(fēng)量 (kcfm) 最小 平均 最大 長壁式 11 房、柱式 12 合計 23 下面是從所有煤礦搜集的信息，包括所有計算通風(fēng)系統(tǒng)效率必需的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，房、柱式采煤法的礦井通風(fēng)系統(tǒng)效率有著較高的平均值。這個結(jié)果由圖表 2 顯示如下： 表二、不同類型礦井的容積效率 礦井類型 礦井總數(shù) 容積效率 (%) 最小 平均 最大 長壁式 11 % % % 房、柱式 12 % % % 總計 23 % % % 下面的圖表顯示了在不同效率范圍的礦井分布情況。 012345678910%20% 20%30% 30%40% 40%50% 50%60% 60%70% 70%80%Volumetic Effiency Range數(shù)據(jù)一 ：不同效率值的礦井?dāng)?shù)量分布圖 根據(jù)所有煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的效率平均值，長壁式采煤法礦井和房、柱式采煤法礦井都可以用一下圖來表示其風(fēng)量利用分布。 下面就是收集到的用于礦井工作設(shè)備的風(fēng)量的清單： ● 長壁工作面數(shù)量和連續(xù)工作的礦工組數(shù) ● 縫隙的平均高度 ● 主要通風(fēng)機的工作風(fēng)壓 ● 進入煤壁的風(fēng) ● 礦井密封處的大體數(shù)目 用于調(diào)查研究的所有收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)都支持容積效率和礦井有關(guān)參數(shù)有關(guān)系。下面的圖表闡述了通風(fēng)機作用和容積效率的這種關(guān)系。如前所述，眾所周知的是高風(fēng) 機風(fēng)壓可以催生更多的漏洞和低通風(fēng)效率。這些密封處和采空區(qū)仍然需要通風(fēng)和密封。 我們發(fā)現(xiàn)容積效率和縫隙高度、連續(xù)工作礦工組數(shù)、煤礦產(chǎn)量以及煤礦密封數(shù)并沒有任何必然的聯(lián)系。 總結(jié) 本次研究闡述了美 國煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的平均效率，大致能夠達到 38%，但是仍然有相當(dāng)大的提升空間，通風(fēng)效率有望超過 70%。較低的通風(fēng)效率一般是由于主要通風(fēng)機風(fēng)壓過高所致，這也意味著大型煤礦在提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)效率方面面臨更大的挑戰(zhàn)。此外，提高通風(fēng)系統(tǒng)效率對降低煤礦生產(chǎn)成本也意義非凡。 可以左右通風(fēng)系統(tǒng)效率高低的因素不僅數(shù)量繁多而且關(guān)系復(fù)雜。最普通也最常見的因素主要有：礦井漏洞的年久失修、填塞物老化、高風(fēng)機風(fēng)壓引起的漏風(fēng)、大量采空區(qū)以及密封區(qū)所需的風(fēng)。 比較美國 煤礦 礦井 通風(fēng)系統(tǒng)的效率 6 參考文獻 1. McPherson, . (1993). Subsurface Ventilation and Environmental Engineering. New York, New York: Chapman amp。 Associates Inc, Richmond, VA J. Daniel Stinte, Mine Ventilation Services Inc, Fresno, CA Abstract With ever rising energy costs, it is increasingly important for mines to operate with energy efficiency. As a large portion of a mine’s energy consumption is often attributed to the operation of mine ventilation fans,maintaining an efficient ventilation system is a critical proactive way