井下采矿矿井通风节能措施探析

【关键词】矿井；通风；节能 

　　我国井下采矿矿井通风系统普遍存在的缺陷是工作效率极低，但能源消耗却始终居高不下。在生产过程中，必须确保矿井中的各个用风工段有足够的风量供给。通过对井下采矿矿井通风系统的不断改革和完善，及时发现并解决井下通风系统中的各方面问题，利用多样化的技术手段及先进的通风设备如优化矿井巷道断面、优化通风路线、合理布置井筒、选择高效节能的新型扇风机等，提高井下通风系统的工作效率，并有效降低通风系统的能源消耗量，以适应当代社会所提倡的低碳、节能、环保的要求。 

　　一、矿井通风阻力的影响 

　　1、生产规划的影响。对于采矿业的生产来说，开采规模和地质条件都会对其产生直接影响，而井下矿井的通风系统也会随着这些因素的变化而变化。生产布局规划是否合理直接关乎着通风系统的运行状态是否良好。 

　　2、巷道断面的影响。一些巷道因设计不合理很容易出现断面较小的情况，或者因巷道年久失修造成风路不通，使得风阻明显变大，风压增高而风量直线下降，这不但会加大通风能耗，且风量也无法提升，从而使通风系统始终以较低的工作效率运行[1]。 

　　3、采空区或者地表漏风的影响。利用空气幕隔风或倒风板引风是井下采矿矿井提高风量通过的有效措施。随着近几年在有效压力研究上的突破，一些能够很好解决漏风问题的设备，比如宽口径、大风量的空气隔幕等纷纷面世。利用这些设备能够对地表漏风现象进行有效控制，从而起到提升通风质量，减少通风能耗的作用。 

　　4、通风构筑物的影响。通风构筑物对风量调节具有重要作用，而井下采矿矿井管理人员对通风构筑物并未引起足够重视，管理较为松散，这就导致通风构筑物无法发挥其正常作用，串风和漏风等现象经常发生，从而导致井下通风阻力升高，进而造成通风系统运行状态不稳。 

　　二、降低风阻的技术途径 

　　降低井下采矿矿井通风阻力的主要途径有两方面，一是采用周长较小的断面形状，二是对断面降阻能力进行改进。有些工段转弯较多，还有一些局部转弯工段会对通风风量产生直接影响，通过降低转弯弯度或增加导风板都能够有效降低风阻[2]。 

　　三、井下采矿矿井通风节能的方法 

　　1、降低风阻 

　　（1）优化通风路线。通风路线的设计是否合理会对井下矿井通风阻力产生直接影响。通风路线的长度会随着采矿深度的增加而变长，而通风路线的变长而造成通风阻力不断提升。因此在设计井下矿井巷道风流路线时，必须对通风路线问题引起高度重视，确保井下矿井的通风状况良好。为确保通风风流能够顺利输送至用风点，尽可能地缩短井下矿井的通风路线，应及时对那些废弃不用或多于的巷道作封闭处理，从而实现降低井下矿井风阻的目的[3]。 

　　（2）构筑物降阻。为有效控制地表漏风现象，降低因风门或风窗而产生的风压损失，应采取有效手段确保井下矿井通风构筑物性能优良、运行稳定。在井下采矿矿井通风系统中，应将阻力较低、气动性能优良的通风构筑物设置在高风速局部地段或风量较为集中的地段，这样能够使井下的漏风比率明显下降，并使井下通风效率和风流利用率得到大幅提升，而且对减少通风耗能也有明显效果。例如空气幕、绕线型风桥和导风机等都能够有效降低风阻。 

　　（3）巷道的降阻。井下采矿矿井中的巷道断面周长和断面立方都会对通风阻力产生直接影响，其中通风阻力会随着断面周长的增加而增加，随着断面立方的增加而减小。基于此，必须选择合理的矿井巷道形状，并确保巷道有足够断面，而断面形状应尽可能做到周长较短且摩擦阻力系数较低。在条件允许时，应尽可能选择拱形断面的巷道，并进最大程度确保巷道少拐弯，尤其注意不能够拐急弯。另外，还应及时清理巷道内杂物，物料不要胡乱摆放，以确保通风风路畅通。同时还应及时对变形巷道进行维护维修，以确保巷道有效断面。 

　　2、风机节能 

　　在井下采矿矿井中。主扇风机就好比人的肺一样维持着整个矿山的呼吸，占整个矿山通风系统能耗的90%以上为主扇风机所消耗。目前我国井下采矿矿井的通风风机消耗能源极高，但其工作效率却不是很高，通常情况下，通风风机的耗电量要占整个矿井设备耗电量的50%以上。旧式扇风机是我国矿山当下使用最多的通风设备，其特点为功效效率较高，并且具有很好地利用空气动力的性能，基于全压状态下可达到90%以上的高效率，同时旧式扇风机的结构相对简单，安装较为方便且易于检修。而目前新研发的高效节能型扇风机能够获得极佳的节能效果，在确保矿井风量需求的基础上，其耗电量仅为旧式扇风机的50%。基于此，我们应在经济条件允许的情况下，尽量用新型节能扇风机取替旧式扇风机，从而为创建低碳社会作出应有贡献。 

　　3、自然风压充分利用 

　　自然风压具有两面性，它既可以为井下通风提供动力，又是引发通风事故的罪魁祸首。所以我们在进行井下采矿矿井的通风工作前，必须对自然风压的产生规律进行详细的分析和研究，以便对自然风压进行有效利用，随着自然风压的变化对通风机的工作状况进行与之相适合的调整。从而实现降低通风设备能源消耗量，减少通风系统运行成本的目的。 

　　四、结语 

　　对于井下采矿矿井通风系统的节能来说，合理安排布局规划非常有必要，通过优化通风的网络结构来降低通风的阻力，通过改造与优化通风机与通风网络结构使其两者能够相互匹配，通风机道会高速运行，这除了能满足矿井风量需要外，还能为企业创造更多的收益，既能降低矿井事故发生率，确保井下人员安全，也能达到通风节能、降低能耗的目的。 

　　参考文献 

　　[1]夏冬梅.忻州窑矿西风井主扇AGF606通风机改造应用[J].工业技术与职业教育，2011（01）：45-47. 

　　[2]王磊，刘国刚.浅析矿井主要通风机变频工况调节[J].中州煤炭，2010（01）：126-127． 

　　[3]林森.动叶可调通风机在淮南顾桥矿的应用[J].采矿技术，2009（02）：77-78．