无风墙机站增压效应数值模拟研究

为分析无风墙机站通风效应,建立了无风墙机站数值分析模型,并分析了风机在不同速度下的风压效应,得出无风墙机站风机风量在小于、等于和大于巷道内风量3种情况下均能有效增加巷道内风压、提高风流动能,并验证了风压经验算法.     

无风墙机站的有效风压测试及数值模拟

在深入分析无风墙机站通风实践的基础上,为解决有效风压计算中出现的误差和反风的问题,采用相似模拟实验和数值模拟的方法,对无风墙机站有效风压的计算公式做进一步的修正,并确定了反风的临界条件。研究结果表明:相似模拟实验和数值模拟可以准确描述无风墙机站通风系统中巷道风流的流动状态和风压分布,为提高无风墙机站的有效风压提供了数据和理论支撑,对于矿井的无风墙通风系统的选择和结构设计具有重要的理论指导作用。     

多风机串并联多级机站

多年来,对大量矿山调查表明,金属矿山风机效率大多在40%左右,有效风量率约35%,矿井通风总效率为14%左右。其原因是大多数矿山选用的主扇特性与通风网路不匹配。为解决这些问题,研究采用多风机串并联多级机站的方法,收到了良好的效果,提高了有效风量率,采用的风机在高效区运转。多风机串并联多级机站通风设计是比较复杂的,本文介绍了根据这种方法对风流分布及风压分布的要求,对多级机站进行分类,风机数量,选用风机型号、叶片安装角、风流稳定性及压力分布等方面均作了一些研究,编制了这类方法的通风网路解算与设计的电算程序,并概要论述了在云南老厂锡矿三号通风系统实施效果。理论和实践表明这种方法有推广价值。     

风机风压对瓦斯风压引起风流逆转的影响

为研究瓦斯风压引起的旁侧支路风流逆转受风机风压的影响,建立了并联巷道的网络模型,并以一维不可压缩非稳定流常微分方程为基础列出风流速度的控制方程组,利用该方程组计算的结果与现有软件数值模拟的结果接近。方程组利用二次曲线拟合风机曲线,在不同风机曲线拟合系数的情况下,对方程组计算数值解。计算结果表明:加大风机风压可以减弱瓦斯风压对风流的影响,风机风压较大时可以防止风流逆转;风机风压的加大可以提高巷道的初始风速,减少风流恢复正常所用的时间,但是风机风压的加大并不能明显改变风流速度的变化率。     

冶金矿山矿井多级机站通风技术节能分析

分析了金属矿山矿井多级机站通风节能原理。从加强通风风流的控制,大幅度减少漏风、用风机平衡各风路风压、加强风量调节与控制的灵活性、使用高效节能风机、简化风机站的结构形式、采用优化设计法等多个方面,分析了多级机站通风节能的途径,进一步阐述了推广多级机站通风的优越性。     

冶金矿山矿井多级机站通风技术节能分析

分析了金属矿山矿井多级机站通风节能原理。从加强通风风流的控制,大幅度减少漏风、用风机平衡各风路风压、加强风量调节与控制的灵活性、使用高效节能风机、简化风机站的结构形式、采用优化设计法等多个方面,分析了多级机站通风节能的途径,进一步阐述了推广多级机站通风的优越性。     

远程集中控制技术在调节通风系统风压平衡中的应用

围绕三山岛金矿深井开采中出现的两矿区系统风压不平衡问题,采用通风系统远程集中控制技术、风机变频技术以及井下通风参数监测技术,对分布于井下各处机站的风机及主要通风巷道的风流风压参数进行计算机远程集中监测监控。在保证系统总风量达到设计要求的基础上,通过对两矿区主回风机站风机运行频率适时综合调控,各贯通处流动风量由90.60 m3/s减少至13.6 0 m3/s,有效缓解了两矿区之间污风相互串联影响。通风远程集中监控系统的稳定运行为加快推进矿山数字化建设进程迈出坚实一步。     

多风机通风系统各子系统的通风总阻力和总自然风压

本文从等功率的角度，将风机系统通风总阻力定义为流入该风机的风流沿途实际消耗的总功率与风机风量之比；风机系统总自然风压定义为风机系统总阻力与风机静压之差；如此定义的通风总阻力，真实地反映了风流流动过程中实际消耗的能量；总自然风压真实反映了作用于风流的自然风压总能量。并提出了一种较方便的计算方法。     

节点风压法简介

节点风压法是以节点风压为未知数建立方程组,避免了回路风压平衡计算,省去了计算机选择回路的步骤。所编程序容易理解和掌握,具有填写数据少、使用简便、计算速度快等优点。针对国产DJS-6机和719机编制了两个程序,顺利地对成庄、东欢坨和贵石沟等大型矿井的通风网路进行了计算。 此法的原理及步骤是先将通风巷道布置图改绘成通风网路计算图。各风道交叉点称为节点,出风井或入风井井口风压(节点风压)一般假设为O。节点风量定为:流入为正,流出为负。风道风量定为:风流由小号节点流向大号节点为正,否则为负。风流压降、风机风压和自然风压的正方向均定为与风流相同。     

高温矿井的通风与降温

在对矿井通风系统和作业面热环境进行全面测试的基础上,综合分析了盘区未设置二级分风机站、风流短路严重和矿井总风量不足等影响矿井的通风效果;矿井有效风量率偏低、地热、矿石的氧化散热、无轨柴油机设备运行散热、充填氧化散热等因素是导致深井作业面热害严重的主要原因。为此,采用矿井通风三维仿真系统软件对提出的三个完善通风系统的方案进行模拟分析,通过技术经济比较确定了硐室型风机机站分配盘区风流的主辅联合的统一通风系统方案。现场对比试验研究结果表明,机械化盘区设置硐室型风机机站不仅能有效实现风流的合理分配,且能使作业面风流平均温度由30.4℃降低至28℃左右,保护工人身体健康的同时,也提高了机械化设备的运行效率和使用寿命,促进了井下的安全、稳定、有序生产。     

矿井通风动力系统的共性问题分析与优化实践

分析了金属矿山通风动力系统存在的共性问题,阐述了通风动力系统优化方法。以某大型金属矿山为研究对象,针对其存在的风机与风网不匹配、风机机站不完善等问题,通过分析其原因,提出应用矿用空气幕建立硐室型风机机站的技术措施,并应用矿井通风三维仿真系统软件对技术方案进行模拟、对自然风压进行适时计算,最后确定最佳风机机站位置、风机频率。应用结果表明,在风机装机功率基本不变的情况下,不仅显著增加了矿井的总进风量,使得各中段风量分配合理,而且改善了矿井的通风效果。     

高温矿井的通风与降温分析

在对矿井通风系统和作业面热环境进行全面测试的基础上,综合分析盘区未设置二级分风机站、风流短路严重和矿井总风量不足等对矿井通风效果的影响;矿井有效风量率偏低、地热、矿石的氧化散热、无轨柴油机设备运行散热、充填氧化散热等因素是导致深井作业面热害严重的主要原因。为此,采用矿井通风三维仿真系统软件对提出的三个完善通风系统的方案进行模拟分析,通过技术经济比较确定硐室型风机机站分配盘区风流的主辅联合的统一通风系统方案。现场对比试验结果表明,机械化盘区设置硐室型风机机站不仅能有效实现风流的合理分配,且能使作业面风流平均温度由30.4℃降低至28℃左右,保护工人身体健康的同时,也提高了机械化设备的运行效率和使用寿命,促进了井下的安全、稳定、有序生产。     

风机并联运转效能分析及工况优化

在构建风机并联运转数学模型的基础上,分析了风机并联运转的等效风阻变化规律。从节能的角度分析了风机总能耗最小的条件。以铜绿山矿井通风系统作为实例,分析了风机工况点变化的规律。研究表明：并联风机的选择需要综合考虑风量、风压和风机之间的匹配关系;并联通风系统中风量调节的难度大;风门或风墙对风流分配的影响巨大;日常通风管理的关键在于风门管理和均衡需风量。     

基于均压通风技术的外部漏风控制的应用

为解决空场采矿法矿山通风系统外部漏风量大、系统有效风量率低等问题,以抱伦金矿为依托,采用多级机站均压通风技术控制通风系统外部漏风。通过对抱伦金矿外部漏风特征的分析,结合通风系统风压平衡原理,建立风压分布计算模型;采用多级机站通风技术,根据漏风点在通风风路上的分布位置确定了风机的运行工况和通风构筑物的设置形式,重新计算井下风路的压力分布,确保通风系统外部漏风点处于零压两侧的均压区域。方案实施后取得了良好的效果,系统外部漏风量显著降低,风量调控灵活,通风系统有效风量率明显提高。     

基于Ventsim张庄铁矿通风系统的模拟

根据马钢张庄铁矿开拓系统,对高地温矿山通风系统进行了研究,确定其通风方式和通风机站位置,应用Ventsim软件,建立了该矿三维通风仿真系统,根据井下不同工作面的工作条件,计算降温风速分别为0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4 m/s时矿山所需总风量,对巷道摩阻系数分别为0.01,0.012,0.014 Ns2/m4情况下的通风网络进行解算,得到各通风机站的风压、风机电机功率。对主要机站风压、风机电机功率与降温风速及摩阻系数之间的关系进行分析。通过分析可知,风机全压和风机电机功率随降温风速的增加而增大,降温风速对其影响较为明显。     

基于正交试验的双风机并联机站结构参数优化

为了提高矿井机站的通风效率,以机站局部阻力系数最小为目标,选取机站扩散角、进风段巷道长度、收缩角和出风段巷道长度4个影响因素并设置合理水平进行了正交数值模拟试验。研究结果表明:在风机间距、粗糙度等因素一定的情况下,影响机站局部阻力系数因素的主次顺序为扩散角、收缩角、进风段巷道长度和出风段巷道长度;随着巷道风速的变化,机站最优结构参数是不同的;当巷道风速为1.2~1.5 m/s时结构最优组合为扩散角60°、收缩角30°、进风段巷道长度9 m、出风段巷道长度6 m;在风速为1.5~2 m/s时出风段巷道长度选择10 m机站局部阻力系数较小。     

红岭矿18线南西翼通风系统技术改造

针对矿山18线南西翼矿体开采过程中存在的通风系统不完善、风量欠缺、污风无法及时排出等问题，运用风压平衡原理、网络优化技术、机站优化技术以及计算机网络模拟技术展开研究，拟定了3种可行的通风方案。经技术经济比较，确定了新掘18线905～855 m回风井（1.5 m），保留该井905 m 水平回风机站，并在855 m 水平新设1台K45 6 №12风机（18.5 kW）方案。数值模拟结果表明：18线南西翼通风系统总风量达到20.5 m3/s，井下风流的可调性和稳定性增强，为矿山的安全生产提供了有力保障。     

安徽付老庄铁矿通风系统优化

针对付老庄铁矿存在的风流紊乱及风道短路等问题,通过综合应用矿井通风系统三维动态模型技术、网络优化技术、机站优选技术和风机优选技术,提出了切实可行的通风系统管路布置优化方案。方案实施后,减少了系统装机功率320 kW,降低了系统实耗功率151.1 kW,提高了系统有效风量率10.9%、风机平均效率16.8%,可供类似矿山通风系统优化设计参考。     

某铁矿通风系统全方位优化实践

现有某铁矿通风系统存在风量分配不合理、通风工程欠缺、井下风流紊乱、风机选型不合理和机站能源浪费等问题,从矿井总风量的重新计算核定、通风方式优化、机站设置合理性评估、通风构筑物设置以及风机选型5个方面对通风系统进行优化.优化方案实施后,经过现场对风量以及风机工况的检测得出:该矿通风系统总风量达到230.97 m3/s,各...     

桃冲矿业公司长龙山铁矿通风系统优化

通过长龙山铁矿日常通风检测数据分析,通风系统存在漏风严重、有效风量偏低、主要生产区域风量供风不足、风流短路等现象,由此提出了3种通风系统优化方案。通过矿井总风量核算、网络解算分析比较了各通风方案的系统装机容量、系统总风量、系统实耗功率、风机通风阻力、机站效率、经济效益以及优缺点,在尽量利用现有通风设备及井巷工程的基础上,综合考虑采区采掘工作面布置、风量合理分配因素以及系统机站设置方式和风机性能参数,从而确定了最优通风方案,解决风流短路问题,增加井下主要生产区域供风,提高了有效风量,确保井下生产安全。