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【6h】

矿井通风系统改造优化与通风能力保障技术研究

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1 绪 论

1.1 课题的提出

1.2 国内外研究现状

1.3 课题的研究内容

1.4 课题的研究方法和技术路线

2 矿井通风网络风流分配原理

2.1 通风网络的基本定律

2.2 不同风路结构的风流特点

2.3 矿井风流状态方程

2.4 通风网络风流分配算法

2.5 本章小结

3 矿井通风阻力测定与通风机性能测定

3.1 杨村煤矿通风阻力测定

3.2 杨村煤矿通风机性能测定

3.3 本章小结

4 矿井通风系统优化的原则、依据及优化阶段的划分

4.1 矿井通风系统优化的原则及依据

4.2 矿井采掘面、硐室的配风量计算

4.3 杨村煤矿采掘接续及通风系统优化时段划分

4.4 本章小结

5 杨村煤矿矿井现阶段通风系统优化研究

5.1 主要用风地点布置及实际供风

5.2 现阶段通风系统的计算机模拟计算

5.3 现阶段通风系统网络解算结果分析

5.4 本章小结

6 杨村煤矿矿井中期通风系统优化研究

6.1 中期阶段最大需风量时期主要用风地点布置及配风量

6.2 矿井中期阶段通风系统改造方案

6.3 中期阶段通风系统的的网络解算分析

6.4 本章小结

7 杨村煤矿矿井远期通风系统优化研究

7.1 远期阶段最大需风量时期主要用风地点布置及配风量

7.2 矿井远期阶段通风系统改造方案

7.3 远期阶段通风系统的的网络解算分析

7.4 本章小结

8 主要结论

参考文献

致谢

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摘要

通风系统作为煤矿最普遍的防尘基础工程,为井下各作业点供应新鲜空气、排除污浊空气,对矿井通风安全状况具有全局影响。兖矿集团杨村煤矿是一座厚薄煤层配采的现代化大型矿井。随着矿井逐步向南部采区转移,四采区、六采、十采同时开采,南部通风系统的需风量将进一步增大;矿井北翼、东翼采区根据王庄、桲椤树两村庄搬迁前后规划的工作面接续方案,矿井北翼、东翼存在巷采、综放和螺旋钻同时开采时的生产布局,北风井需要风量将进一步加大;为了确保目前和未来10多年期间井下的采矿作业能安全高效地进行,必须有一个可靠合理的通风系统作保证。因此,本文采用理论分析、现场研究、现场应用等手段相结合的方法,对杨村煤矿矿井通风系统改造优化与通风能力保障技术进行了研究。  理论研究和分析了通风网络的基本定律、不同风路结构的风流特点、矿井风流状态方程和通风网络风流分配算法,在此基础上对杨村煤矿6601、4602、315工作面通风系统进行了现场考察,确定了基于Cross迭代法的通风网络解算法;采用精密气压计逐点测量法对杨村煤矿通风阻力进行测定,得出南北风井通风总阻力分别为1628Pa与1805Pa;对杨村煤矿南北风井风机性能进行测定,得出南北风井风机的运转风量、风机静压、轴功率及效率;根据原始数据,将通风系统优化研究工作分为现阶段(2013年1月~2013年12月主采东翼三采区及南翼四采区、六采区)、中期(2014年1月~2018年12月主采东翼三采区及南翼四、六、十采区)、远期(2019年1月~2023年12月主采东翼三采区、南翼十采区及六采区上部)三个阶段。通过矿井现阶段通风系统网络解算,得出杨村矿井南风井现用G4-73-11№25D离心式主通风机排风量约75m3/s(对应的风机风压为1600Pa左右),杨村煤矿北风井现用 G4-73-11№22D离心式主通风机排风量约53m3/s(对应的风机风压为1700Pa左右),基本能够满足现阶段矿井安全生产的需求;通过矿井中期通风系统网络解算,结果表明实施上述方案后,南北风井的主通风机基本能够满足中期阶段矿井安全生产的需求,但仍需对部分局部通风地点进行改进;通过矿井远期通风系统网络解算,结果表明实施上述方案后,南北风井的主通风机均能够满足远期阶段矿井安全生产的需求。

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