矿井通风技术及通风系统优化设计研究论文_周博

矿井通风技术及通风系统优化设计研究论文_周博

陕西澄合百良旭升煤炭有限责任公司,陕西省渭南市,715300

摘要:文章对目前矿井生产中应用的矿井通风技术的发展现状进行介绍,分析目前正在推广应用且效果良好的几种矿井通风节能技术,以及研究对这几种技术以及通风系统进行优化设计的方式,以供参考。

关键词:矿井通风技术;通风系统优化设计;节能技术

1引言

在目前我国经济快速发展和人们对于能源的需求量不断增多的形式下,我国的煤炭资源开采量以及需求量也在不断增加,这也导致煤矿开采深度和开采难度也不断增加。随着矿井开采深度的增加,矿井重点有毒有害气体以及粉尘中的成分也会随之改变,而且较深的矿井中由于地热以及其他散热等影响会增加井下空气中的温度和湿度,所以导致井下的作业环境较为恶劣。而为了解决上述问题,确保井下作业安全,就需要采用矿井通风系统并对其进行技术改进和优化来提升系统的通风效果。

2矿井通风技术的发展

我国的煤矿开采行业兴起较早,而且在煤矿开采技术的不断发展过程中,矿井通风技术也在随之改进,其最早可以追溯到我国的宋代时期,史书中有关于采用竹筒来对井下的瓦斯进行排出的方式。在经过宋代时期对此技术的改进和广泛应用之后到了明清时期此技术不断完善。在目前的矿井遗迹中,技术比较完善且系统比较完整的矿井通风系统最早实在明朝洪武年间的矿井遗迹中。而近代的矿井通风技术则是在上世纪初逐渐形成的,并且在我国建国之后对前苏联以及其他发达国家的矿井通风的相关著作进行深入研究,并且引进了先进的矿井通风技术,并在我国矿井中的实际应用中也逐渐形成了我国现代矿井通风理论体系。并且在上世纪60年代之后,尤其是改革开放以来,随着煤炭需求量的不断增加,在不断的实践过程中也对矿井通风理论和实践经验进行不断完善。

3矿井通风节能技术分析

3.1多风机多级机站技术

风机多级机站技术在目前的矿井井下作业中已经普遍应用,且经过实际应用之后表现出较大的优势,不仅具有良好的通风效果,而且会提高矿井井下作业的效率以及节省电能的消耗。在风机多级机站技术的应用与发展过程中,逐渐发展为多风机多级机站技术,并且在目前的多个煤炭企业中开始应用,此种技术对煤矿井下原有的通风系统进行改进,并促进了矿井通风技术的发展。其主要原理就是对多风机多级机站进行有效利用,且所利用的风机站都为二级以上,其主要作用就是将地表新风输送到井下作业中,而且可以将矿井中的有毒有害气体或者被粉尘污染的气体排放到地表中。通过多个风机对此系统中的风量进行控制,而且采用目前能耗较低的新型节能风机,表现出比传统通风技术更加节能的特点,在目前我国对矿井生产中越来越高的节能要求下发挥着重要作用。

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3.2矿井通风网络动态优化技术

目前此技术在我国矿井中的应用还处于初级探索阶段,其主要的研究和应用对象就是通风设计和管理的控制,但是在目前不同形式的通风技术应用于矿井生产中,并推动矿井通风网络处理向动态过程转化的过程中,虽然相关的研究较多,但是由于此过程中是属于动态且离散的,如果想要对矿井某一使其的状况进行优化,就需要根据矿井下的实时作业状况进行通风工作的调节和优化,在满足矿井生产需求的基础上行,对矿井通风网络进行动态化的优化来提高矿井通风的质量。

3.3主辅扇同时作业通风节能技术

在目前对矿井通风技术进行节能优化的过程中,采用技术可以起到良好的节能效果,并且经过英国相关专家对此技术应用效果的试验以及模拟之后可知,采用此技术不会降低矿井工作区中的通风量,并且能够实现对污染物质的有效控制和对此系统运行能耗和费用的降低,所以对于促进矿井通风系统的优化和进步也起到重要作用。

4矿井通风系统优化设计探讨

4.1 设计系统的研制

现在很多煤矿井下系统整体优化和方法研究,都必须使用计算机工具进行操作,随着当前计算机软件的不断发展和更新,给自动化设计系统的发展造成了很大影响,因此矿井下通风系统建立时,必须以决策支持系统为主进行设计。

4.2从定性到定量的综合集成技术

随着矿井通风技术的发展,一种综合的设计方法开始被应用到矿井系统设计中,此种综合系统主要在大量案例分析、数学模型和逻辑设计的基础上实现。钱学森提出了复杂系统概念,而且进行处理此种系统时,必须从定性向定量发展,实现综合集成技术。冯夏庭博士也提出了促进采矿发展的智能化理论。随着智能化科学技术的发展,主要包括人工智能和神经网络,实现了以上几种模式求解,给矿井通风技术的研究提供了新思路。合理的矿井通风方法必须充分发挥人脑功能,获取人脑思维中的某些优点,主要获取人直觉、灵感、逻辑推理、联想和数值计算结合内容,实现确定性和不确定性的有效结合,吸纳工程经验、数值运算、计算机技术和有限知识,建立完整的智能化矿井集成系统,不断学习并调节机制,在反复实践和探究中寻找出适合矿井通风研究的方法。

4.3监测点的最优化布局理论

随着采矿行业的不断发展,煤矿规模不断扩展,矿井通风系统也在随之增大,给煤矿通风系统的开采造成了很大影响,工作量不断增加,特别是多级机站通风系统的利用,增加了系统工作难度没管理工作很难进展。如果依然利用传统的人工经验和方法对矿井系统工作进行管理,就不能满足社会和经济效益的需求。借助于计算机或先进技术,实现煤矿井下通风系统的优化管理和控制,保证系统安全运行,已经成为煤矿井下作业的发展趋势。监测点布局时,必需合理分配监测点位置和数目,保证监测点提供的信息可以满足系统运行,反映了系统实际运行状态。

参考文献:

[1] 李树军. 矿井通风技术及通风系统优化设计探讨[J]. 机械管理开发, 2016, 31(9):148-149.

[2] 黄元金. 矿井通风技术及通风系统优化设计研究[J]. 内蒙古煤炭经济, 2016(24):149-150.

论文作者:周博

论文发表刊物:《科技新时代》2018年7期

论文发表时间:2018/9/25

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