摘要：随着矿井的开采深度不断增加，矿井通风系统通风线路长、初期设计不合理等问题就越来越突出，而且伴随矿井开采深度增加，煤层瓦斯含量及绝对瓦斯涌出量越来越大，因此采掘工作面的需风量就必须相应的加大，才能保证矿井的安全生产。本文就针对矿井通风系统的优化改造进行讨论。
关键词：矿井 通风系统 结构优化
中图分类号：TD725文献标识码: A 文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00
1 优化矿井通风系统的必要性
矿井通风是煤矿生产的一个重要环节，矿井通风不良会直接导致瓦斯爆炸、火灾和粉尘灾害，而矿井通风的现代化又是促进煤矿工业生产实现现代化的极为重要的条件，它对矿井的稳产高产、防灾抗灾能力和矿井的经济效益有着重大的影响。生产矿井由于自然条件、生产能力和生产布局的变化，要求及时地对通风系统进行技术改造，以保证安全生产。
现在很多矿井的通风系统均存在一定的问题，其主要体现在以下几个方面：第一，矿井主扇能力不匹配。因为矿井的开采深度不断深入，矿井的通风线路就越业越长，通风的阻力相应的增加；第二，通风路线过长，通风的阻力越来越大；第三，通风阻力过大，容易导致自燃引发火灾；
为保证安全生产，要求矿井通风能力必须跟上生产形势，进行通风系统的优化。通风系统的调整以被调整的矿井供风量是否满足矿井生产的需要为依据，以提高经济效益和社会效益为目的，通过合理的通风系统调整，优化矿井通风网络，合理地进行风量分配，保证矿井安全生产，达到节能降耗、降低生产成本的目的。
2 通风系统优化分析
通风系统优化分析是在充分掌握现场实际情况的基础上进行的。分析的对象就是实测数据与网络解算，由网络解算结果找出通风系统存在问题的因素:风量分布的状况;检验各井巷的断面;通风构筑物的分析;主要通风机及附属装置的检验;查漏风;生产布局的分析.
3 降低矿井的通风阻力具体措施
3.1并联通路通风
经过相关研究可以发现，与串联通风网路相比，在风量相同的条件下，并联风路的通风阻力要远远小于串联网路设计，因此可以利用相关的计算机模拟软件，或者进行实地的通风阻力测量，找出通风系统网路中的高阻力区段，通过启封旧巷道或者开掘新巷道等方法进行并联通风网路的改造，降低通风系统的总阻力。
3.2 开掘新井巷
很多矿井由于通风线路过长，导致其通风阻力过大，因此要采取有效措施缩短通风线路的长度，来降低通风阻力。随着矿井的开采向着深水平的方向发展，或者井田的规模扩大导致通风线路越来越长，使得通风阻力也相应的增加。如果通风系统无法满足矿井的用风要求，或者现用的通风系统经济性较差，则可以在适当位置开掘新的进、回风井，缩短通风路线长度，降低通风系统阻力，提高通风系统的经济性。
3.3 改变通风网络
对通风网络的改造其主要目的就是为了使矿井主扇工况点处于经济、合理位置。在矿井开采生产的过程中，如果通风系统和矿井主扇供风能力不匹配，要对通风系统进行及时、合理的调整，对通风网路进行改造，使主扇工况点处于，以保证现有风机、巷道的效能得以充分的发挥，如果有必要可以适当的增减风机的数量。
3.4 扩大巷道断面
因为矿井的通风系统阻力一般都会存在几个高阻力区段，因此只要找出高阻力区段，对其巷道面积进行相应的扩充，就可以起到比较有效的降阻作用。而且井巷的壁面要尽可能的保证其光滑度，保证巷道的平直度，尽量不要出现巷道断面突然扩大或缩小的问题，这样也可以相应的降低摩擦阻力系数及局部阻力。
4 矿井通风系统的主通风机工况优化
主通风机在整个矿井生产过程中有着非常重要的作用，从某种程度上来讲，一个矿井生产的安全性及经济效益是由主通风机的运行状况来决定的。主通风机工况点的调节直接影响着矿井通风系统的改造及网路的优化。一般优化调节主通风机的工况点主要是通过调节通风机的能力来实现的，比如其能力的提升及降低等。在实际操作时，改变主通风机能力的措施主要有以下几点：
4.1 改变主通风机的运转参数
同一台主通风机条件下，如果通风阻力不发生改变，风量和转速一次方成正比关系，而轴功率和转速的三次方成正比关系。由此可知，如果要调整矿井风量就要相应的调整风机的转速，通过调整风机转速，是矿井风量处于合理有效范围，能有效的使通风阻力达到最佳状态。具体来讲改变风机的转速可以采取以下几种方法：更换电机、利用双速电机、液力偶合器调速、以及改变传动比进行调速和采用齿轮减速器进行调速等等。
4.2 对叶片角度进行调节
主通风机的工作能力及耗电量均与叶片安装的角度成正比关系，即叶片安装的角度越大，风机的工作能力及耗电量就越大。所以如果实际工作过程中主通风机的能力过大，则可以减小叶片安装的角度，矿井风量就会有所减小，矿井通风阻力亦会降低，最终实现通风系统优化的目的。
4.3 更换风机
如果主通风机的能力与矿井通风系统不匹配，也可以将其予以更换，采用合适能力的风机来代替。不过如果通风系统所采用的是多风机联合运行的模式，在对其结构进行改造的过程中，如果选择主通风能力小的风机，则要注意不能出现由于主通风机的互相影响而导致主通风机运行不稳定的问题。
5 通风系统优化方案模拟
拟定改造方案后，利用计算机进行模拟，即在通风系统现状模拟的基础上，把继续留用的井巷(分支)风阻作为真实风阻，把通风系统改造方案的网络图及其参数(各分支风阻、主要通风机特性等)输入计算机解算通风网络，最后根据模拟结果，对各种改造方案进行分析比较，确定优选改造方案，优选方案既要充分利用现有通风井巷和通风设施，并且投资少、见效快，又要使改造后的矿井通风系统网络结构合理、主要通风机性能与网络特性相匹配、具有较高的防灾抗灾能力、适应生产发展的需要，而且经济效益好。
6 结语
通风系统优化还要对矿井通风的测量平差进行优化，矿井通风系统的测量平差是对矿井通风系统进行分析时所提出的全新的概念，提出矿井通风测量平差优化的概念，其主要是出于矿井通风系统向着优化管理及自动控制的方向发展的需要。对矿井的通风系统进行优化、控制，要以系统的实际运行参数为基础，尤其是各风流分支的风阻，其主要内容包括巷道的周长面积、断面形状、摩擦阻力系统以及长度等等，这也是对矿井通风系统的测量平差进行优化的基础依据，在此不做赘述。
参考文献
[1] 贾廷贵.五龙矿通风系统优化改造研究[D].辽宁工程技术大学硕士论文.2005．
[2] 张小军.矿井通风系统优化改造与可靠性分析[J].山西煤矿.2009(1)
[3] 孙宝玉.矿井通风系统改造的优化选择[J].科技信息.2008(5)
[4] 张新科.矿井通风系统优化改造与技术分析[J].能源技术与管理.2010(3)
[5] 曹怀建.李雅庄矿井通风系统分析与优化改造[J].矿业论坛.2010(3)
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