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煤矿回采工作面巷道布置与通风系统优化技术研究

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  摘要:煤矿在开采过程中,需要在回采工作面进行运输、出煤以及回风系统巷道布置工作,为了保证设计合理,提高安全性,还需做好通风设计。基于此,本文以煤矿回采工作面巷道布置与通风系统优化技术作为研究对象,分析煤矿回采工作面巷道布置方式,分别从矿井通风网络优化调节与通风系统安全可靠性优化阐述通风系统优化技术。
  关键词:煤矿开采;巷道布置;通风系统优化
  某地区煤矿在一采区2号与3号煤层联合布置开采时,回采工作面系统巷道布置存在不合理情况,一条巷道只能为一个回采面服务,通风系统设计不够优化,轨道运输和皮带运输较差,总结存在的问题,在二采区开采之前需要考虑好运输系统与通风系统的优化问题,做好通风系统的优化设计,避免角联通风巷道,达到一巷多用,延长巷道的服务周期。
  1 煤矿回采工作面巷道布置方式
  一直以来,采区回采工作面的下料系统与通风系统布置方面普遍存在问题,某煤矿企业在开采之前,将2号与3号采区进行统筹,采用联合布置开采方式,准备巷道为两进一回通风系统,轨道巷与皮带巷被布置在3号煤层力,轨道巷和皮带巷中间是回风巷,回风巷被布置在2号煤层内,一共布置了三条准备巷道,相互之间保持30米的水平距离,将三条巷道挖掘以后可以贯通于整个煤矿开采区。
  这种煤矿回采巷道布置方式有着明显的优越性,轨道运输与皮带巷运输之间不会交叉,管理人员不用担心交叉作业带来的安全隐患问题,巷道服务周期变长,回风系统巷担负着工作面的回风工作与辅助进风下料工作,可以确保煤矿通风系统的稳定和可靠。
  2 煤矿通风系统优化技术研究
  2.1 矿井通风网络优化调节
  通风网络是矿井通风系统的数字表达,也是相关参数的有机组合,这种通风系统关联程度高,有多种可以满足通风要求的调节方案,以下几种可以根据实际情况进行选择:控制型分风网络,各个分支风阻情况已经明确,风量给定,确定风机需要的最小风压,随后通过有效调节让整个网络风压之间的损失达到平衡,满足各个分支风量需求;自然型分风网络,风量需要根据各个分支风阻大小分配,不需要加入调节控制设施,对煤矿通风系统进行优化的时候可以根据实际开采进度情况与通风情况选择使用该方法;一般型分风网络,由于在整个网络中有一部分分支的风量可以得知,另一部分分量还没有确定,调节分支风量是一般型网络优化调节的特点,部分分支的风量可以根据生产的实际需求完成有效分配,而不是像自然型分风网络那样自由分配,這种通风设计使用起来十分方便。表(1)数据为JF系列矿井局部轴流通风机情况,局部通风机选择风筒的时候要根据风筒的长度计算摩擦风阻,然后根据摩擦风阻曲线在局部通风机的特性曲线上找到吸风量,根据风量和风阻计算阻力,看得到的结构是否满足煤矿工作面的实际需求,风量计算需要考虑到百米漏风率。
  2.2 矿井通风系统安全可靠性优化
  部分煤矿开采在通风方面存在系统可靠性问题,计算风流分支可靠程度和网络可靠性还不够成熟,为了提升通风系统的安全可靠性,建议选择使用合理的方法对通风系统进行安全性能评价,当前煤矿井下煤炭自燃和瓦斯等有毒气体对煤矿开采工作造成阻碍,建议利用核实安全性能评级方法对矿井安全性进行全方面评估,提高事故抵御能力。
  除此之外,可以将扩散器进行改造,有的煤矿开采选择使用离心式通风机,这种通风集中小功率扩散器使用的是铁板焊接材质,矿井扩散器的敞角最低为15°,最高为30°,可以采用减小扩散器高度的方法将其改造,但是这么做也会降低设备的工作效率。
  3 总结
  总而言之,为了全面提升矿井通风系统的优化与回采巷道的合理布置,需要在当前研究基础上对矿井通风系统优化控制技术进行规律性研究,寻找更加有深层意义的矿井通风系统优化控制综合技术,在计算机技术的辅助下支持系统运行。
  参考文献:
  [1]谷拴成,樊琦,王建文,等.层状岩体巷道顶板冒落拱高度计算方法研究[J].煤炭工程,2012,44(12):73-76.
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