讨论井下采矿矿井通风节能技术

[摘要]对于井下采矿作业来说，良好的通风条件是保障工作顺利进行的首要因素。通常情况下，矿井通风耗能是比较多的，因此，对井下采矿通风技术的研究，有助于采矿企业提高能源的利用率，实现节能降耗。

[关键词] 采矿 矿井通风 节能 技

目前我国井下采矿的通风系统大都存在能源消耗大、能源利用低、工作效率低的问题。在实际采矿过程中，必须保证每个用风工段都有充足的风量供给，因此对通风系统的要求是很高的。近年来，我国相关技术部门对井下采矿作业中通风系统的节能技术不断进行研究，取得了一定的成果，有效的降低了能源的消耗，以符合当前倡导的节能、降耗、环保的发展理念。

1矿井通风阻力的影响因素

1.1生产布局规划

在采矿作业中，开采的规模和地质条件等都是重要的影响因素，而通风系统的运行也会因为这些因素的变化而变化，因此，生产规划的合理性是影响通风系统运行的重要因素。

1.2巷道断面设计

巷道断面的设计对通风的影响也委重要，如果断面较小，或是巷道由于损坏阻碍了风路，就会导致风阻的增大，风压上升，影响风量，从而造成能耗增加，风量减少的情况，使通风系统的工作效率降低。

1.3采空区或者地表漏风的影响。利用空气幕隔风或倒风板引风是井下采矿矿井提高风量通过的有效措施。随着近几年在有效压力研究上的突破，一些能够很好解决漏风问题的设备，比如宽口径、大风量的空气隔幕等纷纷面世。利用这些设备能够对地表漏风现象进行有效控制，从而起到提升通风质量，减少通风能耗的作用。

2降低风阻的技术途径

降低井下采矿矿井通风阻力的主要途径有两方面，一是采用周长较小的断面形状，二是对断面降阻能力进行改进。有些工段转弯较多，还有一些局部转弯工段会对通风风量产生直接影响，通过降低转弯弯度或增加导风板都能够有效降低风阻[2]。

3井下采矿矿井通风节能的方法

3.1降低风阻

（1）优化通风路线。通风路线的设计是否合理会对井下矿井通风阻力产生直接影响。通风路线的长度会随着采矿深度的增加而变长，而通风路线的变长而造成通风阻力不断提升。因此在设计井下矿井巷道风流路线时，必须对通风路线问题引起高度重视，确保井下矿井的通风状况良好。为确保通风风流能够顺利输送至用风点，尽可能地缩短井下矿井的通风路线，应及时对那些废弃不用或多于的巷道作封闭处理，从而实现降低井下矿井风阻的目的[3]。

（2）构筑物降阻。为有效控制地表漏风现象，降低因风门或风窗而产生的风压损失，应采取有效手段确保井下矿井通风构筑物性能优良、运行稳定。在井下采矿矿井通风系统中，应将阻力较低、气动性能优良的通风构筑物设置在高风速局部地段或风量较为集中的地段，这样能够使井下的漏风比率明显下降，并使井下通风效率和风流利用率得到大幅提升，而且对减少通风耗能也有明显效果。例如空气幕、绕线型风桥和导风机等都能够有效降低风阻。

（3）风桥、断面变化的位置、巷道拐弯位置、巷道分叉处、扇风机扩散器以及调节风窗等等都会导致局部的通风阻力变大。所以，在大小程度不同的巷道断面连接点要做成逐渐的扩大或者逐渐的收缩状态，并且设置导风板引导风流，把巷道的直角转弯处改为曲线形转弯，还可以在扩散器当中加装导流叶片等等方法，这些都可以降低通风的阻力，提高通风效率，降低能耗。

3.2风机节能

在井下采矿矿井中。主扇风机就好比人的肺一样维持着整个矿山的呼吸，占整个矿山通风系统能耗的90%以上为主扇风机所消耗。目前我国井下采矿矿井的通风风机消耗能源极高，但其工作效率却不是很高，通常情况下，通风风机的耗电量要占整个矿井设备耗电量的50%以上。旧式扇风机是我国矿山当下使用最多的通风设备，其特点为功效效率较高，并且具有很好地利用空气动力的性能，基于全压状态下可达到90%以上的高效率，同时旧式扇风机的结构相对简单，安装较为方便且易于检修。而目前新研发的高效节能型扇风机能够获得极佳的节能效果，在确保矿井风量需求的基础上，其耗电量仅为旧式扇风机的50%。基于此，我们应在经济条件允许的情况下，尽量用新型节能扇风机取替旧式扇风机，从而为创建低碳社会作出应有贡献。＼

（1）对老式扇风机进行技术改造。对轴流式扇风机可直接通过改变扇风机的叶片安装角度或叶片形状来改变其气动特性，这种调节方法比较简单，且效果较好。对离心式扇风机可采用各种调速技术，如用串级调速、液力荆合调速，齿轮减速器调速、双速电机调速或直接更换电机等来改变扇风机的工作特性，避免矿井通风工程中常出现的“大马拉小车”的现象及合理工况点的偏离。

（2）可以采用新型的节能风机。目前在矿山迅速得到推广的K系列节约能源的扇风机，主要体现在冶金、有色、化工等方面，并取得显著的节能效益。这一类的扇风机有如下特点：扇风机性能与矿井通风网路的阻力特性有较好的匹配，是一种运转效率高较高的扇风机；扇风机具有良好的空气动力性能，最高全压效率可达60%以上，比原用矿用扇风机性能更优越；结构简单，安装方便，易于检修。

3.3自然风压充分利用

自然风压具有两面性，它既可以为井下通风提供动力，又是引发通风事故的罪魁祸首。所以我们在进行井下采矿矿井的通风工作前，必须对自然风压的产生规律进行详细的分析和研究，以便对自然风压进行有效利用，随着自然风压的变化对通风机的工作状况进行与之相适合的调整。从而实现降低通风设备能源消耗量，减少通风系统运行成本的目的。

4小结

对于井下采矿矿井通风系统的节能来说，合理安排布局规划非常有必要，通过优化通风的网络结构来降低通风的阻力，通过改造与优化通风机与通风网络结构使其两者能够相互匹配，通风机道会高速运行，这除了能满足矿井风量需要外，还能为企业创造更多的收益，既能降低矿井事故发生率，确保井下人员安全，也能达到通风节能、降低能耗的目的。

参考文献

[1]夏冬梅.忻州窑矿西风井主扇AGF606通风机改造应用[J].工业技术与职业教育，2011（01）.

[2]刘绍朋 井下采矿矿井通风节能技术[J].经营管理，2012（19）.

[3]林森.动叶可调通风机在淮南顾桥矿的应用[J].采矿技术，2009（02）.

[4]邱宇善，雷远扬.浅析矿井通风系统优化设计的改进方向[J].现代经济信息，2012（17）.