矿井通风系统优化改造研究

方案，是长期以来研究的热点和难点问题之一。

在一般情况下，矿井通风网络的调节主要有以下几种类型，控制型分风网络，通风阻力已知，一组树分支的风量给定，所要控制的就是使用风机的风压最小，并使整个通风网络的风压损失平衡;自然型分风网络，网络的风量是根据各分支风阻大小自行分配而不加任何调节控制设施;一般型分风网络，在通风网络中的风量已知，调节分支的风量并达到平衡，即要合理的安设调节风窗和风机。

2.3 矿井通风系统主通风机工况分析

矿井的主通风机在矿井生产中起着非常重要的作用，其状况的好坏对矿井的安全和经济效益有着影响。由于磨损、腐蚀等原因，主通风机在运转一段时间后，其通風的有效性下降，甚至不能正常工作。其次，随着开采的进行，矿井的通风网络发生改变，通风机运行的工况点发生改变，通风的效率降低，大量的电量被浪费，因此需要及时的调节矿井主通风机的工况点。主通风机的工况点调节就是调节主通风机的通风能力，主要包括降低主通风机能力和增加主通风机能力。

3 矿井通风系统优化的措施

3.1 降低矿井通风阻力

根据矿井通风阻力的影响因素，降低矿井通风阻力主要有以下几个措施。增大巷道的断面，对于已经完成的巷道这是不可行的，因此，一般采用废旧巷道的方法实现并联通风，降低通风系统总阻力，主要是在并联时能增大巷道的通风面积。当通风的线路较长时，需要重新开掘巷道，缩短通风线路长度。当煤矿开采向采区边缘或深部延伸时，矿井通风阻力增加和需风量增加，这种情况下可以考虑重新开掘风井，缩短风路，提高通风的有效性。此外，当巷道的表面不光滑时，长久失修时，矿井的通风阻力也会增加，在这种情况下应该对巷道进行检修，清理巷道的构筑物。

3.2 矿井通风网络优化

当矿井的通风网络改变时，矿井的通风性能也会发生改变。应该对矿井的通风网络进行核算，采用计算机对矿井的通风阻力进行计算。针对一些巷道的分支通风阻力较大时，应该封闭那些多余的巷道，达到对巷道通风网络的优化。经过数值计算分析，在多风井复杂通风网络中，角联巷道的通风阻力最小，网络总功耗最小。矿井网路可以分为进风段、用风断和回风断，寻找出独立的通过该三区段的风流路径，增加低风压损失风流路径的阻力，同时减少高风压损失风流路径的阻力，使整个网络风流路径风压损失相等，达到所需功率最小。

3.3 矿井主通风机性能优化

由矿井通风的比例定律可知，当通风机的工作阻力不变是，风量与转速成正比，功率与转速的立方成正比。当矿井的需风量减少时，可以降低转速来减小功率来达到节电的目的。风机节能的最好方法是降低风机转速，降低风机转速的具体措施有，更换电机、采用双速电机、齿轮减速等。其中，最有效的方法是采用可控硅对电机进行调速，主要是通过降低交流电的频率实现调速。对于轴流式风机，也可以通过调节叶片的安装角对风机的运行工况进行调节。轴流式风机的能力，随叶片安装角的增减而增减，其耗电量也随叶片安装角的增减而增减。此外，在多风机联合运行的通风系统中，可以通过降低主风机的能力来节能，但是这可能引起小风机的运行不稳现象。

4 小结

矿井通风系统是煤矿井下开采的心脏，其通风的有效性对矿井的安全性和经济效益产生重要的影响。随着开采的进行，矿井通风系统的可靠性及通风网络都会发生改变。因此，必须采取有效的措施对矿井通风系统进行优化。本文从矿井的通风阻力、矿井的通风网络以及通风机出发，分析了其对矿井通风的影响，并给出了一些措施来改进矿井通风系统，增加矿井风机运行的经济效益。可以为矿井通风系统的优化提供参考。

参考文献：

[1]庞大芳，高东旭，李绪萍.矿井通风系统优化改造研究[J].煤炭技术，2008（10）：73-75.

[2]贾永红.矿井通风系统优化改造研究[J].能源与节能，2015（06）：171-172.