采矿巷道掘进通风系统压能分布分析

胡明

摘要：经济的快速发展离不开能源，因此，能源的开采就越来越频繁。在开采的过程中，很多先进技术的融入使得开采工作变得更加顺利，而且开采的安全性也得到了很大的提升。除此之外，开采装备以及技术的提升使得采矿巷道掘进的作业效率也有了很大的进步。但是这其中那个还有一个问题就是采矿巷道在掘进的过程中，很容易形成循环风，这会对煤矿开采的工作带来很大的危害，一旦处理不好，将会造成不可挽回的后果。本文就此进行了分析。

关键词：采矿巷道掘进、通风系统、 压能分布

引言：矿产资源需求量的不断提升，使得采矿行业有了很大的发展。然而很多矿产资源都是不可再生能源，一定要谨慎开采，不可造成浪费。在煤矿开采的过程中，尤其是采矿巷道掘进的过程，很容易出现循环风这一现象，这样一来就会对采矿工作受到一定的影响。针对这样的情况，本文对采矿巷道掘进通风系统压能分布进行了分析，希望能够提升采矿量，也能使得采矿能够安全高效地生产下去。

一、采矿巷道掘进技术和设备的应用现状

我国目前主要采用的采矿巷道掘进技术和设备包括如下几种：

1、采矿巷道综合机械化掘进

应用于进行采矿巷道综合机械化掘进的设备主要包括悬臂式掘进机、转载机以及供电系统等，这些系统以及设备的应用，在一定程度上使得采矿巷道的掘进效率得到了进一步的提高。 其中，悬臂式掘进机是在1960年开发出来的，这种掘进机的功率相对较小。而我国的矿产开采量相对较大，为了能够满足矿产开采的实际需求，我国针对悬臂式掘进机进行了深入的研究和改进，从而研究出新型号的掘进机，这种掘进机本身的系统结构就较为严密，而且机身较小，重重较轻,所需安装空间较小，不会受到空间的限制，运作的稳定性较高,能够对岩石具有强大的破坏例，在各个范围和地层中，都能够进行使用，由于其有着诸多的应用优势,使得采矿巷道综合机械化掘进技术在我国目前的矿产开发中得到了普遍的应用。

2、大断面煤巷连续采煤机高效掘进

连续采煤机是一种综合机械化掘进设备， 可以同时进行采煤和运送，能有效高采煤量，适用于在矩形断面的双巷、多巷、短壁上进行开采，但不适合单巷开采。

3、掘锚一体化掘进

掘锚一体化设备的开发和研制，创造出了更为高效的掘锚机组，可以同时进行掘进和支护，但由于机组结构庞大,对巷道要求高，因此适用范围还不是很广。

二、采矿掘进通风系统压能分布分析

1、采矿掘进通风系统

一般来说，在对矿井进行掘进的过程中，对通风系统的设置有着一 定的要求，而具体的要求包括以下几个方面的内容:首先，在矿井中对通风系统进行设置的过程中，需要保障通风系统具有独立性，而且要求通风系统的阻力相对较小，最大阻力不得超过3920Pa。其次,就是在对进风口进行设置的过程中，需要将进风口设置在没有污染气体大量排放，安全、空气清新的区域，而且要全面的对当地的风向指标进行分析，从而选定适宜的进风口设定位置。再次，针对多风机中的通风系统进行设置时，需要风机能够有效的承担工作风压的压力，严格的依据掘

进巷道工作的具体需求,来对风量进行适当的调整和提供。最后，通风系统的结构设定相对并不复杂，甚至可以说，通风系统的结构设定相对较为简单，另外所消耗的成本费用相对较低，且具有较强的实用性能，从而保障巷道通风的稳定性。

2、通风系统组成

在矿井的通风系统中，常见的独立通风系统设定总阻力要小于3920Pa.在通风系统的进风井口注意布置一个安全区域， 并且在风向上要做好充分的研究和准备，充分考虑到全年的风向频率之后再决定，需要注意的是在多风机的通风系统应用中要注意风机之间的工作风压的设定，必须考虑到相互的影响作用，保证风量的提供正好适用于掘进巷道的工作要求，每一个煤矿 开采点都要有回风巷道，实行分区通风。通风系统总体结构简单，经济效益高,风流易于控制管理且稳定。

3、风路中风流流动的基本定律

矿井的通风系统是一个复 杂的系统，需要考虑到流体力学等问题，在矿井风流的运动路线中往往会构成复杂的通风风路系统，这些风道之间的交汇点则成为节点，节点之间的风道成为分支，两条或两条以上的分支形成的闭合回路称为回路或网孔。通风网路通常由众多的分支及回路所组成。按各分支联接形式不同，可以分为并联、简单角联和复杂联接等。风流在风路中流动时遵循风量平衡定律、风压平衡定律和阻力定律。

4、通风设备

在通风系统的应用中除了通风系统的原理和设备之外还要重视的是通风设备的选用，通风工作面的安全可靠性很大程度上与安全技术设备有关，掘进安全技术设备的系列化是一个正确的发展方向, 对于掘进综合面的瓦斯爆炸、灾事故等问题能够有效的预防，自动化的应用能够及时在通风机出现故障时自动切换电源停止工作，在恢复之后再自动切换到正常通风的模式，这种形式大大提高了可靠性和安全性，并且降低了工作人员的工作强度。

5、通风系统压能值模型

通风系统压能值模型的建立是在矿井通风系统的充分考察之后设立的，通过地面大气和矿井之间的空气交换方式和循环方式，排除一些不必要的因素影响，从进入矿井的空气总量和排出矿井的空气总量的方向进行考虑可以得出的是压能值的不同，流体网络的源点与汇点之间保持流量平衡，从源点流入网络的总流量等于从汇点流出网络的总流量，只是源点与汇点的压能不同。为了使求解模型具有通用性，通过增加虚拟节点和虚拟分支的办法将有源汇的流体网络变成无源汇的流体网络。

三、结束语

综上所述，在进行采矿巷道掘进的时候，因为局部通风机能够提供足够的风流给掘进巷道的工作面，并且还能保证其质量，以及有效避免循环风的形成。所以得到了广泛的应用。同时对掘进巷道的压能分布进行分析的时候，能够很好的改善矿井供风能力不足、矿井通风阻力等问题，这样就可以减少事故的发生，保证矿井的正常生产工作和井下作业人员的安全健康，从而增强企业的经济效益。

参考文献

[1]刘进平，卢志刚.矿井掘进通风循环风形成条件分析[]辽宁工程技术大学学报(自然科学版)， 2011 (11) .

[2]许君民，黄寿元，王鹏某矿盲斜井掘进局部通风系统设计.现代矿业[], 2013 (04).