上良煤礦礦井通風系統(tǒng)改造方案淺析

1、上良煤礦礦井通風系統(tǒng)改造方案淺析劉文鋒(反坡煤業(yè)有限責任公司摘要:上良煤礦通過改擴建,生產(chǎn)能力提升,礦井向深處延伸,煤層瓦斯含量增加。新掘了回風立井,并對通風系統(tǒng)進行了改造。關(guān)鍵詞:通風系統(tǒng)改造上良煤礦年核定生產(chǎn)能力60萬t/a。目前,礦井布置有東翼22、西翼33兩個采區(qū),兩個采區(qū)內(nèi)分別布置有一采兩掘工作面。1礦井通風系統(tǒng)概述1.1礦井通風為中央并列式,主斜井、副立井和回風斜井均布置于井田南翼工業(yè)廣場內(nèi)。1.2礦井采用抽出式通風,綜采面采用U型上行通風,綜掘工作面采用局部壓入式通風。每個綜采面為一個獨立采區(qū),實行分區(qū)通風;掘進面實行獨立回風;主要機電峒室實行獨立回風。1.3主扇風機及附屬裝置:

2、礦井使用兩臺FBCDZN019型對旋軸流風機,一臺使用,一臺備用。礦井主要通風參數(shù)見表1。2系統(tǒng)改造方案為實現(xiàn)采區(qū)回風采用專用回風巷,新掘了回風立井,對通風系統(tǒng)進行改造,達到:通風系統(tǒng)簡單實用;通風設(shè)施安全可靠;風流導(dǎo)向穩(wěn)定;礦井通風阻力最小,且分布合理;具備抗災(zāi)能力強。改造后的系統(tǒng)2.1通風系統(tǒng)改造后,井田北翼新增回風立井,原井田南翼回風立井改為進風井,即井田南翼工業(yè)廣場內(nèi)3個井筒進風,井田北翼回風立井回風,礦井通風方式為中央分列式。2.2主要風機的工作方法為對旋軸流風機抽出式。2.3通風機主要參數(shù)見表2。表2通風機主要參數(shù)表2.4通風系統(tǒng)主要改造工程:新掘回風立井斷面積23.74 m2,井

3、深465m;新安裝扇風機兩臺;新安裝無壓隔絕風門4組;新掘主要回風巷道900m;擴大原進、回風巷道斷面積300m。2.5改造后的通風系統(tǒng)見下圖。3礦井總風量計算和風量分配3.1風量計算礦井的總需風量,按采、掘、硐及其它需風地點實際需要風量的總和計算,即Q礦=(Q采+Q掘+Q硐+Q其它×K礦通式中:Q采采面和備面所需風量之和,m3/min;Q掘掘面所需風量之和,m3/min;Q硐硐室所需風量之和,m3/min;Q其它其它用風地點所需風量之和,m3/min;K礦通礦井通風系數(shù),取1.2(抽出式。為此,采面需風量取1200m3/min;掘進面需風量取1200 m3/min;機電硐室需風量取

4、375m3/min;其它需風量取672m3/min。4風量分配4.1采面風量分配:正常生產(chǎn)時,礦井東、西各配備一個生產(chǎn)面和備用面。則Q采=(2×1200+(2×1200×50%=3600m3/min。4.2掘進工作面風量分配:正常掘進按照4個掘進面進行配風。其中,兩個掘進工作面使用2×15kW局扇,兩個掘進工作面使用2×30kW局扇,則Q掘=(2×400+2×600×1.2=2400m3/min。4.3硐室風量分配:Q硐=375m3/min。4.4其它地點風量分配:Q其它=672m3/min。=8456m3/min

5、5計算礦井通風總阻力從改造后的礦井通風系統(tǒng)分析,井田南翼有3條進風井巷,即主斜井、副立井和進風斜井(原回風斜井,33運輸下山、23運輸下山和22運輸下山構(gòu)成并聯(lián)風路的33回風下山和22回風下山組成井田東翼和西翼的回風巷道。計算礦井通風總阻力,先分別計算東、西兩翼的通風阻力,后通過并聯(lián)網(wǎng)路公式計算礦井通風總阻力。從東、西兩翼系統(tǒng)中各選取一條通風路線最長的回路作為阻力累計計算基礎(chǔ),真實反映出系統(tǒng)的阻力分布。分別計算回路中每個節(jié)點之間的摩擦和局部阻力,再進行疊加,則為一翼的通風阻力。礦井通風阻力則等于分支阻力,且取大值?？紤]到局部通風阻力計算比較麻煩,且其數(shù)值也只占總體通風阻力的5%左右,95%左右

6、為摩擦(沿程阻力。因此,對局部通風阻力不做詳細計算,只在計算礦井總阻力時,考慮加上總阻力的5%。摩擦阻力公式h摩=LU Q2/S3=2208Pa在并聯(lián)通風網(wǎng)絡(luò)中,礦井通風總阻力等于并聯(lián)風路任一分支阻力,取大值(東翼分支,礦井通風摩擦阻力為2208Pa,加上5%的局部通風阻力,則礦井通風總阻力為2208+2208×5%=2318Pa。礦井通風總風阻6礦井等積孔計算7礦井有效風量率概算礦井總風量中:東翼為46m3/s;西翼58m3/s,計104m3/s。礦井有效風量:采煤為40m3/s;掘進33.4m3/s;硐室6.25m3/s;其它:9m3/s,計88.65m3/s。則有效風量率為:8

7、8.65/104×100% =85.24%。8通風系統(tǒng)生產(chǎn)能力核定A=330×Q進/0.0926×104q相×k(萬t/a式中:Q進礦井總進風量8456m3/min;0.0926總回風巷按瓦斯?jié)舛炔怀?.75%時的常數(shù);q相礦井瓦斯相對涌出量,取19.26m3/t;k綜合系數(shù),k=k產(chǎn)×k瓦×k備×k漏,其中k產(chǎn)礦井產(chǎn)量不均衡系數(shù),取1.2;k瓦礦井瓦斯涌出不均衡系數(shù),取1.2;礦山天地型號數(shù)量風量風壓電機功率FBCDZN0262臺540012000m3/min10603900PaYBF630-82×355kW礦井

8、總進風量礦井總回風量礦井有效風量率礦井主扇負壓礦井通風等積孔礦井通風巷道總長度礦井外部漏風率礦井總進風量40004300m3/min 41004400m3/min8590% 28502900Pa9km<5%表1礦井主要通風參數(shù)209煤的全硫測定中的節(jié)能和降耗趙彩穎(唐山開灤林西礦業(yè)有限公司摘要:試驗中,庫侖定硫儀耗電量大,且大量消耗作催化劑用的三氧化鎢。本文對化驗室現(xiàn)用的庫侖定硫儀做了廢三氧化鎢的回收再利用和采取降低管式爐電力消耗的節(jié)能措施,收到很好效果。關(guān)鍵詞:煤的全硫測定節(jié)能和降耗1庫侖法測全硫的的工作原理煤樣在1150高溫的管式爐中,在三氧化鎢催化作用下,于空氣流中燃燒分解為二氧化

9、硫和少量的三氧化硫,并在電解池內(nèi)與水化合生成亞硫酸與少量硫酸,以電解碘化鉀溴化鉀溶液生成的碘(稱電生碘來氧化滴定亞硫酸;并根據(jù)電解所消耗的電量計算煤中全硫量。2廢三氧化鎢的回收再利用三氧化鎢在煤的全硫測定中只是一種催化劑,其作用是降低硫酸鹽的分解溫度,不參加化學反應(yīng),故有回收可能。2.1三氧化鎢的回收方法將庫侖定硫儀測硫后燃燒舟中三氧化鎢等殘留物收集在一起,用160目的篩子過篩。篩上物棄掉,將篩下物留下,并在馬弗爐中灼燒1h,取出冷卻至室溫,裝入帶密封蓋的玻璃瓶中待用。2.2灼燒后的與未經(jīng)灼燒三氧化鎢的空白實驗比對將灼燒后的三氧化鎢和未經(jīng)灼燒的三氧化鎢按GB/T214-2007煤中全硫的測定方

10、法的操作程序進行空白實驗。2.2.1對未經(jīng)馬弗爐灼燒過的廢三氧化鎢,測其空白值6次,分別為:0.04%,0.04%、0.07%、0.05%、0.09%、0.06%,平均值為0.057%,極差為0.05%。雖沒有超出誤差范圍,但其離散度大。2.2.2對經(jīng)馬弗爐灼燒過的廢三氧化鎢,測其空白值6次,分別為:0.02%、0.02%、0.02%、0.02%、0.01%、0.01%,平均為0.017%,極差為0.01%,沒有超出誤差范圍,其離散度小。2.3未灼燒的廢三氧化鎢與新購三氧化鎢的實驗比對將未灼燒的廢三氧化鎢和新購三氧化鎢分別作催化劑,選用標準煤樣進行測試,其全硫數(shù)據(jù)如表1。從以上數(shù)據(jù)可知:2.3

11、.1用未經(jīng)灼燒的廢三氧化鎢和新購三氧化鎢作催化劑,標準煤樣測值的誤差都在允許范圍內(nèi);但用未經(jīng)灼燒的廢三氧化鎢作催化劑時,測值出現(xiàn)系統(tǒng)偏高。2.3.2出現(xiàn)系統(tǒng)偏高的原因可能是:廢三氧化鎢中可能含有未徹底分解的形態(tài)硫或操作者不慎將報廢煤樣混入其中。2.3.3回收的三氧化鎢必須經(jīng)灼燒,使其空白值降低,并處在誤差范圍之內(nèi),否則結(jié)果會偏高。將灼燒后的廢三氧化鎢和新購三氧化鎢分別作為催化劑,選用標準煤樣行測試,其全硫數(shù)據(jù)對比如表2從以上數(shù)據(jù)可知:2.4.1用灼燒后的廢三氧化鎢和新購三氧化鎢,選用3個標準煤樣的標準值為高、中、低,其測試結(jié)果都在各自的誤差范圍內(nèi)。2.4.2對同一標準煤樣的測值沒出現(xiàn)系統(tǒng)偏差。

12、2.4.3用回收的三氧化鎢與用新購三氧化鎢進行全硫測定,結(jié)果無顯著性差異,可以使用。2.5.1用回收的灼燒過的三氧化鎢與用新購三氧化鎢進行煤中全硫測定無顯著性差異,完全可以保證測定結(jié)果的準確性。2.5.2回收三氧化鎢可以節(jié)省材料并產(chǎn)生明顯經(jīng)濟效益?？梢詫U三氧化鎢的50%左右回收再用。按我礦當前的工作量一瓶500克的三氧化鎢大約用兩個月,回收一次可以再用3個月,回收2次可用三個半月。那么一年可減少約一半的三氧化鎢投入費用,折合人民幣600多元。3降低管式爐的電力消耗以本單位現(xiàn)采用的SDSM-庫侖定硫儀為對象分析了自動定硫儀的主要電力消耗狀況,并制定了自動定硫儀的節(jié)電措施。3.1自動量熱儀的管式

13、爐為主要耗能部件管式爐是自動定硫儀的加熱部件,為煤樣提供高溫燃燒環(huán)境。管式爐一般采用雙螺旋硅碳管為發(fā)熱元件,硅碳管的里面是異徑燃燒管,外面是硅酸鋁棉做保溫材料。從目前情況看,采用的隔熱材料的隔熱性能再好,也難以達到不散熱。目前管式爐平均功率約為2kW,是自動定硫儀的主要耗能部件。3.2.1集中測定,縮短自動定硫儀的運行時間。用自動定硫儀一個樣品的測定時間通常為5min,速度較快。因此,在滿足工藝和用戶要求情況下,采取相對集中的測定方法,即將多批煤樣集中后,再開機測定,縮短自動定硫儀的運行時間。3.2.2調(diào)整程序,降低自動定硫儀的待機能耗。針對本單位的生產(chǎn)情況,需要把自動定硫儀常時開機,以備隨時

14、送來的煤樣,定硫儀待機時間比工作時間長。為此,我們對生產(chǎn)商提出建議,對定硫儀的測硫控制軟件做了如下調(diào)整:首先,設(shè)定第一待機時間,超過該時間后,管式爐的溫度自動下降到800,控制系統(tǒng)把爐溫維持在800。使用時,在2min內(nèi)可恢復(fù)到1150,可以顯著減少熱量散失。其次,設(shè)定第2待機時間,超過該時間后,則繼續(xù)把爐溫由800降至500。同時,切斷電解電源和電磁攪拌,進一步降低電力消耗。實際生產(chǎn)中應(yīng)用后,與前6個月的月均用電量比較,每月可節(jié)約用電300多度,產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益。4結(jié)論實踐證明,以上的節(jié)能措施切實可行,而且操作簡單,不會增加過多工作量,不影響正常工作,值得推廣應(yīng)用。參考文獻:1李英華.煤質(zhì)分析應(yīng)用技術(shù)指南M.