引言
對于礦井通風(fēng)設(shè)計，傳統(tǒng)方法是通過統(tǒng)計各需風(fēng)點的風(fēng)量與解算一條最大阻力的風(fēng)路來分別確定礦井的風(fēng)量與風(fēng)壓，從而選擇通風(fēng)設(shè)備。該方法對于單一進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的小礦井完全可行，但對于有多個進(jìn)、回風(fēng)口的大型復(fù)雜礦井，傳統(tǒng)方法較難準(zhǔn)確確定各進(jìn)、回風(fēng)口的風(fēng)量以及最困難風(fēng)路的阻力，而利用風(fēng)網(wǎng)解算程序可以達(dá)到快速、準(zhǔn)確解算礦井各井巷風(fēng)量及風(fēng)阻的目的。目前，能夠進(jìn)行風(fēng)網(wǎng)解算的程序很多，但大都停留在專家級別，難以操作且交互性差[1]。Ventsim是澳大利亞Chasm公司開發(fā)的一款三維可視化專業(yè)礦井通風(fēng)軟件，具有操作簡單、形象直觀的特點。本文以某設(shè)計礦山為研究對象，通過利用ventsim軟件對其進(jìn)行模擬建模研究，得出了各井巷，特別是各進(jìn)、回風(fēng)口的風(fēng)流狀態(tài)，為該礦井的通風(fēng)設(shè)計提供了重要的依據(jù)。
1 礦井通風(fēng)概況
該設(shè)計礦井生產(chǎn)能力為5000t/d，采用平硐+盲副井+膠帶斜坡道開拓。主要進(jìn)風(fēng)井巷為主平硐、第二平硐、盲副井、充填進(jìn)風(fēng)井以及膠帶斜井?；仫L(fēng)井巷由+100m～-100m回風(fēng)井、+100m～+370m回風(fēng)井、+370m～+520m回風(fēng)井以及+520m～地表回風(fēng)斜巷接力組成。主要進(jìn)風(fēng)平硐口標(biāo)高+330m，，膠帶斜井口標(biāo)高+248m，開采標(biāo)高-100m～+100m?；仫L(fēng)斜巷口標(biāo)高+560m。困難時期同時通風(fēng)水平為-100m、-50m與0m。礦區(qū)主要采用大直徑深孔嗣后充填法和分段空場嗣后充填法，其采場分別采用本水平進(jìn)、回風(fēng)及上行式通風(fēng)。全礦通風(fēng)系統(tǒng)為集中抽出式通風(fēng)。
全礦的新風(fēng)主要由主平硐、第二平硐進(jìn)入，膠帶斜坡道輔助進(jìn)風(fēng)。其中主平硐與第二平硐的新鮮風(fēng)流需經(jīng)由充填進(jìn)風(fēng)井與盲副井進(jìn)入各中段運輸巷道再到各采場。膠帶斜坡道的新風(fēng)可先送至-100m中段，再由采區(qū)斜坡道進(jìn)入以上各中段。新風(fēng)進(jìn)入采場清洗工作面后，污風(fēng)集中由中段回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道、接力回風(fēng)井、總回風(fēng)道以及回風(fēng)斜巷排出地表。
通風(fēng)系統(tǒng)見圖1。
2 風(fēng)量計算
結(jié)合柴油設(shè)備和工作面需風(fēng)量計算風(fēng)量如表1所示，計算得出礦井總需風(fēng)量為240m3/s。
表1 風(fēng)量計算表
3 系統(tǒng)模型
根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)布置，利用ventsim軟件建立模型如圖1所示。
圖1 通風(fēng)系統(tǒng)模型
輸入通風(fēng)參數(shù)，主要輸入數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 系統(tǒng)主要輸入?yún)?shù)表
4網(wǎng)絡(luò)解算
為合理分配風(fēng)量，并使各進(jìn)、回風(fēng)井巷同時滿足經(jīng)濟(jì)斷面和安全堆積規(guī)定的極限風(fēng)速的要求，風(fēng)量調(diào)節(jié)主要采用增阻方式[2]。按此方式經(jīng)反復(fù)調(diào)節(jié)全礦通風(fēng)系統(tǒng)，得出全礦礦井總阻力為3736Pa。主要風(fēng)路解算結(jié)果見表3。
表3 主要風(fēng)路解算結(jié)果
5 結(jié)束語
本文利用ventsim軟件對上述設(shè)計礦井進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)解算與模擬研究，形象直觀的得出了通風(fēng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，解決了傳統(tǒng)方法對各井巷的風(fēng)量，特別是各進(jìn)風(fēng)口與回風(fēng)口的風(fēng)量以及阻力最大的風(fēng)路難以確定的難題。對同類礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計有一定的借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 王海寧. 礦井風(fēng)流流動與控制[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2007.
[2] 于潤滄. 采礦工程師手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2009.
聲明：
“礦井通風(fēng)系統(tǒng)模擬設(shè)計” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：中國瑞林工程技術(shù)有限公司
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