煤矿安全新技术

煤矿安全新技术煤矿安全新技术 第一章第一章 概述概述 矿井通风是矿井安全生产的基本保障 矿井通风指借助于 机械或自然风压 向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气 供给人员呼吸 稀释并排出各种有害气体和浮尘 以降低环境 温度 创造良好的气候条件 并在发生灾变时能够根据撤人救 灾的需要调节和控制风流流动路线的作业 20 世纪 80 年代以来 随着煤矿机械化水平的提高 采煤 方法 巷道布置及支护的改革 电子和计算机技术的发展 我 国矿井通风技术有了长足的进步 通风管理日益规范化 系列 化 制度化 通风新技术和新装备愈来愈多地投人应用 以低 耗 高效 安全为准则的通风系统优化改造在许多煤矿得以实 施 使其能够更好地为高产 高效 安全的集约化生产提供安 全保障 第一节第一节 矿井通风系统的优化改造矿井通风系统的优化改造 矿井通风系统是向矿井各用风点供给新鲜空气 排出污风 的通风方式 进 回风井布置的方式一中央式 对角式 混合式 通风方法 抽出式 压人式 抽压混合式 通风网络 由风流流 经的巷道及相关设施组成 和通风控制设施 通风构筑物 的总称 近年来 为适应综合机械化采煤的要求 原煤炭工业部在 总结建设经验 借鉴国外先进技术的基础上于 1984 颁发了 关 于改革矿井开拓部署的若干技术规定 作为新井建设 生产 矿井技术改造和开拓延深的依据 为适应生产集约化 开采深 度增加 瓦斯涌出量大的情况 以 针对现实 着眼长远 因地 制宜 对症下药 综合治理 节能增风 为指导思想 对数百对 国有煤矿进行了通风系统优化改造 配合生产矿井井田合并 开采范围扩大和储量增多等改扩建工作 这类通风系统优化改 造主要有以下几个方面内容 一 通风方式的改革一 通风方式的改革 根据矿井的特点和需要 把中央式通风演变为中央一对角 式混合通风系统 为适应综采集约化生产 工作面单产超过 1mt a 的要求 对矿井采用分区域开拓 因此 形成区域式通 风系统 即每个区域均有一组进 回风井 各个区域采用相对 独立的通风技术 它具有通风线路短 风阻小 区域间干扰小 安全性好 便于选择主要通风机 使其实现高效节能的特点 提高了矿井的通风能力和抗灾能力 适用于特大型矿井或因地 质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井 总之 新建大 型矿井通风系统以对角式 分区式为主 改扩建的生产矿井以 混合式为主 表 1 1 1 表示我国大型煤矿各类通风方式分布状况 二 主要通风机的经济运行能力的提高二 主要通风机的经济运行能力的提高 为提高主要通风机的经济运行能力 主要开展了以下工作 1 为适应通风系统的变化和生产集约化的要求 20 世纪 80 年代以来 我国相继出现 2k60 系列和 gaf 系列的轴流式风机 和 g4 73 与 k4 73 系列的离心式风机 20 世纪 90 年代 依托于 国家 八五 关项目 研制出 fd 型的对旋式风机 该系列风机具 有能耗低 效率高的特点 因而迅速在我国煤矿推广 在原煤 炭部 九五 攻关项目中 无驼峰式轴流风机的研制成功增大了 通风机的稳定工作区域 2 研制出离心式风机的调速装置 如可控硅调速 液力偶 合器和变频调速装置 3 加强了通风机及其附属装置管理 减少风硐 风机内部 以及扩散塔的阻力损失和漏风 提高了通风机运行效率 在生 产矿井进行老 旧机的运行状态改造中 主要查明了通风机特 性与通风网络风阻特性匹配差 主要通风机选型偏大 风机转 速偏高 电机容量偏大 使风机长期处于低效区运行等问题 提出一整套风机经济运行的办法 对老 旧风机进行多种方法 的技术改造 如采取更换机芯 改造叶轮和叶片等办法提高风 机运行效率 三 采区通风系统优化布置三 采区通风系统优化布置 优化采区和工作面的通风布置 能有效提高通风能力和排 出瓦斯的效果 随着集约化生产和矿井向深部发展 采区和采 煤工作面的绝对瓦斯涌出量剧增 要求采区和采煤工作面的通 风能力迅速增大 在采区的通风系统布置方面 出现了 3 条上 山的布置方式 采区内有了独立的进风和回风上山 利于采区 内采煤工作面和掘进工作面的独立通风 提高了采区的通风能 力和风流的稳定性 也为保证采区的局部反风和作业人员的安 全脱险提供了有利条件 在采煤工作面的通风布置方面 在常 规的 u 型通风布置的基础上 提出了 u l 型方式 或称尾巷布 置方式 改变了采空区的流场分布 较有效地防止了采煤工作 面隅角瓦斯积聚 促进了采空区瓦斯的排放 为了防止专用瓦 斯排放巷瓦斯超限 又提出和采用了 y 型的通风布置方式 单 独供应新鲜风流直接稀释采空区涌出的瓦斯 此外 还采用了 w 型和 z 型等布置方式 在适宜条件下均取得了较理想的通风 效果 大大地改善了采煤工作面的通风条件 保证了安全回采 四 新型通风设施的使用四 新型通风设施的使用 为适应矿井灾变时期风流控制的需要 研制出能在地面利 用矿井环境监控系统或远程控制系统操纵井下主要风门的自动 系统 解决了灾变时期 当矿工和救护人员难以到达灾区和烟 流入侵区域而按救灾要求必须开启或关闭风门的难题 第二节第二节 矿井通风装备和仪器仪表的改进矿井通风装备和仪器仪表的改进 一 矿井环境监测系统的建立一 矿井环境监测系统的建立 20 世纪 80 年代以来 在全国范围内 大中型矿井已普遍 建立起矿井环境监测 监控系统 对重点区域的通风参数和有 害气体浓度的连续监测 对于及时连续了解通风系统的变化 发现事故隐患 进行灾变预警和救灾工作有重要意义 在实际 应用中 它对提高矿井安全生产水平和抗灾能力发挥了重要作 用 二 掘进通风装备系列化二 掘进通风装备系列化 掘进巷道的通风受环境条件和生产影响大 其可靠性差 常由于局部通风机的停电和风筒的破损 造成掘进巷道内无风 或风量不足而引起瓦斯积聚 是瓦斯爆炸的多发地区 为了对 掘进工作面进行有效地通风 保证局部通风机的连续运转 已 开发出多种系列的新型局部通风机 包括高效节能的 fd fd kdz 型对旋式局部通风机 无摩擦火花型 fsd 系列 和安全摩擦火花型 fdc 系列局部通风机等 在低瓦斯矿井普遍 实现了采煤工作面与掘进工作面分别供电 局部通风机实行风 电闭锁 在高瓦斯矿井和突出矿井 实现了以局部通风机供电 三专两闭锁 为主的掘进安全技术装备系列化 确保了局部通 风机的可靠运转和掘进巷道的稳定通风 从 1988 年开始系列化 装备工作 至 1993 年 在 5