降低煤矿矿井通风阻力的技术研究

降低煤矿矿井通风阻力的技术研究

毕云龙  1 常承忠 2

平凉五举煤业有限公司 1东平金牛矿业有限公司2

摘要：提高煤矿通风质量，不仅可以优化工作环境，还可以减少有害气体，确保采矿作业安全。通风阻力会影响通风，降低通风效果，浪费能源。因此，有必要合理分析阻力产生的原因，合理使用减阻技术。本文从几个方面分析了煤矿通风阻力增大的原因，并从四个方面分析了通风阻力的减小，以期促进通风系统的优化。

关键词：煤矿；矿井井通；改善空气循环阻力

煤矿通风阻力是煤矿通风性能的重要指标。阻力越大，矿井通风效果越差。因此，要做好通风的发展，避免和减少通风阻力，尽量保证通风条件的稳定性，深入分析哪些因素导致阻力的形成或增加，合理避免和科学控制。

1.煤矿通风阻力测试和降低通风阻力的实际重要性

煤矿开采过程中不可避免地会产生大量有毒有害气体或粉尘，危及作业人员的人身安全。当粉尘和有害气体浓度达到极限时，会引发通风事故，不仅危及地下作业人员的安全，还会降低公司的经济效益。因此，矿井通风是提高矿井生产安全性和效率的关键。因此，相关组件应分析碳通风阻力控制的现状，即加强降低现场通风阻力技术的横向效果，以解释碳通风阻力的问题。因此，研究人员应将该主题视为促进其行业可持续性的中心研究设施。

1.煤矿通风阻力增大的原因

1.1通风管道的增加

通常，原始矿山设计中只包括一个工作区。在这种情况下，由于生产条件相对简单，不太需要通风设备，适当的通风设备也相对简单。然而，随着矿井的长期开采，矿井通风线路的数量和范围增加，通风线路之间的关系变得越来越复杂。风机是煤炭安全生产中的重要设备，其送风量取决于计算出的通风阻力，并随着通风管道的增加而增加。此外，增加采矿面积的目标也将增加，在此期间，电池中的空气泄漏将显著增加，道路表面的空气泄漏量相同。当涉及到煤矿开采时，矿井通风系统将随着时间的推移从单个变为复杂，其通风效果将降低。为了提高矿井通风效果，必须检查矿井通风阻力，然后采取实际措施降低通风阻力，以达到有效的通风效果。

1.2局部通风阻力增加

影响路面通风阻力的因素主要是由于路面的类型，如粗糙度、长度等。由于矿山使用时间较长，其中一些长期变形，一些发生泄漏。它们会使路面粗糙，增加道路通风阻力，影响道路通风效果。如果道路上有大量的堆积物，道路就会在一定程度上受阻。在这种情况下，道路的有效通风面减少，通风阻力增加。总之，影响矿井通风阻力、路段和气流的主要因素是。

1.3巷道断面变化导致风流紊乱

在不同的通风条件下，气流的状态和速度会发生变化。例如，如果道路线的大小突然改变或分支发生变化，这将影响正常气流，并显著增加局部通风阻力。如果路段突然增加，风速会迅速变化，产生强烈的漩涡，消耗通风能量，导致空气阻力增加，影响道路的正常通风。而且，由于道路突变时惯性的影响较大，气流的适应性也较弱，主干与侧壁之间存在分离现象，形成涡流区。此时，主流带着漩涡，其部分仍注入主流。

2减少煤矿通风的方法

2.1加强道路养护

由于长时间的使用，混凝土支撑结构从路面上脱落，一些部件甚至泄漏，导致路面更加粗糙。进行通风时，通风系统的通风阻力增加。由于矿山的寿命相对较长，特别是在主干道达到几十年后，这种现象很可能发生。因此，通风管道必须定期检查，有皮肤剥落和漏水的部位必须及时修复。为了减少道路上的通风阻力，应尽量减少支撑元件在道路上的暴露位置，以最大程度地提高平整度。选择设备时，注意表面光滑和面积小。

2.2选择道路右侧

在计算道路通风阻力时，得出通风阻力与路段的长度和表面有关的结论。对于同一路段，环岛的周长最短，其次是弯曲道路，最后是梯形和矩形道路。对于一些耐用道路，应使用圆形或弯曲道路。然而，在实践中，环形和弯曲道路的施工相对困难，施工时间相对较长。一些采矿道路采用矩形或梯形道路以提供经济效益。在一些连接路线上，应尽可能增加弯曲角度，并选择渐变截面的形状，以尽量减少由于通风条件变化而产生的通风阻力。

2.3减少道路通风阻力

2.3.1降低车轴和道路摩擦阻力

（1）通过减少气流减少轴摩擦阻力。摩擦阻力与空气体积的平方成正比。根据这一规律，可以相应地减少空气流量，以避免过度摩擦，同时确保生产安全。（2）通过减小摩擦风的摩擦阻力来减小道路的摩擦阻力。理论上，摩擦阻力与风摩擦阻力成正比。因此，如果风量足够，则必须通过减小摩擦风的摩擦阻力来减小摩擦阻力。因此，建议采取一定措施降低阻力：①路段应按照风摩擦阻力与路面立方体之间的相反关系进行扩展。这样，可以有效地减小风摩擦阻力的值。在特殊地质条件下，技术水平有限，且不能扩大轴和路段，采用双线平行通风方式。在此期间，它可以有效地增加通风截面，降低风速，并有效地控制适当的摩擦阻力（有一定程度的降低）。②道路风的摩擦阻力与路网路段的周长直接相关，可以充分考虑周长较小的路段。道路的周长取决于路段的形状。举几个常用的例子，从短到长，它们是圆形、弯曲、梯形和矩形，为了确保电路的可比性，假设表面相同），这取决于技术可行性、位置条件等。因为风摩擦阻力与隧道的长度成正比，当空气流动时，可以缩短空气流动以减少风摩擦阻力。在相同条件下，中央通风系统中的气流通道被扩大。相反，斜向通风系统的气流路径明显缩短。③由于风摩擦阻力与风摩擦阻力直接相关，如果技术可行且手段允许，则采用低风阻力的形式。

2.3.2降低局部阻力

（1）每个部分的大小以及大小部分的互连应平滑，特别是公共位置的优化。（2）对于转弯煤矿道路，建议采用斜面或圆弧的形式，严禁采用急转弯的形式设计。如果现场条件允许，弯曲段的曲率半径可以相应增加。（3）强风地区应增加空气导流板。以下是需要注意的一些要点：①在风扇风洞的旋转角度正确的情况下，挡风板必须是可调节的。采用这种方法，阻力系数可降低60%。②对于道路的交叉口，最好在交叉口放置弧形导风板，其长度大于交叉口（通常多0.5-1米）。导流板安装在气流的不同汇聚点。

2.3.3前阻力降低

①应加强通风隧道的安全管理，不得随意停放有轨电车，特别是主矿井通风隧道不得长时间成排停放[4]。同时，应特别注意没有正阻力的高风速地区。如果街道中间有柱子，请正确调整布局的形状；如果条件允许，尝试使用底部流的形状。

2.4矿井通风网络优化

矿井通风网络是影响矿井通风阻力的重要因素，主要指道路之间的连接。采矿初期，矿井内的通风网络较为简单，通风线路也较短。随着矿井的深入发展，矿井通风范围增大，通风网络越来越复杂，通风管道也越来越长，对矿井通风影响巨大。由于矿井通风网络的复杂性，它将具有较高的通风阻力，因此有必要对矿井通风网络进行优化。一般的优化方法包括：改变道路连接的状态、接受废弃的道路通风、关闭某些道路、减少道路的出风口以及再次挖掘风井。

3结束语

总之，煤矿应加强通风并定期检查道路，以确保监测工作的广泛性。我们还应结合当前情况，选择正确的路径，结合通风阻力的类型开展阻力降低工作，以确保工作符合期望。最后，我们必须做好规划和管理，通过各种控制措施确保煤矿通风均匀。

参考文献：

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[2]李杨.降低煤矿矿井通风阻力的技术研究[J].矿业装备,2022(02):8-9.

[3]高鹏,李鹏.探究降低煤矿矿井通风阻力技术[J].内蒙古煤炭经济,2021(16):33-34.DOI:10.13487/j.cnki.imce.020793.

[4]贺瑞智.降低煤矿矿井通风阻力的技术研究[J].能源与节能,2021(08):103-104.DOI:10.16643/j.cnki.14-1360/td.2021.08.040.