二、主要通風機的經濟運行能力的提高
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為提高主要通風機的經濟運行能力,主要開展了以下工作。
(1)為適應通風系統的變化和生產集約化的要求,20世紀80年代以來,我國相繼出現2K60系列和GAF系列的軸流式風機和G4-73與K4-73系列的離心式風機。20世紀90年代,依托于國家“八五”關項目,研制出FD型的對旋式風機。該系列風機具有能耗低、效率高的特點,因而迅速在我國煤礦推廣。在原煤炭部“九五”攻關項目中,無駝峰式軸流風機的研制成功增大了通風機的穩定工作區域。
(2)研制出離心式風機的調速裝置,如可控硅調速、液力偶合器和變頻調速裝置。
(3)加強了通風機及其附屬裝置管理,減少風硐、風機內部以及擴散塔的阻力損失和漏風,提高了通風機運行效率。在生產礦井進行老、舊機的運行狀態改造中,主要查明了通風機特性與通風網絡風阻特性匹配差,主要通風機選型偏大,風機轉速偏高,電機容量偏大,使風機長期處于低效區運行等問題,提出一整套風機經濟運行的辦法,對老、舊風機進行多種方法的技術改造,如采取更換機芯、改造葉輪和葉片等辦法提高風機運行效率。
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三、采區通風系統優化布置
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優化采區和工作面的通風布置,能有效提高通風能力和排出瓦斯的效果。隨著集約化生產和礦井向深部發展,采區和采煤工作面的絕對瓦斯涌出量劇增,要求采區和采煤工作面的通風能力迅速增大。在采區的通風系統布置方面,出現了3條上山的布置方式,采區內有了獨立的進風和回風上山,利于采區內采煤工作面和掘進工作面的獨立通風,提高了采區的通風能力和風流的穩定性,也為保證采區的局部反風和作業人員的安全脫險提供了有利條件。在采煤工作面的通風布置方面,在常規的U型通風布置的基礎上,提出了U+L型方式(或稱尾巷布置方式),改變了采空區的流場分布,較有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯積聚,促進了采空區瓦斯的排放。為了防止專用瓦斯排放巷瓦斯超限,又提出和采用了Y型的通風布置方式,單獨供應新鮮風流直接稀釋采空區涌出的瓦斯。此外,還采用了W型和Z型等布置方式,在適宜條件下均取得了較理想的通風效果,大大地改善了采煤工作面的通風條件,保證了安全回采。
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四、新型通風設施的使用
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為適應礦井災變時期風流控制的需要,研制出能在地面利用礦井環境監控系統或遠程控制系統操縱井下主要風門的自動系統,解決了災變時期,當礦工和救護人員難以到達災區和煙流入侵區域而按救災要求必須開啟或關閉風門的難題。
第二節? 礦井通風裝備和儀器儀表的改進
一、礦井環境監測系統的建立
20世紀80年代以來,在全國范圍內,大中型礦井已普遍建立起礦井環境監測、監控系統。對重點區域的通風參數和有害氣體濃度的連續監測,對于及時連續了解通風系統的變化,發現事故隱患,進行災變預警和救災工作有重要意義。在實際應用中,它對提高礦井安全生產水平和抗災能力發揮了重要作用。
二、掘進通風裝備系列化
掘進巷道的通風受環境條件和生產影響大,其可靠性差,常由于局部通風機的停電和風筒的破損,造成掘進巷道內無風或風量不足而引起瓦斯積聚,是瓦斯爆炸的多發地區。為了對掘進工作面進行有效地通風,保證局部通風機的連續運轉,已開發出多種系列的新型局部通風機,包括高效節能的FD、FDⅡ、KDZ型對旋式局部通風機,無摩擦火花型FSD系列和安全摩擦火花型FDC系列局部通風機等。在低瓦斯礦井普遍實現了采煤工作面與掘進工作面分別供電,局部通風機實行風電閉鎖。在高瓦斯礦井和突出礦井,實現了以局部通風機供電“三專兩閉鎖”為主的掘進安全技術裝備系列化,確保了局部通風機的可靠運轉和掘進巷道的穩定通風。從1988年開始系列化裝備工作,至1993年,在5年時間內,國有重點煤礦的瓦斯超限次數下降了33.2%,提高了掘進工作面的安全水平。
三、通風儀器、儀表的改進
隨著電子技術和計算機技術的發展,各種類型的環境監測、監控系統,新型的具有多參數檢測功能和智能化的氣體濃度通風參數檢測儀器儀表已應用于日常通風監測。
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