多级机站通风系统新技术

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1、多级机站通风系统新技术石海林(马鞍山矿山研究院)J一、多级机站通风系统新技术在矿井开采设计的同时．必须设计通风系统，其日的是向井下作曼j-【点甓直足謦韵薪鲜空气，排际开采时产生的炮烟和粉尘，以保护矿工的安全和健康．保证生产的正常进行，传统的通风系统是靠没置在主要进或排风井口的主扇进行通风。大型矿山主赢的功事可高达几千千豆，年通风电费数百万元。矿山通风电耗通常占井下总能耗蒯三分之一。冶金矿山的主扇系境普遍存在漏风尢、风机【作效率低，通风无益能耗很大，因此，改进通风系统也是节能的重要途径之一。．马鞍山矿山研究院用引进开发的多级帆站透风系统新技术代替了传统的太主扇通风系统，具有曩最少、风枫工

2、作效率高、翕控糖，锗耗低等优点，是一种适应冶金矿山开采特点，较优越雒叠其系境。‘多嘲潮直通风系统，即是由几级鼠机蝽接力道将地袭薪风直接送到井下作业区，将污风擅排捌I自囊其嚣风点的风量调节全由风辘控弱’，尽量盛免厝风囊}蠢节．以提高系统的可控性，使叠巍系统真正擞到按需供应．不需暂停。多级虮蒴通风蒹麴其有以下特点：．入排风均由专用通风井巷直接送到作业区和排至造襄，。可使内部精风降到最少．保证入风不罡污染。·因属压、擅式混合通服，在井F回采分段联络巷内形成叠爝警篮区，叮使采空区的漏风降到最少，同时也能减少各分层(段)之间天．混井的串漏鼠：；、多级机站的串联工作．降低l『各级碾机的风压．既町减

3、少鳆机装置的撼只鼙，义¨4使风压分布更合理、更均匀，有种于保证采场稳定地处于零压。I、每级机站由多台风级韭联组成，町适应作业地点和产量韵变亿，灵括麓调节风量。由于多级机站系统具有以L优点，必然能提高矿井有效风量率与风机效率，取得明显的节能效益，且能从根本上改善冶金矿山井下的通风现状，提高通衙嗍管理永平。●二、多级机站通风系统设计中的黼，多缀机站系统的设干和主扇系统不同．除r井下需风量霸并饕鲁计算蚪．尚霉考瘩井下执站设置的级数及各机站的风机台数．选择各缓机站风机时要汁鼻期潞局基及考虑机站闭风压的合理分配等。所以多级机站系统的设计更为复’杂。(一)机站级数的确定多级机站级数的确定是设汁中首

4、先要解决的『-玎J题．它不仅取决于控制风量的要求，还取决于井巷阻力和风机风压的蜓配，从八风井到回风井每条风路的机站级数可以不等，即各风路的井巷阻力可以不等，它不象主扇系统采取人为加阻平衡备风路风压，而是由机站风压Dn以平衡，从而可达大幅度节能的效果确定每条风路机站级数的一般原则：()每条需风巷一般至少没置一个机站。(2j当需风巷中间存在其它井巷(如溜井、设备电梯井或斜坡道等)时，则应在需风巷两头各设置一级机站，以利于风流控制。(3)需风巷^、回风段机站的设最，主要由各风路的井巷阻力和所选机站风机的风压来确定；每彖风路各机站的风压之和必须等于或大于该风路的井巷总阻力。(二)需风量的计算计

5、算各作业点最小需风量及其它需风点最小需风量，以备选择风机。(三)并巷风阻的汁算不仅计算摩擦风阻，还需汁算井巷所有拐弯、分叉和汇台等处的局诗I风凰。·1(四)帆站碣阻的计算。，风机韭联运转的风机站，其局部阻力主要包括：风机入口的突缩损失出皿的突扩损失应包括出口安装扩散器时扩散器的局阻，巷道与机站连接处的扩出口风流间相互干扰碰撞的附加能量损失等。此外，计算机蛄入、出口局阻耐还应考虑机站捐风系数和巷道壁粗糙度的影响。：我们提出了下列计算几台相同性能风机监联运转时的机站局阻系数柏l公式(1对应于机站出口巷道断面处的流速)：。、。l、入口突缩局阻系数)。=一器c麓‘㈩’式中：——风机八口形状影响

6、系数}-N——风机并联运转台数；．s一机站幂风系数。Xs，D／Qs(2)式中：Q，o——机站风机总风量，米。／秒；一Qs——机螭巷风量，米／秒；S“——每台风机入口断面，米；。Sz——机站出口巷道的断面，米；‘S。——机站^风侧巷道断面，米。2．出口扩大局阻系数ij取阻出口装扩敞器⋯J，1(1l_【)：中：si一一吼机出j=】断面，米!：——巷道疃粗糙度影响的校正系数⋯t一0．5一1．05a-10十n-l0-0．2~rl0(4J式中：口——机站巷的摩擦系数。·2)风机出口安装扩散器扩散器摩阻系数”0．0l40．00()3c一Sin《，2)饕式中：——扩散器的扩张角；D厂一风机直径，米；

7、D——扩散器出口直径．米；S一～扩散器出口断面，米。扩散器浙扩局阻系数㈤s一c(6)④扩散器出口突扩局阻系数．一一+o-s，(7)机站出口扩大局阻系数c2一}_+fe+d(8)机站与巷道断面若不相同，则其连接处应开凿成渐扩或渐缩段，它们的局阻相对很小，故在计算机站局阻时忽略不计。此外，13台风机并联工作时．入口的分流和n股风机出口旋流在混合过程中的相互碰撞均会增加能量损失这部分能量损失目前还查不到它们的函数表示式，在计算机站局阻系数时可乘以综合