可控循环通风技术与研究

《可控循环通风技术与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、可控循环通风技术与研究10.1可控循环通风技术的出现与发展随着煤矿生产向现代化方向发展，矿井的机械化程度越来越高，开采深度也逐渐加深，这使得工作面“热害”问题日趋严重，矿尘问题也越來越突出。为了给工作面地点创造良好的工作环境，比较行之有效的办法仍然是加大工作面的风量。然而，矿井规模的扩大使得通风线路越來越长，通风网络也□趋复杂，给工作面特别是矿井边远地区的工作面家人风量往往是很困难的。解决这个问题的传统方法，例如：扩大风道断而、增开风井、加大主要通风机能力等，由丁技术上，特别是经济上的原因，往往并不是最佳方法。这就使得有必要去探索新的通风方法来解决这个问题，“可控制的循环通风”就是在这种情况下

2、提出来的。可控制的循环通风，以下简称循环通风，就是人为地控制部分风流，使其多次流经用风地点，反复循环地被使用。对于工作而，就是把一部分乏风引入进风道，与新风混合后再次流入工作面，以此來増加工作面的实际风量。循环风流的产生由安装在循环区内的一部局扇来完成。对于掘进头，靠恰当地安排局扇位置和工作方式使得一部分乏风再次被吸入局扇。但是，这种风流的循环使用在目前为世界各国的安全规程所禁止。循坏通风遭禁止的主要原因是人们担心这种风流的循环会引起用风地点瓦斯浓度的升高，甚至积聚。然而，理论分析和实践都能证实，只要正确地使用这种方法，有控制地使风流进行循环，这种曲直觉产生的担心是不必要的。对于一个系统，无论

3、是冋采工作面还是掘进头，只要进入该循环系统的新鲜风量足以冲淡该系统内涌出的瓦斯量，则无论风流是否循环，起瓦斯浓度都不会无限止地升高或积聚。可控循坏通风最初的应用大概应追溯到三十年代的英国煤矿。Lanton(1939)为了解决Lancashire煤田开采过程屮出现的热害和湿度问题，进行了一系列循环通风试验，并首先使用了这一技术术语。由于试验条件的限制，研究未达到预期的FI的，但试验结果显示，采用局部循坏通风系统是有益的。可控循环通风技术正式的研究应用开始于60年代，其研究发展可以划分为三个阶段⑵：第一阶段从1964到1978,在此期间局部循环通风技术从理论研究开始逐步发展完善，达到了实际应用的水

4、平(Bakke,Leach和Slack,1964;Robinson,1972;Pickering等，1977),主要用于解决英国煤矿前进式开采工作面超而掘进头的降尘问题。第二阶段从1978到1984面，主要进行区域循环通风可行性研究，从理论上基本认识了稳态条件下区域循环通风系统内风流诸参数，如风量、瓦斯、矿尘浓度、气候条件等变化规律，并通过实验室试验进行了验证（Pickering等，1984；Robinson等，1988）。第三阶段从1985年至今，在进一步深化理论研究和扩大应用范围的同时，主耍研究循环通风非稳态现象（Tnitwin,1972;Lowndes,1984,1987,1988）。我

5、国可控循坏通风研究虽然起步较晚，但也开展了一些卓有成效的研究工作。八十年代初，胡卫民在诺丁汉大学参加了欧洲煤钢公司和英国国家煤炭局联合资助的可控循环通风研究项目，并率先在国内介绍了可控循环的基本概念、原理及最新研究成果（胡卫民，1984,1988）。此后，黄盛初（1989）、王建新和王延祚（1991）陆续介绍了可控循环通风技术及其应用发展情况。其他一些研究者,如王建树和李孚（1990）、冯杰（1991）、李怀玉（1993）、张建军（1992）、张盼褊（1996）和杜太亮（1997）等也从理论上探讨了可控循环通风技术中的一些问题。余跃进和马逸吟（1992）实验研究了掘进循环通风屮瓦斯分布规律，胡

6、卫民、魏建平等对可控循环非正常状况（即非稳态）问题进行了较深的理论研究（1998）o这些研究对推动可控循环通风技术在我国的普及和实际应用起到了重要作用。10.2掘进可控循环通风一般来说，对掘进通风的基本要求是：安全可靠地捉供足够的风量以保证掘进头有良好的劳动环境。影响劳动环境的主要因素有瓦斯、矿尘和气候条件等。对于瓦斯和气候条件，除了特别恶劣的情况外，一般皆可靠提供足够风量的办法来解决。对于矿尘。这需采用合理的通风方式（如抽出式）并配备高效率的降尘装置，才能把掘进巷道内的矿尘浓度控制在安全规程的限度以下。然而在某些情况下，用常规通风方法耍取得令人满意的效果就有困难，例如前进式回采工作面的超前掘

7、进头（如图1所示）。对于进风道超前掘进头，可图1采用的常规通风方法有：①压入式，这能够有效地解决瓦斯和气候条件问题，但无法控制整个掘进巷道内的矿尘浓度，并且对工作面进风流的矿尘浓度也会产生影响。②抽出式，由于工作而无法安装局扇，这只能把局扇安装在工作而外部。如杲顺槽距离很长的话，这样做是很困难的。在冋风道一侧，情况与进风道一侧相反，采用抽出式不能控制工作面产生的矿尘，采用压入式则需将局扇置于系统外