深井矿井压风布置方法.pdf

本发明公开了一种深井矿井压风布置方法，适用于矿山井下开拓掘进、巷道整修等施工风动设备和工具所需压风的布置。采取的主要技术方案是将压风机站设置在与主回风巷道并联的分支回风巷道内，并在压风机进风侧安装过滤装置对乏风进行过滤，使乏风成为符合压风机使用要求的干净空气。所述的过滤装置是在压风机的进风侧巷道安设三道风门，每道风门间距3-5米，在第一道风门处加一道水幕，每道风门上安装过滤风网。本发明压风布置方法可以提高井下压风系统效率、改善压风机工作环境、保证压风的供风需要，又不占用井下新鲜风。

1、  一种深井矿井压风布置方法，其特征在于，布置方法如下：
第一步：将压风机站设置在与主回风巷道并联的分支回风巷道内，以免增加主回风巷道的通风阻力和影响矿井的正常通风，压风机站要建立在回风巷道断面较大的地段，以满足机站空间需要，方便压风机的安装、维护和运行，所述的压风机选用防爆型螺杆式空气压缩机；
第二步：在压风机进风侧安装过滤装置对乏风进行过滤，使乏风成为符合压风机使用要求的干净空气；所述的过滤装置是在压风机的进风侧巷道内安设三道风门，每道风门间距3-5米，在第一道风门处加一道水幕，每道风门上安装过滤风网，当巷道断面一定，尽量增加过滤风网的有效表面积，表面积越大，风速越小，过风量越大，有利于提高滤风质量；其中第一道过滤风网使用纱网材料，第二道过滤风网和第三道过滤风网使用海绵材料。

2、  如权利要求1所述的深井矿井压风布置方法，其特征在于，在压风机站旁安装有瓦斯断电仪和在进风侧安置有甲烷传感器。

深井矿井压风布置方法
技术领域
本发明涉及煤矿压风技术，尤其是深井压风布置方法。
背景技术
目前，矿山井下开拓掘进、巷道整修等施工风动设备和工具所需压风均由压风机供给，长期以来大都采用在地面工业广场内建压风机站集中向井下各用风点供风。随着矿井不断的延深，开采活动范围向着井田边界和深部发展，供风距离越来越长，有的矿井达到15000米以上，将压风机战建在地面使压风系统中的温差损失、容积损失、漏风损失、阻力损失等都在大幅度增加，其系统总损失高达30％以上。
如果直接将压风机站分设在井下，离用风地点就近的地方，虽然能降低压风系统的损失，但是井下压风机必须安装在有新鲜风流的进风巷道中运行，这就使压风机工作中所产生大量的热量直接散发在井下空气中，形成热害。另外由于井下新鲜风在从井口到用风点的流经过程中被混入较多粉尘，含尘量高。增加了压风机的机械磨损，工作环境变差。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可以提高井下压风系统效率、改善压风机工作环境、保证压风的供风需要，又不占用井下新鲜风的深井矿井压风布置方法。
为解决上述问题，本发明采取以下布置方法：
1、将压风机站设置在与主回风巷道并联的分支回风巷道内，以免增加主回风巷道的通风阻力和影响矿井的正常通风，压风机站要建立在回风巷道断面较大的地段，以满足机站空间需要，方便压风机的安装、维护和运行。
所述的压风机选用防爆型螺杆式空气压缩机。
2、在压风机进风侧安装过滤装置对乏风进行过滤，使乏风成为符合压风机使用要求的干净空气。所述的过滤装置是在压风机的进风侧巷道安设三道风门，每道风门间距3-5米，在第一道风门处加一道水幕，每道风门上安装过滤风网。当巷道断面一定，尽量增加过滤风网的有效表面积，表面积越大，风速越小，过风量越大，有利于提高滤风质量。
第一道过滤风网使用50目的纱网材料，使经水幕清洗过滤后的乏风滤掉40-60％大颗粒粉尘。
第二道过滤风网使用孔隙大密度小的海绵材料，使去湿过滤后的乏风再滤掉大部分水份和20-30％中小颗粒粉尘。
第三道过滤风网使用孔隙小密度大的海绵材料，使第三次精细过滤后的乏风再继续过滤掉水份和10-20％细小颗粒粉尘，使乏风成为符合压风机使用要求的干净空气。
上述三道过滤风网的工作原理如下：乏风通过第一道过滤风网时首先被水带喷淋，以增加乏风中粉尘颗粒的粘着力和重量，使粉尘颗粒通过第一道滤网时易附着在滤网上，在淋水的作用下质量较大的粉尘颗粒沿滤网表面被冲洗下来，从排污沟流出，同时在淋水的作用下乏风的温度被降低，改善了机站的环境空气温度，通过第一道过滤风网清洗过滤后的乏风粉尘含量已减少过半，含有剩余中小颗粒粉尘的乏风被混入大量水份，经第二道过滤风网的去湿过滤，滤除乏风中小颗粒粉尘和大部分水份，降低乏风的湿度和中小颗粒粉尘的含量。经过第二道去湿过滤后的乏风，仅含有剩余部分的细小颗粒粉尘和少量水份；再经第三道过滤风网的精细过滤，滤除乏风剩余细小颗粒粉尘和水份，进一步降低乏风的湿度和细小颗粒粉尘的含量，使乏风成为符合压风机使用要求的干净空气。
为保证井下安全，在煤压风机站旁安装瓦斯断电仪和在进风侧设置甲烷传感器。当瓦斯浓度超过1.0％或二氧化碳浓度超过1.5％时，及时切断电源停止压风机运行。
本发明的积极效果是：①本发明将压风机站设置在回风巷道的分支巷道中，提高了整个压风系统效率，避免了压风损失；②在压风机进气测加装过滤装置，分别对压风进行清洗过滤、去湿过滤、精细过滤三级过滤，使过滤后的乏风称为压风机的新鲜风，节约井下新鲜风，保证了压风的供风需要；③在喷淋冷水的作用下乏风的温度被降低，降低了压风机的工作环境温度，使井下压风机所产生的热害得到根治；④经过处理的乏风含尘量低于工业广场空气含尘量。
附图说明
下面结合附图和具体实施对本发明内容进一步说明。
图1是本发明的布置示意图。
图中：1-主回风巷道，2-分支回风巷道，3-水幕，4-第一道过滤风网，5-第二道过滤风网，6-第三道过滤风网，7-压风机。
具体实施方式
下面以某煤矿为例来说明本发明具体实施方式。
某煤矿现有三个生产工作面，15个掘进头，采掘工作面用的压风，原来由地面压风站供给，由于压风效率低，后又将压风站移到井下，主要由井下三个压风机房供给。矿一车场压风机房(2台压风机)，四采压风机房(1台压风机)，八采压风机房(3台压风机)，三者之间的风用风管相联接，保证全矿井下用风。井下采用矿用防爆型移动螺旋杆式压风机，型号为SM5110-A，额定压力0.7MPa，排气量20m³/min。原压风机安置在通风良好，粉尘较少，无积水的进风巷道内，压风机工作用风是井下新鲜空气，排出的高热气体直接进入回风巷内。自压风机从地面挪至井下后，虽解决了供风距离远、管路损耗大的问题，但给矿井通风增加了难度，一处压风机需用新风量400³/h，相当于一个回采工作面的供风量，这样三处压风机房相当于增加了三个工作面的用风量，矿井通风量一定，这样致使其它地点通风量不足，造成采掘工作面温度高，工作环境差，给矿井带来很大的不安全隐患，并造成采区通风量不足、温度高。
按照本发明提供的压风布置方法对该矿进行了技术改进，具体方法是：
将压风机设置在与主回风巷道1并联的分支回风巷道2内，利用井下乏风供压风机，压风机7进风侧进的风是通过采掘工作面排出的乏风。为保证压风机在回风巷道内使用，符合压风机需用环境(通风良好，粉尘较少，无积水，滴水，较为整洁的巷道内)，工作场所的有害气体、瓦斯和煤尘含量符合《煤矿安全规程》第105条、第145条和450条规定。采取以下措施：
(1)压风机电源增加风电闭锁装置，风电闭锁装置是在压风机站旁安装瓦斯断电仪和在进风侧安置甲烷传感器，进风测一旦有害气体超限，及时断电，停止压风机运转，处理正常后方可开机。
(2)为降低乏风内粉尘，满足压风机进气的要求，在压风机7进风测加装过滤装置。过滤装置的布置方式是在压风机7的进风侧巷道安设了三道风门，每道风门上安装过滤网形成第一道过滤风网4、第二道过滤风网5和第三道过滤风网6，过滤空气中的粉尘，降低空气中的灰尘颗粒，然后在第一道风门处加一道水幕3，洒水除尘，降低空气温度，使乏风符合压风机进气要求。风流经三道风门逐级过滤，再经空气滤清器过滤，过滤精度在10u左右，保证了压风机供风需要。(3)治理压风机场所，压风机硐室全部用水泥硬化，周围无杂物，无灰尘，定期洒水灭尘，安排专人清理卫生，做到清洁，无积水，滴水，通风良好。
本发明按设计要求安装完成后，要求对系统进行调试。即打开第一道滤网上端的水幕进行喷淋，喷水应成雾状，水量不能太大，以能沿滤网慢慢下流即可。水量过大淋水在滤网表面形成厚重的水幕，影响过风量。开启压风机并保持排气压力0.7MPa，排气温度75℃-85℃，运行1小时以上，只要各运转部位声音正常，超温、断油、超压保护灵敏可靠，润滑系统正常，此时，测量压风机站硐室的空气温度不超过30℃，表明过滤后的乏风风量满足压风机的压缩空气和冷却用风的需求。
改进后的运行情况说明运行情况良好，压风机站内室温28℃，压风机排气压力0.7MPa，排气温度85℃(最佳75℃-85℃)，润滑系统正常，各运转部位声音正常，超温、断油、超压保护灵敏可靠，各项指标符合标准要求。
实验证明：把压风机放在回风巷内，一样正常运转，能够满足生产要求，符合安全管理规定。井下压风机利用乏风供压风，可以大量节约新鲜气体，其节约量为1200m³/h，是矿井正常通风量的1/9，解决了矿井长期以来风量不足，采掘工作面风量不足、温度高、工作劳动环境差、效率低的问题。