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矿井主通风机不停机切换过程研究

刘云峰  
【摘要】:矿井通风系统定期的倒机过程将直接引起整个矿井通风系统短时间内停风,这会加大矿井瓦斯积聚的威胁。对此,本文提出了矿井主通风机不停风倒换方案,并通过数值模拟与实验的方法对不停风倒换过程中的流动情况、风机工作状态、阀门承受压力等方面进行预测分析与验证。主要内容包括不停风倒换技术介绍、不停风方案优化、不停风倒换过程流动分析及实验验证不停风倒换实际效果。不停风倒换可以从根本上解决倒换过程井下停风所带来的气流紊乱、瓦斯积聚等问题,为矿山企业的安全运行添砖加瓦。本文通过数值模拟的方式首先对井下停风时的瓦斯积聚现象进行分析,结果表明:在主通风机切换过程中,井下通风中断,气流流通性降低,易发生瓦斯积聚现象导致局部瓦斯浓度超限。研究分析不停风倒换过程中10%、30%、50%切换工况下的气流流动情况及风机、阀门的工作状态,结果表明切换过程中气体流量会出现一定程度上的降低,由324.463kg/s降低至265.786kg/s,之后随着切换过程逐渐恢复。通过数值模拟及实验验证其可行性、可靠性、安全性后通过对平朔井工三矿风井现场进行改造,以现场试验的方式对不停风倒换过程进行了分析。实验结果表明不停风倒换方案可以安全稳定运行,并解决倒换过程中井下的断风问题。该论文有图40幅,表8个,参考文献55篇。


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