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利用反風(fēng)方法替代絞車道供熱系統(tǒng)
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1概述北方由于冬季氣候寒冷,空氣非常干燥,礦井巷道的供熱是必不可少的。通常是將巷道入風(fēng)流加溫、加濕、達(dá)到較車道不結(jié)冰,升入井人員不受凍,煤塵不飛揚(yáng),以確保冬季煤礦的安全生產(chǎn)。
雞西礦業(yè)集軒公司滴道礦三井布置有3條斜巷,統(tǒng)稱為絞車道。原絞車道的供熱系統(tǒng)是1964年投入使用的,主要裝備有1.5t臣試鍋爐3臺(tái)、5.5kW引風(fēng)機(jī)3臺(tái)、55kW離心式通風(fēng)機(jī)1臺(tái)、22kW水泵1臺(tái)、40t刮板輸送機(jī)一套、100m供熱管雙趟,由工區(qū)負(fù)責(zé)供熱。該供熱系統(tǒng)1996年停用,其主要原因是:①設(shè)備老化,其實(shí)際工作效率僅達(dá)到35%;②24h供熱仍達(dá)不到絞車道供熱要求,井筒結(jié)冰嚴(yán)重;③暖風(fēng)硐以下100m范圍內(nèi)產(chǎn)生霧氣大,絞車道能見度極低;④由于入井風(fēng)量大,風(fēng)速高,絞車道為串車提升,故拉車時(shí),中下部區(qū)段煤塵飛揚(yáng)嚴(yán)重;⑤設(shè)備龐大,系統(tǒng)復(fù)雜,燃料消耗和電力消耗過高,人員多成本高,由此可見,該供熱系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)不到絞車道的供熱要求,嚴(yán)重影響了安全生產(chǎn),是該礦冬季安全生產(chǎn)的最大隱患;也不適應(yīng)當(dāng)前煤礦解困發(fā)展、降成提效的要求。為此,經(jīng)過調(diào)查研究,決定調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng),利用絞車道反風(fēng)方法替代原供熱系統(tǒng),成為了最優(yōu)化、最簡單、最經(jīng)濟(jì)的方法。
2礦井冬季生產(chǎn)的困難及解決方案
滴道礦三井是一個(gè)年產(chǎn)25萬t的片盤式斜井,入井絞車道共有3條(一斜、二斜、三斜),都在-130m主運(yùn)輸?shù)肋B通。1992年三井向斜南采區(qū)因資源枯竭而報(bào)廢,二、三斜絞車道也隨之報(bào)廢物,但仍可作為入風(fēng)井,僅有一斜絞車道正常服務(wù)于全井,擔(dān)負(fù)著全井的提煤、提矸、運(yùn)人、下料和入風(fēng),是全井的咽喉要道。
一斜絞車道全長880m,坡度為25°,井口標(biāo)高為+246m,井底標(biāo)高-130m,即-130m主運(yùn)輸?shù)?。主要提升設(shè)備為:2.5m絞車,32×6×7鋼絲繩,固定式1t礦車,采用單鉤串車提升。
由于一斜絞車道供熱能力不足,冬季結(jié)冰嚴(yán)重,必須組織專人進(jìn)行刨冰,方能維持正常生產(chǎn)。
根據(jù)三井開拓布局和通風(fēng)現(xiàn)狀,改變通風(fēng)系統(tǒng),將一斜絞車道下行冷風(fēng)改為上行暖風(fēng)的辦法取代原供熱系統(tǒng),即可解決該問題。具體方案為:
(1)在一斜絞車道井口設(shè)置立式風(fēng)門,將冷空氣擋住,風(fēng)門漏風(fēng)量僅為原入風(fēng)量的20%;礦車通過風(fēng)門時(shí)及時(shí)開啟,通過后及時(shí)關(guān)閉。
(2)一斜暖風(fēng)硐在井口以下20m處,將暖風(fēng)房內(nèi)的壓入式風(fēng)機(jī)改為抽出式風(fēng)機(jī),增大暖風(fēng)硐負(fù)壓,把風(fēng)門漏風(fēng)冷空氣引入風(fēng)硐,將-130m暖風(fēng)流引至風(fēng)硐中,絞車道風(fēng)流反向,暖風(fēng)流通過絞車道全線;抽出式風(fēng)機(jī)開機(jī)時(shí)間,可視地面溫度高低,一般地面氣溫達(dá)到-20℃以下時(shí),啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)開機(jī)時(shí)間可適當(dāng)調(diào)整,本著既節(jié)電又保證一斜處于良好的風(fēng)流狀態(tài)。
(3)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng),調(diào)整風(fēng)量。一斜絞車道風(fēng)流反向后,增大二、三斜絞車道入風(fēng)量,確保全井總?cè)腼L(fēng)量不減少。
(4)由于入風(fēng)流與巷道磨擦產(chǎn)生熱量和經(jīng)過井下地溫加熱,二、三斜入風(fēng)流到-130m主運(yùn)輸?shù)篮?,風(fēng)流溫度提高10℃以上,然后再井入一斜上行,使一斜絞車道溫度處于零上溫度,即可避免一斜冬季結(jié)冰。
3效果分析
(1)一斜絞車道風(fēng)流反向上行,風(fēng)流溫度達(dá)到8~14℃(地面氣溫-20℃),絞車道150m3冰體開始溶化,3d后全部溶化完;通過反風(fēng),一斜絞車道風(fēng)流處于最佳狀態(tài),既不結(jié)冰也沒有塵霧,消除了三井冬季的最大安全隱患,確保三井的正常安全生產(chǎn);
(2)一、二、三斜絞車道風(fēng)量發(fā)生變化,但是在-130m主運(yùn)輸巷總?cè)腼L(fēng)點(diǎn)風(fēng)量沒有變化,全井各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量、溫度均沒有變化;
(3)一斜絞車道上行風(fēng)量為200m3/min左右,并與礦車上行同向,提、放車時(shí),原來煤塵飛揚(yáng)睜不開眼和霧氣彌漫看不清道的狀態(tài)立即塵消霧散,風(fēng)流清爽。
(4)與原供熱系統(tǒng)比較,該方案投放使用后,供熱成本下降了95%,每月可節(jié)省資金10萬元。
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