独头巷道掘进通风因素影响程度分析
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独头巷道掘进时的安全问题及防护措施1 前言在实际生产中,引起独头巷道安全问题的因素很多,既有客观方面的原因,又有主观人为方面的因素。
对于人为方面的因素,各生产单位可以通过加强科学施工管理,有组织地进行安全生产教育、培训以及相关安全政策及规章制度的贯彻执行,在这方面所造成的安全问题将大大避免了。
对客观方面所引起的安全问题必须逐一认真分析,针对其具体情况提出不同的解决方案及防护措施。
实践证明,在独头巷道掘进时引起安全问题的客观因素主要有以下几个方面:岩层地质条件、水文条件、炮烟及粉尘等。
以下就这几个方面加以论述。
2 岩层地质条件岩层地质条件主要指岩层的物理机械性质、断层、破碎带以及残坡积层、流砂层等。
正是由于有这些因素的存在,对独头巷道的施工带来很大的麻烦。
就岩层的物理机械性质而言,其中岩石的稳固性很重要,它直接影响着岩层的暴露面积。
如果岩石稳固性好,其暴露面积大,安全性好,巷道无须支护就能达到安全要求。
相反如果岩层的稳固性差,其中还有断层、破碎带以及残坡积层、流砂层的存在,那么安全陛将大大降低。
为了防止这些因素导致巷道冒顶、片帮现象的发生,应根据巷道的地质条件及服务年限提出相应的支护办法加以防护。
具体操作如下:如果岩石不稳而无其他构造等存在的话,可以采取木支护、喷锚支护或混凝土支护等,从而达到安全要求。
可对破碎带区、残坡积层或流砂等这些及不稳定、不允许有丝毫暴露面积的地带必须采用超前支护、临时支护和永久支护相结合的办法加以解决。
比如对流砂层区一般采用撞楔法进行超前支护,然后边挖掘边临时支护,最后根据巷道服务年限的长短采取不同的永久支护,如钢架支护或钢筋混凝土支护等。
不论采取何种支护方式,必须是全封闭的支护,如果支护不封闭有空隙存在,在生产当中由于爆破震动或流水冲刷导致流砂从支护层流出,日积月累支护层上面的空区逐渐扩大,将发生大的跨方而破坏支护层,堵塞巷道而形成很大的安全事故。
3 水文条件岩层中含水层及水体是不可避免的,由于水的流动冲刷作用使岩层中一些松软易溶的物质流失,导致岩层的整体性变差、强度降低,巷道更容易冒顶和片帮。
2023年 5月上 世界有色金属61采矿工程M ining engineering深井长距离斜坡道独头掘进通风问题的改进魏 诚1,杨庆元2(1.河北中金黄金有限公司,河北 石家庄 050000;2.河北省国控矿业开发投资有限公司,河北 石家庄 050000)摘 要:在巷道长距离掘进施工技术中形成的独头巷道,无法形成贯穿风流,导致巷道的内的气体很难被快速散尽,从而无法达到施工要求,并严重影响到工程施工的进度。
在深井长距离斜坡道独头掘进通风中,由于长距离通风的风阻比较大,且漏风严重,难以保证通风质量,为了满足工程施工要求,针对以往施工中掘进通风中存在的问题进行改善,有利于提供通风质量,确保施工进度。
基于此,本文就深井长距离斜坡道独头掘进通风中存在的问题进行深入分析,并提出针对性的解决措施,为后续施工提供必要的参考借鉴。
关键词:深井;独头掘进;通风问题中图分类号:TD724 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)09-0061-3Improvement of ventilation problem in single end excavation of deep well long distance inclined slopeWEI Cheng 1, YANG Qing-yuan 2(1.Hebei Zhongjin Gold Co., Ltd,Shijiazhuang 050000,China;2.Hebei State-controlled Mining Development Investment Co, Ltd,Shijiazhuang 050000,China)Abstract: The single ended tunnel formed in the long-distance excavation construction technology of the tunnel cannot form a continuous airflow, which makes it difficult for the gas inside the tunnel to be quickly dissipated, thus failing to meet the construction requirements and seriously affecting the progress of the project construction. In the ventilation of single head excavation of deep and long-distance inclined slopes, due to the high wind resistance and severe air leakage of long-distance ventilation, it is difficult to ensure ventilation quality. In order to meet the requirements of engineering construction, improvements have been made to address the problems existing in previous excavation ventilation, which is conducive to providing ventilation quality and ensuring construction progress. Based on this, this article conducts an in-depth analysis of the problems existing in the ventilation of single end excavation of deep wells and long-distance inclined ramps, and proposes targeted solutions, providing necessary reference for subsequent construction.Keywords: deep well; Single head excavation; Ventilation issues收稿日期:2023-03作者简介:魏诚,生于1983年,汉族,河北石家庄,高级工程师,硕士研究生,研究方向:非煤矿山安全生产。
长距离独头巷道掘进局部通风设计及改进方法与措施探讨在煤炭开采过程中,长距离的独头巷道掘进是不可避免的。
然而,在进行长距离巷道掘进时,通风是一个十分重要的问题,因为独头巷道掘进会导致巷道内有大量砂尘和有害气体产生,对工人的健康造成威胁。
因此,进行局部通风设计和改进措施对于保障工作人员的安全和提高工作效率至关重要。
首先,进行局部通风设计和改进的关键是确定通风系统的参数。
在长距离独头巷道掘进中,巷道长度较长,定义好风流的进出口是通风设计的第一步。
要合理设置进风口和出风口的位置,进一步保证风流的平衡性和流动性。
其次,确定进风量和排风量也是通风设计中的关键步骤,要根据独头巷道的长度和断面积,进行合理的计算和确定。
其次,采用合适的通风设备也是进行局部通风设计和改进的重要环节。
可以考虑使用风机和风管进行通风,根据巷道长度和节能要求,选用合适的风机和风管进行布置。
同时,要保证通风设备的正常运行和维护,及时清理风机和风管内的积尘和杂物,保证通风设备的效果。
此外,合理设置通风系统的布局和通风口也是局部通风设计和改进的重要方面。
巷道的设置、坡度和弯道等都会影响通风系统的性能。
因此,在设计和改进通风系统时,要合理设置巷道的布局,减少弯道和坡度等地方,避免影响通风的效果。
同时,合理设置通风口的位置和数量,确保通风系统能将砂尘和有害气体有效地排出巷道。
最后,进行局部通风设计和改进的过程中,要注意对通风系统进行实时监测和调整。
通风系统的性能往往会受到巷道开挖进度和地质条件等因素的影响,因此需要根据实际情况对通风系统进行及时监测和调整,保证其正常运行和效果。
可以借助相关的监测设备和技术,及时获取通风系统的运行状态和效果,根据实际情况进行调整和改进。
综上所述,长距离独头巷道掘进局部通风设计和改进方法及措施主要包括确定通风系统的参数、选择合适的通风设备、合理设置通风系统的布局和通风口以及进行实时监测和调整。
通过科学合理的设计和改进,可以有效地控制砂尘和有害气体的产生和排放,保障工作人员的安全,提高工作效率。
巷道掘进的影响因素分析及其防范措施[摘要]巷道掘进是煤矿建设和开采的重要环节之一,巷道掘进的效率一直受到各种因素的影响,我们必须引起足够重视。
本文就从煤矿巷道掘进入手,对影响巷道掘进的几个因素进行详实地分析,并提出一些行之有效的防范措施,力图提高施工效率,以供参考。
[关键词]巷道掘进;影响因素;防范措施前言巷道掘进作为煤矿地下开采的一个重要环节,其技术和装备水平直接影响煤矿产量和生产能力。
为了保证矿井实现高效生产,关键在于高效而快速的巷道掘进技术提供保障。
巷道掘进是一个复杂的系统工程,实际工作中效率高低对煤矿生产有很大影响。
因此,如何采取切实可行的措施保证巷道掘进率,提高施工效率就显得尤为重要。
这对于更好地满足国家对煤炭越来越紧迫的需求也有着重要的现实意义。
一、巷道掘进的影响因素分析巷道掘进,不仅取决于施工段的地质条件,还跟装备和挖掘设备以及生产工艺水平有密切的关系,科学组织生产管理,无疑能够极大地提高煤矿巷道掘进率。
可以说,这些因素的影响,在一定程度上制约了整体的掘进过程中的速度。
下面就对地质构造、掘进设备装备水平、巷道掘进施工工艺、施工组织管理水平这几方面对巷道掘进造成的影响进行分析。
1.地质构造地质构造是影响巷道掘进的首要因素。
对于煤矿巷道来说,影响掘进的地质构造主要是指褶皱、断层、围岩节理和劈理发育、陷落柱等等情况。
在良好的地质条件下可以提供一个良好的基础条件,从而实现快速掘进;在复杂的地质条件下将限制快速掘进。
比如,构造的不同位置,不同的气体含量,断层,复式背斜轴转动端,气体容易聚集,这些地区往往是天然气相关的事故经常发生区;张性断层,褶皱两翼,则气体不容易堆积。
当巷道掘进成复杂的地质结构,可能气体排放量会增加,导致在巷道中的气体浓度增加。
地质构造对煤矿生产的影响很大,增加了生产衔接安排的困难。
2.掘进设备装备水平就目前来看,我国掘进设备总体水平还处于相对落后的状态,虽说各种装备齐全,但是设备性能差,自动化程度低。
文章编号:1005-2712(2008)04-0008-04长距离独头掘进巷道通风技术应用研究进展张红婴1,林和荣2(1.江西理工大学建筑与测绘工程学院,江西赣州341000;2.江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000)摘要:长距离独头掘进巷道的通风难题在国内外各金属、非金属矿山以及隧道掘进中都广泛存在。
笔者从通风工艺的设计、风机的选型和风筒类型以及自动控制技术的应用几个方面综述了长距离独头掘进巷道通风防尘技术应用研究的最新进展。
关键词:长距离;独头掘进巷道;通风;进展中图分类号:TD724+.4文献标识码:A收稿日期:2008-07-24作者简介:张红婴(1972-),女,江西铅山人,硕士,讲师,从事矿井通风、安全与环境保护以及室内通风与空气调节方面的教学与研究工作。
Vol.22,No.4Dec .2008第22卷第4期2008年12月Jiangxi Nonferrous Metals引言矿井开拓时期,通常要掘进长距离的独头巷道。
由于独头掘进巷道本身不能形成贯穿风流,空间有限,因此独头巷道掘进过程中产生的各种有毒有害气体、粉尘等污染物聚集在独头掘进工作面附近,使独头掘进在作业过程中存在以下问题:①工作面作业环境差,对工人的身体健康造成极大危害。
②机械设备磨损速度快,腐蚀严重,柴油机设备的运转效率低,特别是在机械化作业程度高的矿山,这种情况尤为突出。
通风除尘技术是解以上问题的基本方式。
但由于长距离独头掘进施工存在作业面空间小、作业线路长、工作面不断变化、运输频繁等特殊性,使得长距离掘进巷道的通风除尘与生产施工和电能的合理利用等方面存在着很大的矛盾。
因此国内外研究者对长距离独头掘进通风进行了广泛的研究。
1长距离独头通风除尘工艺的发展长距离独头巷道的传统通风方法是采用多台串联或抽压混合的通风方式。
以上通风方式不但排风距离长、维护难、风阻大、漏风大,而且还存在有效风量率低、风质差、耗能大、通风成本高等一系列问题。
浅析影响巷道掘进的因素及改进措施发布时间:2023-02-24T03:17:02.194Z 来源:《中国科技信息》2022年第19期作者:权文斌[导读] 目前我国煤炭资源的高效开发利用权文斌陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿,陕西延安727307摘要:目前我国煤炭资源的高效开发利用,对于国家发展十分重要。
煤炭的开采速度就导致工作面回采速度越来越快,这对于掘进的速度要求也就越来越高。
本文基于此,在技术、安全管理等方面进行分析总结,找出影响的各类因素及措施。
关键词:煤矿; 井下巷道; 安全问题;技术管理0引言煤炭属于不可再生资源,随着我国社会经济的不断发展,煤炭消耗量逐渐增加,因此就需要煤矿企业在煤炭开采过程中加强对相关技术的研究,对其进行不断的创新,使煤炭开采成本显著降低,同时注意巷道掘进中的安全管理组织方面,根据实际情况具体分析,对掘进的巷道采用合适的方式进行支护。
本文重点分析了影响掘进的主要因素,并针对这些因素提出了一些改进措施,以实现巷道的快速掘进。
1. 井下巷道支护技术中存在的安全问题及措施1.1煤矿巷道支护技术中的安全问题地下煤矿在我国煤矿中属于比较常见的一种,因此,要想将煤块从地下运出,就需要用到人工修筑巷道的方法。
然而,因受到外力作用的影响给支护作业带来危害是煤矿井下巷道支护技术中常见的问题,对于地质条件相对较差的地区来说,巷道的掘进速度也会相应降低,甚至还会威胁到施工工艺,在开展煤矿巷道掘进作业的过程中,需要用到锚喷和爆破相结合的技术,爆破则需要准确确定炮眼的位置,这些工作都需要用人工的方法来予以落实,在精确度到达不了 100%的前提下,这些细微的因素都会对锚喷支护质量产生影响,对于锚喷支护而言,光面爆破是该项作业的基础以及前提。
煤矿井下棚式支护主要有金属支架、木支架以及装配式钢筋混凝土支架等,但是,施工过程中错用棚式支架的现象较为常见。
1.2煤矿巷道支护技术的完善措施不管是煤矿的运输还是煤矿的开采,都需要注重岩石的性能,立足于岩石周围的性质来达到降低施工过程中遇到问题的几率,在实际运用的过程中,所谓的煤矿掘进巷道锚杆技术的支柱也就是岩石壁,在落实掘进工作的过程中,巷道的参数随时发生这改变,应该及时搜集相关资料,并且控制参数在合理的范围内,从而有效确保巷道的安全。
掘进通风存在的问题及解决方法程建军1,贾有根2,程绍仁2(1. 泽州县煤炭工业局,山西晋城048000 ;2. 晋城市煤炭工业局,山西晋城048000)摘要:本文指出掘进通风中存在的主要问题,并对其原因进行了分析,提出了解决问题的具体方法。
关键词:掘进通风;存在问题;改进措施掘进通风由于不能采用矿井主要通风机的全风压通风,而通常采用局部通风机强制通风,其影响环节比较多,所以在煤矿井下存在的问题较多。
历年的事故统计表明,掘进工作面是瓦斯、煤尘爆炸事故的多发区。
因此,掘进工作面是瓦斯管理的难点和重点,是矿井通风的薄弱环节。
1 存在的问题及原因分析1) 掘进工作面风量不足,不能满足生产要求。
主要原因:一是局部通风机选型不合理,风压、风量不能满足要求;二是风筒直径小,或风筒悬挂质量差,造成通风阻力过大;三是风筒破洞多,插口不严或插口断开,有的甚至用尼龙编织袋代替风筒,工作面有效风量小,有效风量率低。
2) 局部通风机产生循环风。
原因:第一,供给局部通风机处的风量不能满足局部通风机的吸风量;第二,局部通风机安装位置不当,有的甚至把局部通风机安装到了掘进的独头巷内;第三,有的矿井在主要通风机停运的状况下,井下照常运转局部通风机而产生循环风。
3) 局部通风机无计划停风。
局部通风机时开时停,有的人来通风,人走停风,有的工作面放炮后才通风排烟,有的甚至一台风机多头轮流供风,或长时间停运,掘进头无风作业。
主要原因:一是人们没有充分认识掘进通风的重要性,局部通风的意识差;二是局部通风机无专人管理,人们随意开停;三是一些矿井不投入,舍不得花钱上装备,没有制约手段,有的为了省电而停运。
4) 局部通风机无风电、瓦斯电闭锁装置。
主要原因是各级主管监察部门检查监督不严,没有严格要求,不能按规定装备;有的则是矿井的管理水平差、技术水平低,不能保证控制装置的可靠正常运行。
5) 临时停电停风后在恢复作业前,掘进巷道不按规定排放瓦斯或排放瓦斯“一风吹”。
煤矿巷道快速掘进影响因素分析与对策摘要:煤矿安全生产已成为一个社会问题,巷道支护的作用对煤矿安全生产带来了巨大的影响。
尤其是在松软围岩中开采时,在开采过程中受到扰动后更加容易破碎,发生巷道变形、片帮、顶板破碎等现象,严重时会出现坍塌的现象,正对井下煤矿日常生产产生了严重的影响。
近年来,由于产业结构和能源结构优化调整,绿色生产生活方式正在普遍推行,面对储量枯竭和落后矿井大量关停的情况,提高煤炭开采效率可以有效保障国家能源安全和经济发展的底线,推动能源低碳转型平稳推进。
快速掘进支护是煤矿井下应用到的重要技术之一,发挥好相关技术的作用优势,可以为煤矿企业高产高效提供有力帮助。
关键词:煤矿巷道;快速掘进;影响因素;对策引言“十三五”以来,在国家相关政策的大力支持下,巷道掘进理论、技术、装备等方面的相关研究已取得较多成果,研发的快速掘进成套装备实现了掘进、支护、运输并行连续作业,且实现了远程监测监控,有效地提高了掘进效率和自动化程度;此外,还研发了掘、支、运“三位一体”的巷道掘进方法。
然而,相较于我国初具智能化的综采成套装备,掘进装备智能化发展水平明显滞后,效率较低,导致煤炭开采过程中“采掘矛盾”日益突出。
1巷道掘进中支护工艺研究的意义现如今,随着我国煤炭开采行业不断发展和进步,应用于煤矿开采的掘进设备得以有效优化,采掘速度及质量均显著提升。
但是对于支护设备操作上仍然多以人工为主,造成打钻、铺网、锚杆安装等工作劳动强度大、人员危险性大、生产效率较低,并且施工质量、施工安全很大程度上依赖于人为因素。
因此,对煤矿巷道快速掘进支护技术积极主动改良和完善,实现安全协调高效的掘支运作业,对于煤矿企业的高质量、智能化发展能够提供坚实保障。
2巷道掘进面临的一些问题2.1冲击地压问题随着煤矿开采深度的增加,地下工程岩土所承受的岩石压力增加,这使得在某些条件下巷道中容易发生冲击地压。
冲击地压是井巷围岩积累的弹性变形能瞬时释放而产生的距离动力现象。
独头巷道长距离掘进通风技术应用研究能否解决独头巷道长距离通风问题,是减少辅助掘进工程量,实现工作面优化布置的前提条件之一,通过对通风方式,局部通风机及风筒的合理选择确定相关的配套设施,实现了独头巷道长距离通风。
标签:独头巷道;长距离;通风;优化布置引言随着煤矿生产技术的发展,工作面长度增加,单巷长距离通风问题越来越多。
为了缓解采掘接续紧张的矛盾,就要优化巷道布置,加大工作面顺槽长度,较少辅助联络巷和切眼巷道,加快工作面掘进及准备时间,达到上述目的的关键是能否实现长距离通风。
围绕上述问题,彬长胡家河矿业公司在401102工作面运输巷及切眼施工中实现长距离通风达2000m。
1 通风方式的确定通风方式总体上分为压入式和抽出式两种。
压入式通风时局部通风机及其附属电气设备布置在新鲜风流中,乏风流不通过局部通风机,安全性好。
压入式风筒出风速和有效射程大,可防止瓦斯层状积聚,散热效果好,压入式通风可用柔性风筒,重量轻,便于运输且材料成本低。
胡家河煤矿属于高瓦斯矿井,若通风效果不好,会出现局部瓦斯积聚现象。
结合矿井实际情况,分析得出压入式通风优于抽出式,故选用压入式通风方式。
2 局部通风机及风筒的选择2.1 局部通风机的选型Q局≥P*Q掘=1.25×410=512.5m3/min式中,Q局-局部通风机的吸风量,m3/min;P-风筒漏风系数;Q掘-掘进工作面风量,m3/min。
2.2 局部通风机的技术参数型号:FBD-Ⅰ-No8.0/2×45kw;风量:910-550m3/min;全压:770-6760pa;功率:2×45kw;最高全压效率≥80%;噪声≤25dB。
该型风机的气动参数合理,随着风压的不断增加,风量变化小,气动性能曲线较陡,是一条光滑的无驼峰的平滑曲线,极大的满足了风筒阻力变化而风量保持平稳的特点。
2.3 风筒漏风系数的计算柔性风筒百米漏风率如表1所示。
表1 柔性风筒百米漏风率K1=100/(100-L*K100)式中,K1-风筒的漏风系数;L-通风巷道总长度,m;K100-风筒百米漏风率,%,按表1取得。
浅析长距离独头斜巷通风问题任禄红1王思圣 2 郭建龙 3(1.华亭煤业集团赤城煤矿甘肃华亭744100;2. 华亭煤业集团赤城煤矿甘肃华亭744100;3. 华亭煤业集团赤城煤矿甘肃华亭744100;)摘要:基建矿井开拓时期,都要掘进长距离的独头巷道,长距离独头巷道掘进过程中会产生多种有毒有害气体、粉尘等污染物严重威胁井下作业人员的安全和巷道的快速施工。
长期以来通风问题一直是制约长距离独头巷道快速、安全掘进的瓶颈。
关键词:长距离独头通风Analysis of long single inclined tunnel ventilation problemsREN lu-hong1W ANG si-sheng2GUO Jian-long3(1 Huating coal group in Chicheng coal mine in Gansu Huating 744100; 2 Huating coal group in Chicheng coal mine in Gansu Huating 744100; 3 Huating coal group in Chicheng coal mine in Gansu Huating 744100;)Abstrac t: Capital construction mine development period, are driving long distances in heading face, rapid construction of long single tunnel excavation can be generated in the process of downhole operation personnel of various toxic and harmful gas, dust and other pollutants serious threat to the safety of tunnel. Long term since ventilation problem has been the bottleneck of long single entry fast, safe driving.Key words: Long distance Blind Ventilation能否解决长距离独头巷道通风问题,是减少辅助掘进工程量,实现工作面优化布置和快速掘进的前提条件之一。
巷道快速据掘进的影响因素及改进措施经过开掘区队的长期不懈努力,我矿采掘接替紧张局面已得到缓解,然而从最近几个月的开掘工程完成情况来看,巷道施工进度较慢,单头开掘进尺降低,出现了未完成计划进尺的区队。
为了消除影响开掘施工的不利因素,进一步提高巷道开掘进度,现对本年开掘工作进行回顾总结。
一、开掘现状现有7个开掘区队,施工地点分别为:开一队12区1个施工地点(巷修),14区(巷修)、16区各1个施工地点;开二队14区2个施工地点(其中1个为巷修);开三队12区2个施工地点(均巷修);巷修队14区2个施工地点;掘一队14区2个施工地点;掘二队13区2个施工地点,15区1个施工地点;掘三队(13、15区各1个施工地点。
2010年前8个月的巷道进尺统计表(m)来总进尺均突破1200m,但巷修进尺所占比例较大,从3月份至今巷修比例一直在20%以上(8月巷修46%),导致了新开掘巷道进尺有所降低。
掘一队和掘三队二月至八月均为回采巷道,但掘三队每月均超掘一队总进尺,因掘一队每月均有U型棚支护巷道工程,而掘三队偶尔有U型棚支护巷道工程,对比图如下:从以上两个图表来看,巷修比例一直较高,开拓和准备大多在岩巷,尤其是遇到“铁里石”,且断面大,支护形式较为复杂,服务年限长的巷道,破碴困难,回采巷道则基本上是煤巷,且支护形式简单,进尺较快。
二、影响因素1、运输方面(1)运输车辆不足:由于井下吨车不足或运输协调不周密,且目前我矿修护较多,运料运碴较为频繁,尤其运碴,某些工作面或修护巷出碴,而当时吨车周转困难,难以运出,造成煤渣堆积较多,尤其近两个月掘进巷道贯通、修护较多:仅巷道扩修地点就有8处,同在一个采区时,运输过于集中,无法满足运输需要,大部分开掘区队都反映强烈,对施工进度有重要影响,且施工人员分散,对施工进度有一定的影响。
(2)、局部生产集中:例如14采区轨道下山,工程较多:开一队14211底板岩巷扩修施工、14211上下巷及切眼施工、14专回扩修、14171底板岩巷施工、综采队工作面回采等多项工程在14区轨道下山需运料运碴,造成运输困难,对回采和开掘施工进度均有一定影响。
巷道掘进影响因素与对策一、巷道掘进的影响因素(一)地质构造对于煤矿巷道来说,影响掘进的地质构造主要是指褶皱、断层、围岩节理和劈理发育、陷落柱等等情况。
在良好的地质条件下可以提供一个良好的基础条件,从而实现快速掘进;在复杂的地质条件下将限制快速掘进。
比如,构造的不同位置,不同的气体含量,断层,复式背斜轴转动端,气体容易聚集,这些地区往往是天然气相关的事故经常发生区;张性断层,褶皱两翼,则气体不容易堆积。
当巷道掘进成复杂的地质结构,可能气体排放量会增加,导致在巷道中的气体浓度增加。
地质构造对煤矿生产的影响很大,增加了生产衔接安排的困难。
(二)掘进设备装备水平随着我国经济的快速发展,科技水平不断提升,关于巷道掘进的设备也发生了质的提升,然而我国的掘进设备技术含量与欧美发达国家依然差距较大,其设备的性能及自动化明显滞后。
例如美国与日本使用的连续采煤机与掘锚机组,巷道能够达到快捷掘进,不仅设备的开采量大,而且掘进效率高,这类设备已经广泛运用于欧美国家。
从此可知,不断提升掘进设施的性能及自动化,达到采掘的平衡发展,是提高开采效率的关键手段。
(三)各生产工序的施工工艺由于我国煤矿巷道掘进设施的质量和性能的限制性,造成了在施工过程中技术水平的相对落后。
比如,现阶段我国普遍使用的单机锚杆钻机作为支护措施,技术落后,锚杆装配主要靠人工进行,施工效率低。
另外,由于掘进设施的维护时间短,容易造成设备故障,导致工程施工工序间断,从而降低施工效率。
(四)组织管理煤矿施工过程中的科学管理能够较大程度地提高施工人员的安全意识,加大对施工质量的监管力度,最大限度地排除安全隐患,降低人员伤亡及经济损失,提高掘进效率,加快工程开采进度。
二、提高巷道掘进效率的方法(一)爆破方面提高爆破技术,促进巷道成型。
采用光面爆破技术,使用炸药合理控制爆破,运用此技术能够减少由于巷道爆破引起的裂隙,保证围岩的整体性,提高围岩的稳定性及承载能力,有助于提高巷道施工的安全性。
矿井矿建期间掘进通风存在的问题和对策浅析导言矿山建设是为了挖掘矿石及其它矿产资源,是各国经济发展和社会建设的重要基础。
而在矿山建设的过程中,通风是一项至关重要的工作。
在掘进矿井的过程中,掘进通风的工作不可避免的出现一些问题,下面我们来进行一些浅析,并针对这些问题提出一些解决方案。
矿井矿建期间掘进通风存在的问题问题一:氧气不足在矿井矿建期间,比较常见的情况就是掘进道路中氧气不足的问题。
当掘进的深度越来越深,随着矿井空气中氧气的含量减少,通风系统必须越来越强大才能保证足够的氧气到达掘进区域。
如果通风不足,矿工就会面临窒息和缺氧的危险。
问题二:瓦斯爆炸瓦斯是一种在煤矿中极易出现的气体,它容易引发爆炸。
当在掘进过程中面对瓦斯气体,如果通风系统不足以将其排放出去,那么就很容易发生瓦斯爆炸的情况。
这不仅会给矿工造成伤害,对于矿山的建设也会带来巨大的损失。
问题三:风速不均在大规模掘进矿井的过程中,风速经常会不均匀。
当风速不均时,空气的流动速度会在掘进道路中发生显著的变化,给矿工的工作带来伤害,并且在矿脉的勘探中误差也会增大。
矿井矿建期间掘进通风的对策解决方案一:加强通风系统为了保证足够的新鲜空气进入掘进区域,必须加强矿井的通风系统。
在掘进初期,对于矿井的通风系统进行加强,确保足够的氧气,这将防止矿工面临窒息和缺氧的危险。
通风系统强化的方式包括增加风机数量、增加风扇角度、增大通风道宽度等。
解决方案二:引导瓦斯排除当掘进过程中遇到瓦斯气体,应该采取含瓦斯巷道的排放制度。
这项工作通过设置合适的风门,将瓦斯焕发出去,保证瓦斯不会积累到危险的程度。
此外,还应该对通风道路进行改进,提高通风道的环保指数,对于瓦斯的处理也应该有所提升。
解决方案三:保证风速均匀在对掘进矿井进行通风系统加强的情况下,还应该保证风速均匀。
在通风系统设计时,应该对矿井进行适当的优化,使空气的流动速度始终保持在合适的范围内。
同时,对于通风道的宽度和高度也应该进行优化,增大通风道宽度,使空气能够更加均匀的流通。
图2-1 长抽短压式通风示意图2.2 工作面需风量计算独头工作面的污浊空气主要成分是爆破后所产生的炮烟及各种作业场所所产生的矿尘,故局部通风所需要的风量可按照排除炮烟和矿尘进行计算[2]。
(1)压入式通风。
风筒出口到工作面的距离小于风流的有效射程时,压入式通风的风量可根据进行计b、单位岩石炸药消耗量:根据修正的普氏公式—单位岩石炸药消耗量(kg/m³—考虑炸药爆力的校正系数,—所用炸药的爆力(mL),根据(p取值400。
c、总装药量:根据每一掘进循环爆破的岩石体积,计算出总装药量:式中S—巷道掘进断面(㎡);η——炮眼利用率,取值0.8。
kg。
长度时压入式通风风量为2.354m³/s可根据公式进行计(2)混合式通风。
混合式抽出式风量应为长度为800m时,抽出式通风风量为2.942m³/s。
(3)排尘风速计算90 科学与信息化2020年1月上图2.3 风筒位置架设示意图 由于风筒接头决定着风筒风阻系数及漏风系数,故在长距离掘进时采用如图2.4的螺圈反边连接方式可减少漏风及风阻[3]。
图2.4 风筒接头连接方式示意图.4 局扇的供风计算局扇供风量。
由于风筒存在漏风,局扇供风量进行计算。
式中:——局扇供风量,m³/s风筒末端风量,m³/s;—风筒漏风风量备用系数,可用百米漏风率来表示,即:其中:L—风筒长度,风筒百米漏风率,柔性风筒取值0.01~0.3。
由计算得出,风筒长度为800m时,风筒漏风风量备用系数,末端风量为2.354m³/s,局扇供风量为5.89m³/s)局扇风压。
局扇风压需要克服风筒阻力及风流出口动压损失。
可根据公式进行计算。
式中:R—风筒风阻,N•S²/;S—风筒或局扇出口的面;在实际中,整列风筒风阻除与长度和接头等有关外,还与风筒的吊挂维护等管理质量密切相关。
因缺少实测资料,根据《通风安全学》第二版中所给出参考表。
煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施分析摘要:地下开采为煤矿开采中最主要的方式。
其中,不同种类的煤矿巷道掘进技术也会在煤矿开采的过程中发挥更多的作用。
可以看出,巷道掘进的装备和本身的技术将会对煤矿生产有着一定的影响。
在实际发展的过程中,煤矿巷道掘进技术会对煤矿的高效生产有重要的影响。
基于此,对煤矿巷道掘进的影响因素及应对措施进行研究,仅供参考。
关键词:煤矿巷道;掘进技术;影响因素;应对措施引言在煤矿开采过程中,巷道的掘进与支护作为煤矿生产中心环节,同时也是关键关节,能否保证巷道掘进与支护的质量,直接关系到煤矿的生产效率。
但巷道掘进与支护往往容易受到诸多因素所影响,其中主要包括支护技术、施工设备、以及地质条件等,而巷道空间主要以周边煤层与岩体为基础,通过支护保护巷道空间,为煤炭运输与开采提供了重要的保障。
1煤矿掘进支护的重要性煤矿行业作为国家一个重要支柱行业之一,为国家经济水平的提高贡献了很大力量。
也正因为如此,更应当重视开采工作的安全性,一旦安全工作出现问题就会导致严重的矿难,由此引发的生命和财产损失是巨大的,不可估量的。
因此,井下的安全防护工作是重中之重,将所有不安全因素消除在萌芽之中,这就迫切需要完善煤矿巷道掘进支护技术,使得煤矿企业在生产过程中能够始终安全、高效。
不同煤矿的开采环境不尽相同,因此,应当因地制宜,将煤矿的掘进支护工作做好,发挥应有的作用。
2影响煤矿巷道掘进的主要因素2.1地质条件因素不同样式的地质条件会让巷道掘进的过程变得更加不顺利。
在实际进行掘进的过程中,工作面的涌水量、地层结构、煤岩的硬度和顶板的情况都会直接影响到煤矿巷道掘进的顺利进行。
因此,只有有了良好的地质条件才能够让煤矿巷道掘进更加顺利地进行。
各种较为复杂和不稳定的地质条件都会影响煤矿掘进施工过程的顺利进行,进而在之后影响掘进的速度。
例如,如果一个煤矿的顶板较为稳定,且周围的地质条件又较好,只要完成临时支护之后就可以更好地进行支护,这样才能够提升掘进的效率。
煤矿巷道掘进工作中影响通风安全的因素及对策发布时间:2021-03-10T02:13:59.085Z 来源:《防护工程》2020年31期作者:邱崇颂[导读] 无法预测的环境是引起通风不良事故的最直接原因,因此,要加强对环境以及大气状态的检测,特别是危险的大气状态,是非常重要的,主要包含,矿内瓦斯的气体浓度变化;云南省曲靖市宣威市能源局云南宣威 655400摘要:在煤矿开采挖掘过程中,由于受复杂多样的环境以及人员繁杂的影响,煤矿挖掘工作中难度系数增高范围加大,一旦产生通风不良的现象,极有可能造成瓦斯爆炸,后果不堪设想。
本文通过分析,煤矿巷道挖井工作中影响通风安全的因素,对其提出了相应的解决对策以供参考。
关键词:煤矿巷道掘进工作;影响通风安全;因素;对策煤矿作为我国重要的能源,是我国经济赖以生存的动脉源泉。
然而开采煤矿工作中,矿井的通风安全问题成为了重点。
随着经济社会的发展煤矿开采工作日益增加,社会对其关注度也随之提高。
为了保障施工人员的安全,以及高效、经济、安全的排除井下危险气体,输送新鲜的空气到井下,需要建立科学的矿井通风安全体系,来保证煤矿巷道挖掘工作顺利进行。
一、煤矿巷道挖掘工作的通风安全影响因素(一)环境因素无法预测的环境是引起通风不良事故的最直接原因,因此,要加强对环境以及大气状态的检测,特别是危险的大气状态,是非常重要的,主要包含,矿内瓦斯的气体浓度变化;粉尘状态;烟雾蒸汽;风流稳定状态等[1]。
另外,地质构造也需要重要的检测,大多开采煤矿都在大山。
煤矿一般设置在大山的内部,而由于大山的地形崎岖,在煤矿开采之前也要加以检测仔细考察,确保设施的灵敏度以及工作场所的适宜性。
做好隐患级别的危险估算、隐患预测、隐患排查、隐患类别分析、隐患治理和隐患考核等方面加以检测。
(二)人为因素人为因素作为矿井通风安全的核心因素。
地质以及环境因素具有不可测性,但人为因素是可以完全控制的,同时也是把握适度最难的,必须强调从人开始,到人结束。
独头巷道掘进通风因素影响程度分析
摘要:爆破烟尘是矿山生产中所面临的主要危害之一,深部开采独头巷道爆
破掘进产生的烟尘,其危害往往高于一般工作地点和生活场所粉尘的危害。
因此,开展深部独头巷道烟尘排除研究,对于保障矿山工作人员的身心健康具有重要现
实意义。
对独头巷道范围内的其它附属建筑进行省略或作简化描述,确定模型的
模拟区域。
在此基础上,采用几何建模软件GAMBIT建立独头巷道的三维模型并
对模型进行网格划分。
然后在FLUENT中设置相关参数并进行运算,得到用于后
处理的文件。
基于正交试验设计方法,在对影响独头巷道局部通风的5个因素进
行分析的基础上,合理选择参数,确定参数范围。
得出各因素对通风排尘效果影
响程度的排列顺序、单参数对通风效果的影响及通风参数的最优组合。
关键词:独头巷道;烟尘;FLUENT;正交试验法
引言
矿产资源关系到我国铁路、建筑,航空航天等众多行业的发展,是我国国民
经济发展的重要物质保障[1]。
然而,我国矿产资源的总体形势却不容乐观,很
多矿山的浅部矿产资源和易开采资源已经接近枯竭[2]。
为了保障矿产资源对我
国国民经济发展的基础物质供应、维护国家的经济秩序,深部开采越来越成为大
多数企业的选择,我国很多主要的地下金属矿山都不断的在探索深部矿产资源,
不少矿山已经进入深部开采阶段[3]。
然而,国内许多矿山刚进入深部开采,技
术起步晚,在深部开采方面面临一系列的难题和问题[4]。
某矿面临的问题主要
体现在:随着采场向下延伸,矿山进入到深部开采阶段,旧有的局部通风方案在
深部开采中已经难以适应。
独头巷道爆破过程中由于空间的限制,产生的烟尘不
易排出,而长期处在烟尘浓度较高的工作地点会对工作人员的健康造成很大损害,因此有必要采取措施来抑制这种危害。
因此研究影响烟尘浓度因素的重要度及合
理的通风参数,对于缓解该矿爆破烟尘的危害有重要意义。
一、深部独头巷道掘进通风除尘方式目前在矿山烟尘抑制方面应用最广泛的
技术是通风除尘,其理论研究也最为完善。
独头巷道局部通风包括三种类型:压入式通风、抽出式通风和混合式通风。
压入式通风的优点为:可以使用柔性风筒,安装比较方便;有效射程大且冲
淡和排出炮烟的能力比较强;工作面回风不通过通风机械,在有瓦斯涌出的工作
面这种通风比较安全。
缺点是:长距离巷道掘进排出炮烟需要的风量大,所排出
的炮烟在巷道中随风流扩散蔓延范围大、时间长,影响其它的区域,导致工作环
境变差。
采用压入式通风时,吸风口应设在上风侧,风筒出口距工作面不得超过
10m。
抽出式通风的优点是烟尘不易向其它巷道扩散,排出速度快,有利于保障作
业人员的身体健康和提高掘进效率,管理方便,控制可靠。
其缺点是风流由风筒
末端吸入,通风效果较差;局部通风机安设在乏风中,乏风有局部通风机中流过,安全性能较差。
同时,抽出式通风必须使用硬质风筒,或带刚性骨架的可伸缩风筒,成本高且适应性较差。
采用抽出式通风时,排风口应设在下风侧,吸风口距
工作面的距离不得超过5m。
当掘进独头巷长度大于100m时,则应采用混合式通风,混合式通风是压入
式通风和抽出式通风的联合运用,它兼有压入式和抽出式的优点。
二、计算模型构建
独头巷道混合式通风流场模型的计算区域为风流出口断面到独头巷道迎头之
间的空间,求解器、湍流模型及压力-速度耦合方式的设置同压入式通风流场。
以风流入口的边界类型为速度入口,风流入口(压)速度为10m/s,风流入口(抽)速度为-12m/s,风流出口边界类型为出流,其它壁面的边界类型设为“wall”,压入式风筒通风和抽出式通风风筒直径均为φ500mm,在GAMBIT软件
中划分三维模型的网格,然后可以导入FLUENT中进行计算。
三、试验方案设计及结果分析
正交试验设计的基本程序包括试验方案设计及试验结果分析两部分,其基本
步骤为①明确试验目标②确定试验指标③选取因素和水平④确定合适的正交表⑤
进行表头设计⑥列试验方案⑦分析试验结果。
在局部通风中,烟尘的浓度随时间的改变而发生变化。
选取爆破后200s巷
道空间内的烟尘平均浓度为考察的指标。
烟尘浓度越低,表示通风的效果越好。
本文仅考虑了局部通风的参数设置作为研究对象,并考虑到速度和抽压比这
两个条件相互排斥,分别选取速度、高度、距离和风筒直径以及抽压比、高度、
距离和风筒直径2组试验为影响因素来研究其对烟尘排除效果的影响。
某矿局部通风机的最大速度约为12~22m/s,抽压比为1.25。
矿山目前风筒
的安装高度为1.3m~1.5m,结合相关文献的研究,确定模拟的风筒安装高度的取
值范围为h=1.3m~1.7m。
抽出式风筒出口到迎头的距离为L=3m~5m。
至于管径大
小的影响,风流量过大,可能造成烟尘在巷道方向扩散过快、过远的问题;风量
过小又可能同样致使烟尘不能顺利排除,还要考虑通风的经济性,故设定其范围
为400mm~600mm。
采用直观分析法,得到各因素极差的大小。
各因素对烟尘浓度影响的排序为:风筒直径>风筒高度>速度>距离。
由试验结果可知:排尘效果随高度增加变差,
随后又越好,取 1.3m时最有利于烟尘的排除。
风筒在巷道中间对排除烟尘不利,原因可能是风筒在下部可以在爆破不久后带走大量下沉的烟尘,在上部则可以带
走空气中的浮尘;风速越高,其排尘效果越好;排尘效果在风筒距掘进迎头4m
时最好;Φ=500mm时排尘效果最好。
因此通风最佳组合为:因素A(速度)的最
优水平为水平3(12m/s);因素B(高度)的最优水平为水平1(1.3m);因素
C(距离)的最优水平为水平2(4.0m);因素D(风筒直径)的最优水平为水平
2(500mm)。
总结
得出了各因素对排尘效果的影响的重要程度排序为:风筒直径、风筒高度、
速度、距离,并确定一组通风最优组合。
正交试验结果研究表明,在选定的范围内,风速越高,排除烟尘的效果越好;排除烟尘的效果随风筒高度增加变差,随
后又越好,应避免风筒安装在巷道的中部;风筒离掘进迎头3~4m时排除烟尘的
效果好于该距离等于5m;Φ=500mm时排除烟尘的效果最好。
[1]古德生,周科平.现代金属矿业的发展主题[J].金属矿山,2012,(7):1-8.
[2]国务院.国务院关于印发全国资源型城市可持续发展规划(2013-2020年)的通知-国发(2013)45号[EB/OL].中华人民共和国政府,2013年11月12日.
[3]吴国珉.典型有色金属矿山矿井通风系统优化与防尘技术研究[D].中南大学,2008.
[4]李锋.基于FLUENT的硐室采场粉尘浓度分布规律模拟研究[D].青岛理工
大学,2010.。