矿井大功率排水设备峒室的通风散热.docx

欢迎光临安全人之家 https:/ 矿井大功率排水设备峒室的通风散热 1 概况 城郊煤矿隶属永城煤电（集团）有限责任公司，位于华北平原豫东 地区永城煤田中部，于 2003 年 10 月投产的现代化大型矿井，年产优 质无烟煤 300 万 t 以上， 矿井服务年限 118a。 矿井采用立井分水平上 下山开拓方式；地表标高34m，井底大巷标高495m；矿井采用中 央分列式通风，矿井总入风量 8 539m3/min，风压 1 832 Pa。 由于井田位于华北石炭二叠系岩溶一裂隙水害区，煤层底板灰岩承 压水涌水、突水频繁。矿井正常涌水量 1 560m3/h，最大涌水量 1 940m3/h，矿井排水峒室设 1 250kW 大型排水设备 10 台，平常同时 运行 3 台以上， 峒室出现温度高， 设备散热效果差， 通风不良等情况， 急需采取有效措施加以解决。 2 主排水峒室高渐形成原因 （1）峒室位于角联风路增加风量困难。城郊煤矿矿井中央排水峒室 位于副井井底车场内。由于矿井设计时对通风网络局部考虑欠妥，造 成排水峒室段位于通风网络的角联风路上，实测峒室两端压差 2 Pa。 由于矿井东翼、 东南翼入风风流大部分由井底车场联接北侧巷道流出， 东翼入风风流经绕道流量减少， 造成通过排水峒室通风网络自然分配 的风量 600m3/min 左右，而且增加风量困难。 （2）峒室内风流流速小，空气散热效果差。排水峒室主体高度大， 断面 25.7m2，相对风流风速小，设备运转产生的热量不能及时排出 峒室，故积热的高温空气流出峒室时间延长。 欢迎光临安全人之家 https:/ （3）在型排水设备通风散势方式不当。大功率排水设备采取强制吸 入排除散热方式，而且设备吸入口与排出口位置相对很近。采用空气 对流散热，造成设备重复吸入设备散热刚排出的高温气体，严重降低 设备的散热效果。 （4）采取的通风措施技术不合理，峒室高温形成后，在峒致富以入 风侧增设 2 台局部通风机带风筒进行峒室通风， 其作用只是风筒末端 风流压入，提高少量峒室风量，能耗大、效果差。 3 峒室低压辅助通风 主排水设备峒室在井底车场主要巷道内，生产运输提升频繁，增加 通风量靠通风网络自然分风和改造风路方法难以实现。 借助辅助通风 设备来提高排水峒室供风量是最佳选择。 3.1 峒室辅助通风参数计算 以2002年9月31日的实测数据： 排水设备峒室入口风流温度22， 回风道风流温度 35，风量 652m3/min。 （1）排水设备峒室散热通风所需风量 Q 需。 Q 需Q 原（t1t0）/（t2t0） 652（3522）/（3022） 1 059.5m3/min 1 100m3/min。 式中 Q 需峒室降温所需风量，m3/min； Q 原峒室原实际进风量，m3/min； t0峒室原实际平均进风气温。； 欢迎光临安全人之家 https:/ t2峒室允许的最高气温。； t1峒室回风侧原实际平均气温，。 考虑到 7、8 月份高温季节，矿井入风流温度增高影响，风量调整系 数聚 1.4。 Q 需1.4Q1 1001.41 500m3/min （2）排水峒室通风阻力 h。 排水峒室风路全长 136.8m，由摩擦阻力公式 h 摩LpQ2/s3 和局部阻力公式 h 局V2 1/2g 计算通风阻力 h91.6 Pa。 （3）辅助通风机全压 P 全。 P 全hh 动183.3 Pa 3.2 辅助通风机选型 目前煤矿井下风机均属中高压系列，风量偏低，以 11 kW 局部风机 为例：DSFA-52 对刻风机（风量 46300 m3min） ，JBT-52 风机（风量 42225 m3min）与同功率 K40 系列辅助通风机（风量 6481 518 m3/min）比较相差 5 倍以上。为此先用 K40 系列低压辅助风机。 依据峒室通风参数， 由风机特性曲线选择 K40-8-14 风机， 风量 732 1 920 m3/min； 全压 88.8470.4 Pa。 电机功率 15kW； 转数 760r/min。 风机集风器最大直径 1 692 mm。电动机与风机工作轮直接传动。风 机叶片安装有 32、29、26、23、22共 5 个角度可调。 3.3 辅助风机的安装及应用效果 通风机设在排水峒室回风道风，用隔断风门将峒室风流与回风隔开 欢迎光临安全人之家 https:/ 做抽出式通风。风机无段施工混凝土基础，把巷道底板平整垫平，直 接将风机平衡放在底板上即可长期运行。 2003 年 7 月辅助风机投入运行至今，风机运行平衡，噪声较小，峒 室通风量为 1 640 m3/min，峒室风流温度降至 25以下，有效地解 决了大型机电设备散热的峒室通风。 4 大功率排水设备峒室隔热风道通风 城郊煤矿考虑到矿井随着开采范围的扩大，矿井涌水有进