《安全技术》之矿井大功率排水设备峒室的通风散热 VIP专享VIP免费

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20xx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8539m3/min，风压1832Pa。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1560m3/h，最大涌水量1940m3/h，矿井排水峒室设1250kW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2Pa。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。（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20xx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（t″1－t′0）/（t′2－t′0）＝652（35－22）/（30－22）＝1059.5m3/min≈1100m3/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；t′0——峒室原实际平均进风气温。℃；t′2——峒室允许的最高气温。℃；t″1——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＝1.4Q＝1100×1.4＝1500m3/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＝αLpQ2/s3和局部阻力公式h局＝ξρV21/2g计算通风阻力h＝91.6Pa。（3）辅助通风机全压P全。P全＝h＋h动＝183.3Pa3.2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11kW局部风机为例：DSFA-52对刻风机（风量46～300m3min），JBT-52风机（风量42～225m3min）与同功率K40系列辅助通风机（风量648～1518m3/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732～1920m3/min；全压88.8～470.4Pa。电机功率15kW；转数760r/min。风机集风器最大直径Ф1692mm。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。20xx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1640m3/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，矿井涌水有进一步增加的可能，为提高矿井防治水的可靠性，将在东南翼风井井底增设矿井排水系统，承担东翼采区涌出的排水工作。在峒室设计上应考虑大功率机电设备...