秦岭隧洞长距离独头掘进施工通风技术研究

随着水工隧洞独头掘进距离的不断加大,爆破出渣等机械作业产生的大量有害气体难以出洞,洞内作业安全及人员健康受到严重影响。洞内通风是保障施工进度、安全及环境的重要因素之一,有效的通风方案及通风措施,使得有害气体快速出洞有利于洞内的良好工作环境及人员安全。以秦岭输水隧洞4号支洞及上下游主洞为例,研究水工隧洞长距离施工通风的关键技术,提出设计优化措施,并对通风应急措施进行总结。研究成果可为引水隧洞钻爆段的施工通风技术理论研究及工程实践提供借鉴。

长距离掘进工作面局部通风智能联动调控研究

现有长距离掘进通风调控研究多局限于局部通风机本身进行变频调风,少有针对长距离掘进工作面按需供风导向的研究。针对该问题,提出了一种长距离掘进工作面局部通风智能调控系统设计方案,该系统由井下监控系统、通风异常调控系统、地面工作站组成。井下监控系统通过对井下通风机、风筒和工作面进行实时监控,实现对局部通风机工作异常状态的研判预警、对风筒内部漏风情况的动态分析及对实际供需风量的动态预测。通风异常调控系统通过识别井下通风参数异常情况,制定不同参数不同等级的风险协同处置策略,实时显示掘进工作面瓦斯浓度等参数分布的具体情况。地面工作站挖掘工作面风流状态与风筒参数的潜在规律,形成风流−风筒调控模型,根据掘进工作面风流流动分布状态实现对风筒的实时调控;同时建立理论供风量、实际供风量、实际需风量相匹配的变频预测调风模型,基于变频调风模型和实时通风参数确定通风机运行频率,通过通风机智能变频实现按需供风,并在通风异常情况下,基于瓦斯涌出量预测和风排瓦斯极限能力辅以钻孔瓦斯抽采控制工作面瓦斯浓度,实现对长距离掘进工作面的通风安全保障。以转龙湾煤矿23303掘进工作面为例,对风流进行数值模拟,研究工作面风流分布状态,为掘进工作面风速传感器的布置调整提供依据。提出2种通风联动调控方式,即常态下变频调风和异常情况下调控排风:在常态下通过供需匹配分析确定通风机运行频率,实现通风机的智能变频调风;在通风异常情况下采用4种调控排风规则,保障长距离掘进工作面的通风安全,同时达到节能减排效果。构建了局部通风系统健康指标综合评价体系,通过综合评价模型和健康指数,实现对局部通风系统的实时健康“体检”,并定量显示不同指标的风险等级,确保局部通风系统处于健康状态。

长抽短压通风下综掘工作面粉尘分布特征研究

为了掌握长抽短压通风条件下综掘工作面的粉尘分布特征,在3个全煤巷综掘工作面分别布置粉尘浓度测点及粉尘分散度测点进行测量,得到粉尘分布特征。结果表明:掘进机司机处、掘进机后5 m处回风侧以及抽出式通风机入口处的全尘质量浓度分布范围分别为320~415 mg/m^3、200~292 mg/m^3、290~365 mg/m^3,全尘质量浓度及呼吸性粉尘质量浓度在掘进机司机处、抽出式通风机入口处较大,掘进机后5 m处回风侧较小;在掘进机司机处至掘进机后5 m的回风侧范围内,粉尘粒径分布不对称,粒径>10μm的粉尘为主要粉尘,占全尘的68.99%~84.25%;从掘进机司机处至掘进机后5 m处回风侧,<10μm的粉尘分散度增加,>10μm的粉尘分散度减小,而各粒径的分散度变化量较小。

长距离局部通风技术的发展现状与趋势

介绍了目前国内外常用的6种长距离局部通风技术,指出双巷平行掘进、全风压与局部通风机相结合的长距离局部通风以及构筑风库的局部通风技术,由于其通风可靠和掘进通风距离不受限制,将会成为大型矿井长距离局部通风的主要技术;在特定的条件下,钻孔导风的局部通风技术具有较好的技术和经济效益;随着柔性风筒的减漏和降阻技术的进一步完善,在掘进距离小于3 000 m的范围内,单风机大直径柔性风筒压入式局部通风、通风机间隔串联局部通风和通风机并联局部通风技术仍然是最常用的长距离局部通风技术。

基于大断面高铁隧道的施工通风时间理论预测方法研究

为了获得隧道施工中风管出口到掌子面的距离(以下简称"风管距离")以及风管出口风量对施工通风时间的影响规律,以郑万线机械配套施工的大断面高速铁路隧道为工程依托,采用CFD数值模拟和多项式拟合数值分析方法对1D、2D、3D、4D(D为断面当量直径)的风管距离搭配2 000、2 500、3 000、3 500 m^3/min 4种风管出口风量作用下的最少通风时间进行研究。研究结果表明,施工通风时间受风管距离与风管出口风量2个因素的影响,通风时间t与风管距离x之间关系可以表示为t=ax^2+bx+c的形式,且式中各项系数均可以通过多项式拟合表达为风管出口风量Q的函数,故研究可得出通风时间t与风管距离、风管出口风量间的函数关系式为t=f(Q)x^2+g(Q)x+h(Q),同时运用该公式对向家湾隧道工程实例的通风时间进行预测。研究成果为郑万线隧道机械化快速施工通风时间的确定提供了理论指导,研究揭示的规律及所采用方法对类似隧道工程施工通风时间的确定具有一定的参考价值。

长距离巷道掘进中通风除尘系统方案研究

为制定适合于长距离巷道掘进的通风方案,提高长距离掘进的供风效果,以某矿1100段斜坡道为实验基础,进行了通风设备选型调研测试,并分析解决当前的通风问题。提出一种通风方案,使得对于长度达1 500 m的长距离掘进能够达到理想的通风效果。

掘进工作面长压短抽通风出风口风流调控参数研究

掘进工作面长压短抽通风方式下出风口风流不能根据掘进过程的实际需求进行动态调控,进而造成风流分布不合理,粉尘聚集严重。现有针对掘进工作面长压短抽通风出风口风流分布及降尘效果的研究都只是单一地分析了风筒出风口参数变化对掘进工作面风流分布及降尘效果的影响,未考虑各参数之间对粉尘场运移分布的交互影响,且对在不同掘进阶段,出风口参数如何综合变化才能达到最佳的通风降尘效果的研究不深入。针对上述问题,以陕西榆林神木柠条塔矿S1204掘进工作面为研究对象,建立了出风口参数可以变化的风流调控有限元模型,模拟分析了风筒出风口参数变化对风流及粉尘浓度运移分布的影响,通过数值分析选取了风筒出风口口径、水平右偏角度和垂直上偏角度作为出风口风流动态调控参数,提取了不同风流调控参数调控后司机位置处及回风侧行人位置处的风速及粉尘浓度数据。通过小生境遗传算法,以司机位置处及回风侧行人位置处的粉尘浓度同时最低为优化目标对提取的风流调控数据进行挖掘分析,获取了S1204掘进工作面出风口距掘进端面最近距离5 m和最远距离10 m时的最佳风流调控参数:在5 m处,出风口口径为1.1~1.2 m,水平右偏角度为10~15°,垂直上偏角度为3~6°;在10 m处,出风口口径为0.8~0.9 m,水平右偏角度为0~5°,垂直上偏角度为0~3°。搭建了1∶5相似模拟的S1204掘进工作面风流智能调控实验测试平台,对最佳风流调控参数进行了测试分析,结果表明:司机位置处的粉尘浓度最高降低了52.3%,回风侧行人位置处的粉尘浓度最高降低了60.6%,验证了最佳风流调控参数的准确性。

长距离独头掘进解决方法浅析

本文着重研究适合长距离独头掘进的通风方案,结合对四棵杨树、新岭矿床运矿大巷独头掘通风方式的比选、风量等通风参数的确定以及通风机的选型进行了比较全面的总结,并对掘进过程的通风管理提出了一些建议,为该条运矿大巷的顺利施工提供参考。

三联隧道2~#斜井施工通风技术

长大隧道施工通风是施工中的一大技术难题,而设计高效节能的施工通风方案既能保证隧道的施工安全,又能达到节省投资的目的。本文通过对隧道通风需求、通风竖井投入使用前后的通风系统设计、通风设备的分析和隧道工程施工的实践,对三联隧道2~#斜井通风方案进行了经验总结,供类似工程参考。

煤矿局部通风的设计与应用技术

分析了现有煤矿局部通风工程中普遍存在的问题 ,采用符合矿井实际的设计和施工技术 ,就能在使用过程中获得显著效果 ,可大大减少漏风 ,提高有效风量 ,满足安全生产的需要 。

风筒出口至迎头距离对流场分布的影响

为考察风筒出口至迎头距离对掘进巷道流场分布的影响,利用Fluent软件模拟研究了风筒出口至迎头不同距离下的掘进巷道流场分布情况。结果表明,风筒出口至迎头不同距离下的瓦斯及粉尘浓度分布规律基本一致,均在风筒出口处较低,在迎头及巷道底板处较大,在迎头端底板处达到最大值。随着风筒出口至迎头距离的增大,靠近迎头区域处瓦斯及粉尘浓度均得以降低,但远离迎头处的瓦斯及粉尘浓度则有所增大。风筒出口不宜距迎头过远,也不可过近,过远会导致迎头处瓦斯超限,过近则会增大粉尘弥漫范围,不利于现场工人作业。

长距离掘进工作面通风技术

对我国长距离掘进面局部通风技术在单巷、双巷、多巷掘进方法中的应用进行了深入探讨,提出在矿井不同工程条件下,长距离掘进面在单巷、双巷、多巷的不同布置形式时常用的长距离掘进面局部通风技术,并设计出一套简易的局部通风方法选取流程,为提高工程进度的工作效能,最大化利用有限的空间,经济安全高效的开采,提供了技术保障。

长距离相向工作面贯通通风系统调整方法初探

晋煤集团寺河煤矿二号井为了降低长距离相向工作面贯通时调整通风系统的难度,采取提前在被贯通掘进工作面迎头3~5 m施工一道临时板墙的方法,以达到贯通和通风系统调整完全隔离,实现安全生产的目的。

新建矿井首采工作面“两巷三头”掘进超长距离通风技术研究

彬长矿区雅店煤矿首采工作面施工环境限制较多,各系统正在完善和调试阶段,通风系统比较简单,为了实现矿井早日投产见效的目的,采取了“两巷三头”快速掘进方案,通过对通风系统进行优化配置,风量验算,选用合适的局部通风机,科学地进行通风管理,解决了独头长达3650 m的超长距离通风,实现了首采工作面快速掘进与超长距离通风,缩短3个月左右的施工时间,积累了新建矿井首采工作面多头快速掘进超长距离通风技术经验。

长距离沉管隧道施工通风技术

港珠澳大桥沉管隧道全长约6 km,海底隧道沿纵向呈"W"型布置,长距离隧道通风存在难点。分别研究了长距离沉管隧道单机压入式通风和串联式通风技术,通过在工艺设计、风机选型、经济性方面进行对比验证,阐述了单机压入式通风技术的优点,对于解决国内外长距离隧道通风有一定的借鉴和参考意义。

煤矿掘进工作面长距离通风参数分析与实践应用

为解决独头掘进长距离通风难题,本文以延安市禾草沟煤业有限公司50112掘进工作面为例,分析了掘进工作面通风参数,选择了相应的风筒和风机,通过采用大直径风筒、风筒快速接头软带、异径风筒转换器、双风机自动切换等技术,结合精细的日常管理和完善的管理制度,减少了风筒漏风,降低了风筒通风阻力,实现了掘进工作面的长距离通风,保证了掘进工作面的有效风量,杜绝了因风量不足造成瓦斯超限现象,为类似条件下的煤矿掘进工作面长距离通风提供借鉴。

平硐掘进长距离独头通风技术

吉源煤矿620平硐设计长度4 814.3m,采用平硐与主副斜井对掘的方式贯通。贯通前,平硐采用单风机大直径柔性风筒压入式局部通风技术;选用FBD No7.1/2×45kW型局部通风机,配备φ800-φ1000mm风筒;并采取相关配套措施,加强通风管理,最长独头通风距离达4 587.3m,打破了单风机单巷独头掘进通风距离一般不超过3 500m的限制,保证了掘进期间的供风需求和施工安全。

煤矿长距离掘进工作面通风技术研究

煤矿长距离掘进工作面通风至关重要,作为确保煤矿掘进安全的重要手段,要求基于不同状况合理设置通风系统,以便规避因为通风不当产生的安全隐患。重点围绕着煤矿长距离掘进工作面通风技术的应用,首先指出了该技术应用的必要性,然后介绍了当前常用的几种通风技术,最后探讨了通风技术应用要点,希望具备参考借鉴价值。

煤矿长距离掘进工作面通风技术

文章将主要结合具体的工程实例,研究煤矿长距离掘进工作面的通风技术,并深入分析不同技术方案的优缺点,然后结合采矿区的实际情况选择出最适宜的通风技术,并通过科学计算通风量选择出最适合的通风设备,以期能够不断提高煤矿企业掘进工作的工作效率,最大程度的保证供风安全。

某特长距离小断面矿山法输水隧洞关键技术问题研究

温州市某采用矿山法施工的清水隧洞全长8 333 m,为特长距离隧洞,采用双向单头掘进施工。结合该工程特点及难点,对隧洞断面型式确定、长距离施工通风以及施工运输等关键问题进行了研究,最终确定了适合该隧洞的设计施工方案,也为今后类似工程提供借鉴。