1、矿井(煤矿)通风系统平安度 矿井(煤矿)通风系统平安度 分析了矿井(煤矿)通风系统的平安性,提出了评价矿井通风系统平安性的指标,确定了矿井通风系统平安性等级。 关键词 矿井通风系统工程 指标函数 平安度 1 引言 矿井(煤矿)通风系统是矿井平安生产和灾害防治的根底。矿井通风系统的平安性直接影响着矿井的平安生产和灾害的防治。矿井通风系统的平安性是指矿井通风系统结构的平安性。正确地评价矿井通风系统的平安性,以便针对存在的问题提出有效的平安措施,以消除和减少危险,提高矿井的抗灾能力。 2 矿井通风系统平安性的评价指标 2.1 评价指标 矿井通风系统平安性是客观评价矿井通风系统结构的平安程度指标。参考
2、有关文件资料,并根据主从相关原那么、回归关系原那么和方向性原那么,确定了矿井通风系统平安性的评价指标有:主要通风机运转稳定、用风地点分区通风且风量满足要求、矿井风量供需比、矿井通风系统和设备有利于灾害的防治、矿井风压、反风系统灵活可靠通风设备及风门装有自动监控系统、主要调节风窗数及工作面调节风窗数与回采工作面数之比、隔爆设施齐全等9个指标。 2.2 评价指标的权值 根据各评价指标对矿井通风系统平安性影响的重要程度,应用层次分析法确定了各指标的权值,如表1所示。 2.3 评价指标的函数 根据各个指标与矿井通风系统平安性的关系,求得各指标的函数。 1)主要通风机运转稳定 一台通风机的矿井 f1=
3、0 k10.9或k1 f1=1 0.5 f1= k1-0.2/0.3 k1=0.20.5 多台通风机的矿井 f2=0 k1i0.9或k1i f2=1 0.5 f2=k1i-0.2/0.3 k1I=0.50.5(min k1i) 其中:k1=HS/Hsmax (3) 式中,HS通风机风压,Pa;Hsmax通风机最高风压,Pa。 2)用风地点为分区通风且风量满足要求 f2=n1/N1 (4) 式中,n1用风地点为分区通风且风量满足要求数;N1用风地点的总数。 3)矿井风量供需比 f3=0 k21.5或k2 f3=1 1 f3=3-2k2 1.5=k21.2 k2=Q/Q0 (6) 式中,Q矿井实际
4、供风量,m3/min;Q0矿井的需风量,m3/min; 4)矿井风通系统和设备有利于灾害的防治 f3=n2/N2 (7) 式中,n2有利于防治灾害的地点数;N2应防治灾害的地点总数。 5)矿井风压 f5= 1 H f5= 1-(H-h0)/h0 Hh0 (8) h0=174.95Qf0.42 式中,h0矿井风压的阈值,Pa;Qf通风机的风量,m3/s;H矿井的实际风压值,Pa。 (6)反风系统灵活可靠 f6= 0 无反风系统 (10) f6=(1、(2 有反风系统 (1=10/t (11) (2 =(/0.4 (12) 其中,(1、(2在0,1范围取值。 式中,t反风时改变巷道中风流方向所需的
5、时间,min;(=Q(/Q;Q(反风时通风机供给的风量,m3/min,Q通风机正常的供风量,m3/min。 (7)通风设备及风门装有自动监控系统 n f7=(Pi/n0 (13) i=1 式中,n0应装自动检控系统的通风设备及风门数;n已装有自动检控系统的通风设备及风门数;Pi第i个装有自动检控系统的通风设备或风门的有效度。 8)主要调节风窗数及工作而后调节风窗数与回采工作面之比 f8=1-d (14) 其中:f8在0,1取值 d =0.3(1+0.2(2+(0.1(3/b) (15) 式中,(1总回风巷调节风窗数;(2每翼或采区回风巷调节风窗数;(3回采工作面调节风窗数;b回采工作面数。 9
6、)隔爆设施齐全 f9=1-e (16) 其中:f9在0,1取值 e=0.2C1+0.1C2+0.1C3+0.05C4 (17) 式中,C1未设隔爆设施的矿井翼数;C2未设隔爆设施的采区数;C3未设隔爆设施的煤层数;C4未设隔爆设施的采、掘工作面数。 3 矿井通风系统的平安度 3.1 矿井通风系统的平安度 矿井通风系统的平安度是指矿井通风系统平安性的程度。依据矿井通风系统平安性的评价指标,当9个评价指标的函数值均为1时,矿井通风系统的平安性最好,平安度最高。在此,矿井通风系统的平安度的计算式为: 9 s=2(ifi (18) i=1 式中,(i第i评价指标的仅值;fi第i评价指标的函数值。 3.
7、2 矿井通风系统平安性的等级 以式(18)计算矿井通风系统最高的平安度值为100,此时矿井通风系统的平安性最好。以此为根底,通过分析依平安度的大小将矿井通风系统的平安性分为A、B、C、D四个等级,不同的等级应采取相应的平安措施,如表2所示。 b2302 4 应用分析 某矿年生产能力为240万吨,2个风井,6个回采工作面,3个备用工作面,掘进工作面14个,矿井通风系统存在较多的不平安因素。 依据矿井实际,求得了各指标的函数值。计算的矿井通风系统的平安度为: 9 s=2(ifi =2(0+90.91+80.34+6.50.5+5.50.63+4.51+0+20.5+10.65) i=1 =85.4 改造后矿井通风系统的平安性为B级,平安性为良好,提高了矿井的抗灾能力。 实际应用说明:矿井通风系统平安度定量地说明了矿井通风系统的平安性,即直观又明确,能进一步促进矿井通风的科学管理。