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1、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202X年10月投产的现代化大型矿井，年产优质无烟煤00万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-495;矿井采用中央分列式通风,矿井总入风量 39mmin，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 60m3h，最大涌水量1 903/,矿井排水峒室设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
2、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 。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600/mi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2.7m，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
3、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。 .1峒室辅助通风参数计算 以20年9月3日的实测数据:排水设备峒室入口风流温度，回风道风流
4、温度35，风量65m3/min。 （)排水设备峒室散热通风所需风量需。 Q需Q原(t1-0)/（t2t0） 52(5-2）/(302) =1 059.5m3/m 1m3/min。 式中 Q需峒室降温所需风量，m3/mi; Q原峒室原实际进风量，m3/mn； t0峒室原实际平均进风气温。; 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、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。 需=1.Q1 0.41 5003/min (2）排水峒室通风阻力。 排水峒室风路全长16m,由摩擦阻力公式 h摩=LpQ2s3和局部阻力公式 局2 1/2计算通风阻力916 a。
5、(3)辅助通风机全压全。 P全=+h动=183.3 Pa .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:DSF52对刻风机（风量4630 m3）,JBT-2风机(风量4225 m3min）与同功率40系列辅助通风机(风量481 8m3/min）比较相差5倍以上。为此先用K4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K40-8-4风机，风量329 3/in;全压8.87.P。电机功率kW；转数760r/in。风机集风器最大直径 m。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
6、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。 20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 6403/mi，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特点,对新建的峒室通风方式予以完善。 .1 大功率排水
7、机电设备散热方式的特点 大功率机电设备（1 00kW以上)电机均设有设备两侧吸入风流和排出设备散热风流装置的接出口,电机运转时设备内进行强制通风冷却。设备吸入用于降温冷却的风流直接来自峒室内空气,而设备内排出的散热风流也直接排入峒室内空气。有的机电设备吸入口和排风口距离较近,设备运转温度升高，是现在机电峒室存在的普遍现象。 解决方法是将设备排出的散热风流与峒室空气隔开,杜绝设备重复吸入散热气流,设备排出的散热风流集中专用隔热风道排至峒室以外。 .2峒室专用隔热风道布置 在排水设备峒室的一侧或峒室底板下面，设置1条专用隔热风道,将排水设备电机散热排风口由引风管路直接排到隔热回风道内，经降温处理后
8、,排出峒室以外风流中去（见图）。 1峒室入风；-隔热风道；3-水泵给水管道4-水泵电机；5引风管道;6-隔断风墙;-风流冷却水幕;排水沟；9-峒室回风 图1 排水设备峒室隔热风道布置 隔热风道可布置在峒室底板以下，其位置确定即要躲开水泵基础，又要便于和机电设备的散热风流排出口联接(一般采用机电设备排风口用矩形引风管来联接到隔热风道内)。专用隔热回风道在峒室回风巷出口要设隔断风门，借用矿井负压加强隔热风道内风流的排放作用。隔热风道在峒室内位置要考虑行人和设置引风管道的方便。为降低隔热风道的风阻，断面选择要核算风速控制在10m/s以下。 隔热风道和引风管路要设隔热层防护，防止通过岩壁或引风管壁传热
9、致使峒室风流增温。 隔热风道出口处水冷却装置进行热风流强制降温。经降温处理的风流再排入矿井风流或回风中，降温后的冷却水由排水沟直接进入水仓排至地面。 机电设备散热排风口设置的引风管路，设备运转时排出的热风经引风管路，导入隔热风道内，为防止峒室内空气与隔热风道经设备内通路联通短路,在机电设备入风口设风流隔断装置，在电机停止运转时,关闭引风管路切断入风口,防止新鲜风流经隔热风道流走,当电机设备运转时，打开供风通道,进行设备散热通风。 该隔热风道布置方式，可使峒室空气与机械设备运转散热风流分开排放处理，峒室内风流不受设备散热影响，设备散热用风按需供给,并将散热风流排入风道内。排入隔热风道内的设备高温
10、散热风流便于冷却降温处理，处理后的回风对矿井风流的热污染程度大幅度减小。 43 峒室使用隔热回风道的通风效果 （1)隔热回风道有效解决峒室空气升温。以现排水设备同时启动电机容量3 75kW时,峒室内空气温升在1。如采用峒室内通风,空气温度升高一般要60以上,高温季节排水峒室入口风流温度一般要28以上,峒室内空气温度要高于36以上。 (2）隔热风道可减少峒室的实际用风量。隔热风道内风流温度煤矿安全规程没有要求,对人员设备环境不造成影响。峒室用风可按每台机电设备散实际需风量供给，当设备停止运行就不再需要供给风量。峒室的回风侧的隔断风门只需保留少量换气风量。 （3）集中在隔热风道内排放的设备散热高温风流,便于采用水冷却装置进行降温，处理后的风流能有效的减少热对矿井风流影响程度。
