基本信息
- 项目名称：
- 全封闭定点通风现代化矿井的建设新方案
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 建设本质安全型矿井，高产高效绿色开采是当今矿山发展的方向，提出了矿井全封闭定点式通风的新思路：采用全封闭管路向井下定点通风地点供给空气。矿井除定点通风地点以外处于缺氧高浓度煤层气状态，而不具备火灾、爆炸条件，通风尾气排入采空区进行遗煤气化，进行煤与瓦斯同采的绿色开采；对密闭房平台采用数字化监控管理，实现矿井数字化管理，改善井下环境，为建设本质安全型矿井打下基础。 现代化矿井，逐步向机械自动化的一井一面的大型矿井发展；井下手工操作逐步向地面数字化控制发展；井下工人逐渐减少、劳动量也减少。现有通风思路是稀释法，其主要目的是满足井下工人正常生存（以往工人在井下都是进行，大体力劳动；所有操作全体力劳动，属于劳动密集型工作），而现在矿井发展趋势逐步向全自动化、数字化控制的少数工人井下技术操作的简单工作。为了满足少数人在井下生存，而采用稀释法通风使整个矿井都达到人类生存条件有点不合理了，随着矿井的科学发展和进入深部高瓦斯开采，稀释法通风问题逐现缺点。全封闭定点通风就是解决此类问题的新通风方式；提高通风利用率（哪里需要风就定点通到哪里，而不是像现在使整个矿井都满足生存环境）、提高资源回收率（可以回收高纯度瓦斯和遗煤气化气，煤矸石也可通过采空区地下气化开采利用；达到绿色开采）、提高回采效率（布置一巷双面，一面多采机的高效工作面，加快采煤推进度）、巷道布置简单平面化（巷道布置时不用考虑通风回路问题，由原有的立体巷道简化为平面化巷道）；消除矿井瓦斯爆炸、火灾等安全隐患，使矿井达到本质安全型矿井。通过井下密闭房平台更快的促进了矿井数字化控制管理的发展趋势。
- 详细介绍：
- 作品名称：全封闭定点通风现代化矿井的建设新思路 1、作品撰写的目的和基本思路 在建设安全高效矿井的此基础上，研究了矿井全封闭定点式通风的新技术。采用全封闭管路向井下定点供给新鲜空气，使井下除定点以外的其它地点处于缺氧高浓度瓦斯状态，而不具备瓦斯爆炸条件。乏风排入采空区进行遗煤气化，进行煤与瓦斯共同开采。对密闭平台采用数字化监控管理，实现矿井数字化管理，为建设本质安全型矿井打下技术基础。 2、作品的科学性、先进性及独特之处 科学性：应用管路向井下定点供给氧气，改变原有通风系统的思路，彻底改革稀释法通风；根据潜水员、矿山救护队员工作时的供氧思路，在井下建立新型人员的供氧模式。 先进性：此种新型通风思路，能解决矿井瓦斯灾害等问题，提高瓦斯利用率，实现煤与瓦斯同采，提升矿井本质安全性。 独特处：此种通风方式，彻底杜绝瓦斯、火灾等灾害。乏气排入采空区进行遗煤气化，进行煤与瓦斯同采的技术。对密闭平台采用数字化监控管理，实现矿井瓦斯治理与利用、改善井下环境，为建设安全高效矿井打下基础。 3、作品的实际应用价值和现实意义 ①改变煤矿行业传统的通风方式，使矿井生产更加安全，向数字化、机械化、无人化矿井发展。 ②消除矿井瓦斯、火灾等灾害，提高矿井本质安全性。 ③加强工人个人防护建设，彻底体现以人为本的科学发展观。 4、当前国内外同类课题研究水平概述 全封闭定点通风的原理是采用全封闭管路向井下需定点通风地点供给空气，在井下高纯度煤层气的恶劣环境中独立建设出空气充足安全舒适的工作空间。 周世宁，林伯全，李曾华。于2001年提出了解决高瓦斯煤层开采的新思路：在一个密闭的空间中实现瓦斯与煤同采，使采煤工作在一个即能密封又能开放的空间中进行；当采煤机械高速运行、瓦斯涌出量很大时，回采工作面上下巷道密闭，使回采工作空间的瓦斯浓度保持在30%以上，完全处于不能产生爆炸的环境中，使机械设备的效率能够得到充分发挥，实现高产高效高安全生产的目标；当工作面出现故障、必须停采处理时，打开工作面上下巷道的风门，恢复通风.煤与瓦斯同采是高瓦斯煤层的一项全新的开采方式，需要对其主要问题进行深入的研究。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 在建设安全高效矿井的此基础上，研究了矿井全封闭定点式通风的新技术。采用全封闭管路向井下定点供给新鲜空气，使井下除定点以外的其它地点处于缺氧高浓度瓦斯状态，而不具备瓦斯爆炸条件。乏风排入采空区进行遗煤气化，进行煤与瓦斯共同开采。对密闭平台采用数字化监控管理，实现矿井数字化管理，为建设本质安全型矿井打下技术基础。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：应用管路向井下定点供给氧气，改变原有通风系统的思路，彻底改革稀释法通风；根据矿山救护队员工作时的供氧思路，在井下建立新型人员供氧模式。 先进性：能解决矿井瓦斯灾害问题，提高利用率，实现煤与瓦斯同采，提升安全性。 独特处：杜绝瓦斯、火灾等灾害。乏气排入采空区进行遗煤气化，进行煤与瓦斯同采的技术。对密闭平台采用数字化监控，实现矿井瓦斯治理与利用、改善井下环境。
应用价值和现实意义
- ①改变煤矿行业传统的通风方式，使矿井生产更加安全，向数字化、机械化、无人化矿井发展。 ②消除矿井瓦斯、火灾等灾害，提高矿井本质安全性。 ③加强工人个人防护建设，彻底体现以人为本的科学发展观。
学术论文摘要
- 建设本质安全型矿井，高产高效绿色开采是当今矿山发展的方向，提出矿井全封闭定点式通风的新思路：采用全封闭管路向井下定点通风地点供给空气。矿井除定点通风地点以外处于缺氧高浓度煤层气状态，而不具备火灾、爆炸条件，通风尾气排入采空区进行遗煤气化，进行煤与瓦斯同采的绿色开采；对密闭房平台采用数字化监控管理，实现矿井数字化管理，改善井下环境，为建设本质安全型矿井打下基础。 逐步向机械自动化的一井一面的大型矿井发展；井下手工操作逐步向地面数字化控制发展；井下工人逐渐减少、劳动量也减少。全封闭定点通风就是解决此类问题的新通风方式；提高通风利用率（哪里需要风就定点通到哪里，而不是像现在使整个矿井都满足生存环境）、提高资源回收率（可以回收高纯度瓦斯和遗煤气化气，煤矸石也可通过采空区地下气化开采利用；达到绿色开采）、提高回采效率（布置一巷双面，一面多采机的高效工作面，加快采煤推进度）、巷道布置简单平面化（巷道布置时不用考虑通风回路问题，由原有的立体巷道简化为平面化巷道）；消除矿井瓦斯爆炸、火灾等安全隐患，使矿井达到本质安全型矿井。通过井下密闭房平台促进了矿井数字化控制管理的发展趋势。
获奖情况
- 已被黑龙江省《煤炭技术》期刊收录，并将发表于2009第10期。
鉴定结果
- 该论文具有较强的实际应用价值，对矿井通风建设提出了新的思路，具有较强的可操作性。
参考文献
- [1] 何满潮, 谢和平, 彭苏萍, 姜耀东. 深部开采岩体力学研究[J]. 岩体力学与工程学报, 2005, 24 (16): 2803-2813. [2] 周世宁, 林柏泉等. 高瓦斯煤层开采的新思路及待研究的主要问题[J]. 中国矿业大学学报, 2001, 30 (2): 111-113. [3] 钱鸣高, 许家林, 缪协兴, 等. 煤矿绿色开采技术[J]. 中国矿业大学学报, 2003, 32 (4): 343-348. [4] 刘宝银, 邱波. 地下气化炉煤层气松动技术研究及应用[J]. 洁净煤技术, 2008, 03. [5] 王东, 程志齐. 神华宁煤集团白芨沟煤矿设计优化及创新[J]. 煤炭工程, 2008, 08 . [6] 张国桥, 李钢. 煤炭绿色开采技术及应用[J]. 中国煤炭, 2008, 08 . [7] 元浩, 闫琪. 浅谈矿井瓦斯爆炸危险现状及安全生产可持续发展[J]. 消防科技与工程学术会议论文集, 2007, 07 .
同类课题研究水平概述
- 周世宁，林伯全，李曾华。于2001年提出了解决高瓦斯煤层开采的新思路：在一个密闭的空间中实现瓦斯与煤同采，使采煤工作在一个即能密封又能开放的空间中进行；当采煤机械高速运行、瓦斯涌出量很大时，回采工作面上下巷道密闭，使回采工作空间的瓦斯浓度保持在30%以上，完全处于不能产生爆炸的环境中，使机械设备的效率能够得到充分发挥，实现高产高效高安全生产的目标；当工作面出现故障、必须停采处理时，打开工作面上下巷道的风门，恢复通风。煤与瓦斯同采是高瓦斯煤层的一项全新的开采方式，需要对其主要问题进行深入的研究。
