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Ventsim通风成本优化

发布时间:2021-06-10来源:本站原创作者:众信通点击:

 矿井的通风成本在大部分生产矿井是显而易见的,有些矿井的通风成本容易被忽略。通风成本是矿井成本的重要部分,但往往和采矿成本一起考虑时不明显,通风系统较优的矿井常常容易被忽略,通风系统困难的矿井就容易被重视,实际上任何矿井的通风成本都是必须引起重视的环节,因为它会导致矿井运行增加更多的额外投入。

矿井通风成本有如下几点:

1、直接运行成本(如电力消耗、维护和维修矿井通风系统);

2、直接基础设施投入(开拓巷道、建井筒以及购买风机);

3、间接成本(矿井通风条件的优劣导致生产能力的增加或减少)。

目前,我公司在深入研究国内矿井时,发现最大的共性通风问题是大马拉小车,多数矿井通风技术中的网络解算均采取了粗放式的经验管理,尤其对于日常的通风管理,很少矿井会选择主动进行精确计算,只有重大的通风系统问题会聘请高校或科研机构进行专项研究。除此以外,大部分的矿井通风负压偏高,这样在能耗成本上也是十分显著的。

由于我国的矿井多数都采用了通风系统增阻调节的方式进行风量分配,随着采掘延深矿井巷道不断复杂,这就导致很多矿井的重要通风设施数量也不断增加,通风系统运行能耗不断增加。

下表可以简单观察一下我们的用风成本:

由上表可见,各个矿井的通风成本差别巨大,实现矿井通风的数字化,建立高精度三维可视化分析平台 , 科学计算降低能源消耗 , 合理节约通风费用尤为重要。

关于通风相关工程经费的投入,可以通过计算精确进行分析,对不需要马上建设风井的矿井可以通过系统优化解决问题,有些矿井需要尽快建设新的风井场地保证生产接续,可以科学合理的进行预模拟多方案进行研究,制定最合理的方案。许多矿井由于早期通风设计时没有考虑矿井扩展和服务年限延长的问题,导致后期存在通风能力不足的问题,这就需要在现有矿井通风网络的基础上,科学合理的进行方案选型。

Ventsim 软件提供了一些工具用来快速分析和减少通风成本。经济模拟能帮助优化风路断面、节约整个矿井服务周期的成本。

由图表可知矿井通风系统运行能耗主要是井筒和巷道的摩擦阻力损失,其次是调节损失。扩大风路断面是有效减少摩擦阻力损失和降低矿井通风成本最简单的办法,然而增加风路断面就会增加更多的开拓成本,这将更多程度上取决于“时间经济价值”,未来通风运行成本中节省的钱大于目前开拓成本。

Ventsim 软件可以根据各种类型矿井不同的开采成本进行准确设置,估算不同尺寸和形状风路的开采成本,通过各地区的电耗成本进行正确设置,估算运行的通风成本。

如下图可以看出,对于固定矿井通风网络,并不是井筒的断面越大运行成本越低,而是有一个临界点,建井时需要合理计算,选择最优井筒直径,避免造成井筒开拓成本浪费。

Ventsim 软件成本数据库中包含许多可以显示风路年通风成本的数据,通过查看风机驱动风流通过每一条巷道的成本进行分析。

通过颜色管理器,矿井通风网络中通风成本高的风路一目了然,结合矿井实际情况可以分别对这些风路进行优化分析,选择更加经济的断面尺寸。

例如,如果某一风路摩擦损失每米的年度成本为 800 元,那么 10 年的服务年限周期中,驱动风流通过该风路的通风成本为每米 8000 元,这样不难看出,稍微加大风路的断面尺寸可能每米需要多出 500 元的掘进成本,但减少的通风成本很快就会抵消这部分成本,对于主要的总进、回风大巷进行扩刷断面,还能减低总的负压,节约的电耗成本更为显著。

减少通风成本目前最有效的方法是按需通风,按需通风在原理上比较简单,但对于井下复杂的通风网络要实现按需通风还存在许多挑战,井下局部风流的改变会影响整个风网的其他区域,尤其是多风机运行的复杂矿井,容易造成微风、循环风、有毒有害气体积聚等事故的发生。

但是通过 Ventsim 软件,不同的通风调整方案可以快速的进行模拟和检验,同时可以通过快速布置风门、调节、风机和密闭等通风设施进行风网调控,为实现通风系统自动控制提供重要的数据支持。

众信通(Truethingtone)在长期的技术推广中,与各矿通风领域的专家进行交流,参与了多个矿井的井筒设计及风机选型等经济性模拟,达到了很好的效果。




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