華宇菱鎂礦斜坡道開(kāi)采與通風(fēng)防塵措施

遼寧地鑫源土地礦業(yè)評(píng)估咨詢(xún)有限公司 劉希偉 遼寧地鑫源土地礦業(yè)評(píng)估咨詢(xún)有限公司 丁姝

中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 寧大方

華宇菱鎂礦斜坡道開(kāi)采與通風(fēng)防塵措施

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中煤國(guó)際工程集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院 寧大方

通過(guò)對(duì)華宇菱鎂礦地下采空區(qū)的基本特征研究及其穩(wěn)定性分析,闡述了地下采空區(qū)對(duì)露天開(kāi)采的影響及危害,從理論和實(shí)踐的角度強(qiáng)調(diào)了露天開(kāi)采面臨地下采空區(qū)的威脅,提出了消除采空區(qū)對(duì)生產(chǎn)危害的防治措施與技術(shù)手段。

斜坡道開(kāi)采通風(fēng)阻力柴油設(shè)備

一、斜坡道開(kāi)采概況

華宇菱鎂礦開(kāi)采礦區(qū)東側(cè)50～100m標(biāo)高之間的菱鎂礦,設(shè)計(jì)采用斜坡道開(kāi)拓,豎井回風(fēng)。并對(duì)原有的采空區(qū)及井巷工程進(jìn)行密閉處理。

主斜坡道硐口布置在Ⅻ線西側(cè)礦體下盤(pán)巖石移動(dòng)范圍20m以外,硐口高程120m,開(kāi)拓至50m水平。采用單線加錯(cuò)車(chē)道、折返式斜坡道,斜坡道每隔100m設(shè)置一處錯(cuò)車(chē)道,錯(cuò)車(chē)道長(zhǎng)40m,斜坡道總長(zhǎng)1078m。斜坡道直線段坡度為10%,拐彎處為平曲線并加寬018m,彎道轉(zhuǎn)彎半徑為15m。單線斜坡道斷面寬×高:4.5×4.4m,錯(cuò)車(chē)道斷面寬×高:7.5×4.8m,斜坡道內(nèi)設(shè)置人行道,寬1.2m,并高出路面200mm。

斜坡道沿礦體走向布置,分別下至100m水平和50m水平,路面上部鋪混凝土路面,深部鋪碎石路面。斜坡道擔(dān)負(fù)提升礦石、廢石,運(yùn)送人員和材料設(shè)備,并兼做入風(fēng)井。階段運(yùn)輸水平和斜坡道運(yùn)輸均采用無(wú)軌運(yùn)輸。采場(chǎng)崩落下的礦石經(jīng)TDCY-2型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)卸入礦石溜井,通過(guò)中段放礦閘門(mén)將礦石裝入15t汽車(chē),經(jīng)斜坡道運(yùn)出至礦區(qū)下盤(pán)公路運(yùn)至煅燒廠。選用TCY-2型柴油鏟運(yùn)機(jī)出渣,根據(jù)鑿巖工作面選擇,一機(jī)五面即需工作臺(tái)數(shù)為3臺(tái),備用1臺(tái)?？觾?nèi)掘進(jìn)的廢石由汽車(chē)運(yùn)輸至廢石場(chǎng)堆存。

二、斜坡道通風(fēng)

1.通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方式選擇

設(shè)計(jì)采用斜坡道入風(fēng)、回風(fēng)井出風(fēng)的對(duì)角抽出式通風(fēng)方式。鮮風(fēng)流經(jīng)由主斜坡道進(jìn)入坑內(nèi),通過(guò)中段主運(yùn)巷道進(jìn)入各分段運(yùn)輸平巷內(nèi),送入各進(jìn)路工作面,沖洗工作面后的污風(fēng)經(jīng)回風(fēng)天井匯入上中段主運(yùn)巷道,經(jīng)回風(fēng)井由風(fēng)機(jī)抽出地表。

為防止污風(fēng)串聯(lián)和有效控制風(fēng)流的方向、流量,必須在中段適當(dāng)位置設(shè)置風(fēng)門(mén)和風(fēng)窗,調(diào)解風(fēng)流。采礦方法為無(wú)底柱分段崩落法,采準(zhǔn)、切割、回采都是獨(dú)頭作業(yè),因此應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)管理。為保證獨(dú)頭作業(yè)有足夠的風(fēng)量,在采切工作面均采用局扇通風(fēng)方式。

2.礦井通風(fēng)

(1)礦井通風(fēng)量計(jì)算:按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)(96人)計(jì)算礦井需風(fēng)量,供風(fēng)量不少于4m3/(min·人),計(jì)算風(fēng)量為6.4m3/s。按照最低排塵風(fēng)速,計(jì)算礦井需風(fēng)量。根據(jù)同時(shí)工作的回采作業(yè)面、掘進(jìn)作業(yè)面及硐室所需風(fēng)量,考慮各作業(yè)面的數(shù)量和內(nèi)外部漏風(fēng)系數(shù),按排塵風(fēng)速要求計(jì)算,柴油鏟運(yùn)機(jī)的礦井需風(fēng)量,柴油設(shè)備單位功率風(fēng)量4.08m3/kw·min。

礦井排出柴油設(shè)備廢氣需風(fēng)量:N=N1f1=3×63 ×0.5=94.5kw。

按排塵風(fēng)速計(jì)算柴油鏟運(yùn)機(jī)作業(yè)需風(fēng)量為:614m3/s。

柴油鏟運(yùn)機(jī)主要用于掘進(jìn)作業(yè),按排塵風(fēng)速要求計(jì)算掘進(jìn)作業(yè)需風(fēng)量27m3/s>4.3m3/s上述計(jì)算取最大值,按排塵風(fēng)速要求掘進(jìn)作業(yè)需風(fēng)量27m3/s計(jì)算礦井通風(fēng)阻力。大爆破時(shí),停班作業(yè),專(zhuān)門(mén)通風(fēng),大約2～4小時(shí)。

(2)通風(fēng)阻力計(jì)算:礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算是按通風(fēng)最困難時(shí)期為準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。礦井通風(fēng)的自然負(fù)壓夏季阻礙礦井通風(fēng),故以夏季風(fēng)路為依據(jù),進(jìn)行礦井通風(fēng)的總阻力計(jì)算。經(jīng)計(jì)算,礦山生產(chǎn)通風(fēng)困難時(shí)期礦井通風(fēng)風(fēng)量為73108m3/s,礦井通風(fēng)總阻力為2356Pa。

(3)通風(fēng)設(shè)施:為了使礦井中的風(fēng)流按照規(guī)定的網(wǎng)路和風(fēng)量流動(dòng),在通風(fēng)網(wǎng)路中設(shè)置各種控制風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物。

為防止污風(fēng)串聯(lián),各中段回風(fēng)天井與主運(yùn)巷道等新鮮風(fēng)流的交叉處設(shè)置風(fēng)橋,分離污風(fēng)和新鮮風(fēng)流的風(fēng)路。根據(jù)礦井通風(fēng)的需要,采用密閉或自動(dòng)風(fēng)門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)通風(fēng)網(wǎng)路。在各中段進(jìn)風(fēng)側(cè),設(shè)置測(cè)風(fēng)站,新鮮風(fēng)流分風(fēng)地點(diǎn)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。

(4)局部通風(fēng):根據(jù)礦體賦存條件,礦體分散,在開(kāi)拓和探礦工程中,不可避免的有些獨(dú)頭掘進(jìn)巷道?？觾?nèi)供風(fēng)不足地點(diǎn),采用局部扇風(fēng)機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)和補(bǔ)充。一班內(nèi)最大工作的局扇臺(tái)數(shù)8臺(tái),風(fēng)筒采用直徑500mm的膠皮風(fēng)筒。

(5)通風(fēng)設(shè)施:井下通風(fēng)采用抽出式通風(fēng)系統(tǒng),設(shè)有入風(fēng)井(斜坡道)和出風(fēng)井。風(fēng)量:73.08m3/s,風(fēng)阻:2356Pa。

①風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量:Q計(jì)=K漏×Q=1.15×73.08 =84.04m3/s。

②風(fēng)機(jī)的計(jì)算壓力:H計(jì)=H負(fù)+ho+hc=2356+ (150～200)+(50～100)=2556～2656Pa。

③風(fēng)機(jī)的選擇:DK45-8-№22型風(fēng)機(jī),風(fēng)量4911～126m3/s,全壓1302～2563Pa,電動(dòng)機(jī)功率2 ×200KW。

三、通風(fēng)及防塵安全措施

(1)主要進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷,要經(jīng)常維護(hù),保持清潔和風(fēng)流暢通,禁止堆放材料和設(shè)備。(2)主扇必須保證能夠正常運(yùn)行,發(fā)生故障或停機(jī)檢查時(shí),應(yīng)立即向調(diào)度室或主管礦長(zhǎng)報(bào)告。(3)掘進(jìn)工作面和通風(fēng)不暢的采場(chǎng),必須安裝局部通風(fēng)設(shè)備,局扇應(yīng)有完善的保護(hù)裝置。采掘工作面通風(fēng)由貫穿風(fēng)流與局扇調(diào)節(jié)相結(jié)合的方式進(jìn)行。(4)局部通風(fēng)的風(fēng)筒口與工作面的距離,壓入式通風(fēng)不得超過(guò)10m,抽出式通風(fēng)不得超過(guò)5m。(5)人員進(jìn)入獨(dú)頭工作面之前,必須開(kāi)動(dòng)局扇和灑水,并符合要求,獨(dú)頭工作面有人作業(yè)時(shí)局部通風(fēng)設(shè)備必須連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。(6)停止作業(yè)并已撤出通風(fēng)設(shè)備而無(wú)貫穿風(fēng)流通風(fēng)的采場(chǎng)、獨(dú)頭上山和較長(zhǎng)的獨(dú)頭巷道,應(yīng)設(shè)有柵欄和明顯的警示標(biāo)志,防止人員進(jìn)入。如需重新進(jìn)入,必須進(jìn)行通風(fēng)和分析空氣成分,確認(rèn)安全后方準(zhǔn)進(jìn)入。(7)鑿巖采用濕式鑿巖,爆破采用噴霧灑水或裝水塑料袋代替炮泥的水封爆破等辦法除塵。裝卸礦(巖)時(shí)采用噴霧灑水的方式除塵。(8)盲天井不允許開(kāi)鑿中間巷道,天井作業(yè)必須安設(shè)局部扇風(fēng)機(jī)。(9)作業(yè)場(chǎng)所粉塵要控制在2mg/m3以下,下井人員必須戴好安全帽和防塵口罩,穿好防護(hù)服,帶上照明工具等。

[1]采礦手冊(cè)[M].冶金工業(yè)出版社,2005

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