湖南寶山礦深部開采井下通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及應(yīng)用

黃開群

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司,湖南郴州 423000)

湖南寶山礦深部開采井下通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及應(yīng)用

黃開群

(湖南寶山有色金屬礦業(yè)有限責(zé)任公司,湖南郴州 423000)

文章針對寶山礦井下通風(fēng)外部漏風(fēng)點(diǎn)多、漏風(fēng)量大、內(nèi)部風(fēng)流短路、有效風(fēng)量率低的問題,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施,改善了井下作業(yè)環(huán)境,取得了良好的通風(fēng)效果。

通風(fēng)系統(tǒng);深部開采;網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;回風(fēng)

采礦業(yè)是一門基礎(chǔ)行業(yè),為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供各種原材料,在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中占有重要地位。采礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種有毒有害氣體和粉塵對礦內(nèi)空氣造成污染,影響作業(yè)人員的身體健康甚至危及作業(yè)人員的生命安全。井下開采礦山的通風(fēng)系統(tǒng)為井下工作面供應(yīng)新鮮的空氣,排出污風(fēng),保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行及生產(chǎn)作業(yè)人員的身體健康和生命安全,是生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部份。

湖南寶山礦業(yè)有限責(zé)任公司(以下簡稱寶山礦)隨著深部開采的進(jìn)行,其北部所排污風(fēng)已經(jīng)影響了牛郎沖及自身的正常生產(chǎn),現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)已不能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行,必須對現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)從全局考慮西部的深部開采及中部銅礦體的回采通風(fēng),理順通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)、回風(fēng)線路,同時(shí)一并考慮解決牛郎沖的井下通風(fēng),確保整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。

1 原通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

1.1 外部漏風(fēng)嚴(yán)重

由此次調(diào)查的情況看,寶山礦與牛郎沖在250、210、170、130中段有多處巷道相通。雖然寶山對這些巷道都進(jìn)行了封閉,但其北部污風(fēng)及牛郎沖排出的污風(fēng)有部分還是進(jìn)入其上部中段循環(huán),造成了污風(fēng)串聯(lián),不能及時(shí)排出。

1.2 存在較大短路風(fēng)流

50中段北部斜井口185線安裝的45 kW主扇與盲斜井之間的運(yùn)輸平巷未能采取有效的措施隔斷風(fēng)流,致使部分新鮮風(fēng)流短路,導(dǎo)致該處嚴(yán)重漏風(fēng),存在一定的浪費(fèi)現(xiàn)象,長遠(yuǎn)來看會導(dǎo)致北部50中段以下新鮮風(fēng)量供應(yīng)不足。

1.3 與牛郎沖正常作業(yè)沖突

根據(jù)湖南有色冶金勞動保護(hù)研究院對寶山礦的風(fēng)質(zhì)測定,寶山礦從50中段北部185線45 kW主扇所排的是經(jīng)過稀釋的污風(fēng),它不會影響牛郎沖正常的生產(chǎn)作業(yè),也不會影響其礦工的身體健康。因此,牛郎沖就用它做為自己通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)。但是,寶山礦在50 m中段以下發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)富礦體,該礦體的鉛鋅含量極高,含硫量也極高。礦石在開采過程中,其中的部分成分經(jīng)氧化溶解于水中后,揮發(fā)進(jìn)入空氣中,產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,人在該氣體中不能長時(shí)間停留。含有該氣體的風(fēng)流經(jīng)過桂陽鉛鋅銀礦的井下時(shí),造成了牛郎沖無法正常作業(yè),生產(chǎn)陷于停頓。

1.4 局部回風(fēng)系統(tǒng)不完善

隨著國際國內(nèi)有色金屬市場價(jià)格的高漲,銅價(jià)的不斷攀高,寶山礦暫時(shí)沒有開采的170-365中段的單銅礦體,已經(jīng)具備了很大的開采價(jià)值,寶山礦目前也有開采的打算。但是,現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)中,這幾個(gè)中段的回風(fēng)系統(tǒng)需要進(jìn)行改造完善。

2 通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

2.1 通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案確定

為了制定出符合寶山礦實(shí)際情況、在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的通風(fēng)方案,通過對系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)查了解,并考慮到礦山目前生產(chǎn)情況及遠(yuǎn)景規(guī)劃,選出了兩個(gè)通風(fēng)方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的比較,從中得出一個(gè)最佳方案作為寶山礦此次調(diào)整改造的依據(jù)。

2.1.1 第一通風(fēng)方案

第一方案:472豎井口、330主平窿等多井口進(jìn)風(fēng),西部622礦,北部、中部、牛郎沖兩翼分區(qū)回風(fēng)方案。

該方案新鮮風(fēng)流分兩路進(jìn)入井下,一路由365中段充填平窿口和明豎井(472 m)進(jìn)入,由豎井分風(fēng)到各中段;另一路通過330平窿到排供斜井、西部盲斜井分風(fēng)到各中段。50中段以下西、北部各中段是通過各自通-150中段的盲斜井下風(fēng),經(jīng)沿脈、穿脈巷道進(jìn)入工作面。

西部的主要作業(yè)中段為-30、-70、-110、-150、-190等五個(gè)中段,而622礦在寶山的西部上部,其主要作業(yè)中段為10、-30、-70等三個(gè)中段,根據(jù)西部和622礦的位置,同時(shí)為了充分利用現(xiàn)有井巷,把西部、622礦劃分為一個(gè)分區(qū)通風(fēng)。

北部的主要作業(yè)中段為-70、-110、-150、-190等四個(gè)中段,而牛郎沖在北部的上部,其主要作業(yè)中段為10、-30、-70等三個(gè)中段,同時(shí)中部銅礦體距離北部鉛鋅礦體較近,所以西部、中部、牛郎沖劃分一個(gè)分區(qū)通風(fēng)。該通風(fēng)方案的通風(fēng)線路如圖1所示。

圖1 寶山礦業(yè)公司井下通風(fēng)系統(tǒng)第一方案立體圖

2.1.2 第二通風(fēng)方案

第二方案:西部、北部、中部、牛郎沖統(tǒng)一通風(fēng), 210東部斜井集中回風(fēng)方案。

寶山礦深部的礦體主要分布在西、北部,西部延伸到-500 m,進(jìn)入-500 m深部開拓的方案還沒有實(shí)施。故西部開采的長遠(yuǎn)通風(fēng)方案以后另行考慮。北部礦體延伸到-190 m,現(xiàn)已開拓到-150 m。因此,本次的通風(fēng)方案主要是解決北部和牛郎沖的開采通風(fēng),其次是解決西部過渡時(shí)期的通風(fēng)和中部開采的通風(fēng)。從目前西部、北部、牛郎沖、中部進(jìn)風(fēng)風(fēng)路和生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域的位置及四個(gè)分區(qū)的相互關(guān)系,同時(shí)為了充分利用現(xiàn)有井巷工程,初步選用西部、北部、中部、牛郎沖不獨(dú)立分區(qū)供風(fēng),東部斜井集中回風(fēng)方案。該通風(fēng)方案的通風(fēng)線路如圖2所示。

2.2 通風(fēng)方案技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較

通過對以上兩個(gè)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較(具體技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表省略),第一方案在技術(shù)上可行,安全上可靠,管理上簡單,投資少,施工容易。同時(shí)符合寶山礦的實(shí)際情況,是切實(shí)可行經(jīng)濟(jì)合理的。

圖2 寶山礦業(yè)公司井下通風(fēng)系統(tǒng)第二方案立體圖

3 通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效果

通過對優(yōu)化后的通風(fēng)系統(tǒng)測定,并將結(jié)果同優(yōu)化前測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析,可以知道主要的進(jìn)風(fēng)量、有效風(fēng)量均有較大的增加,各風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率也得到較大提高,系統(tǒng)有效風(fēng)量率及風(fēng)機(jī)平均效率得到明顯的改善,取得了良好的通風(fēng)效果。通風(fēng)系統(tǒng)主要風(fēng)量分配情況列于表1。

4 結(jié) 語

寶山礦目前的開采深度為662 m,已進(jìn)入了中深部開采,井下的通風(fēng)系統(tǒng)特別復(fù)雜,主要作業(yè)區(qū)域?yàn)槲鞑?、北部?22礦及牛郎沖。通過調(diào)整和完善通風(fēng)系統(tǒng)后,可以達(dá)到以下目的:

1.首先對初選的通風(fēng)方案進(jìn)行安全和經(jīng)濟(jì)及技術(shù)比較,可以直接反映通風(fēng)方案的優(yōu)劣。

2.對通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解算,通過對初選通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算,反映通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能及效果。

3.對進(jìn)入中深部開采的通風(fēng)系統(tǒng),采用輔扇與主扇配合的聯(lián)合工作方式,即在主要作業(yè)中段或較分散的采區(qū)安裝小功率的輔扇,能及時(shí)將污風(fēng)送入主回風(fēng)系統(tǒng),然后通過井下主扇將污風(fēng)排出地表。所以通過對設(shè)計(jì)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和輔、主扇聯(lián)合工作,既節(jié)約能源又能達(dá)到良好的通風(fēng)效果。

表1 通風(fēng)系統(tǒng)主要風(fēng)量分配情況優(yōu)化前后比較

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Abstract:In this paper,some corresponding improvement measures were proposed for the problems of ventilation air leakage at the external,large amount of air leakage,internal air flow short circuit and the low effective air flow of Baoshan mine.It has improved the underground working environment and achieved good ventilation.

Key words:ventilation system;deep mining;network optimization;return air

Network Optimization and Application of Ventilation System in Baoshan Deep Mining

HUANG Kai-qun
(Hunan Baoshan Nonferrous Metal Mining Co.,Ltd,Chenzhou423000,China)

TD72

A

1003-5540(2011)04-0005-03

2011-06-11

黃開群(1976-),男,工程師,主要從事有色金屬礦山采礦技術(shù)管理工作。