銅鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)的改造及發(fā)展構(gòu)想

摘要：紅透山銅鋅礦原名為紅坑口，在2010年10月份更名為銅鋅礦。在多年的生產(chǎn)實踐中采用多種通風(fēng)系統(tǒng)，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，這里詳細(xì)介紹了銅鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)改造工藝和過程，并有針對性地提出幾種通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)改造構(gòu)想，為銅鋅礦今后的安全生產(chǎn)發(fā)展奠定了良好的工作基礎(chǔ)，保證了井下作業(yè)生產(chǎn)的需要。

關(guān)鍵詞：可控循環(huán)通風(fēng) 接力風(fēng)機 空區(qū)回風(fēng) 風(fēng)道密閉

中圖分類號：TD724文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0030-01

1 銅鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)簡介

1.1 65年以前通風(fēng)工藝簡介

撫順紅透山銅鋅礦于1958年開始建礦，在未更名前為紅坑口，由建坑初期在頂部中段開采，采取串聯(lián)簡易通風(fēng)方式，隨著中段的增加逐漸演變成上下間隔式通風(fēng)，通過一段時間實踐后，發(fā)現(xiàn)管理較為困難，隨即進(jìn)行了原紅坑口第一次通風(fēng)工藝改進(jìn)。

1.2 70年代改造后工藝簡介

在發(fā)現(xiàn)下行風(fēng)流難以控制后，通風(fēng)技術(shù)人員將間隔式通風(fēng)系統(tǒng)改為兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)，并安設(shè)了新主扇，主扇的工作方式為抽出式。改為平行雙巷式的階段通風(fēng)網(wǎng)路，有效的控制了風(fēng)流串聯(lián)，管理也較為容易。風(fēng)量有了很大提高，由原來40～50m3/s增加到90～100m3/s，有效保證了井下作業(yè)生產(chǎn)的需要。

1.3 80-90年代以來通風(fēng)工藝

進(jìn)入80年代、特別是90年代以來，隨著銅鋅礦深部開采力度的加大，造成通風(fēng)線路長，風(fēng)阻大，使原東、西兩主扇能力也逐漸在下降，使井下作業(yè)生產(chǎn)的通風(fēng)能力受到一定影響，為提高井下作業(yè)風(fēng)量相繼在-287中段東風(fēng)道、-467中段西風(fēng)道安裝了兩臺接力風(fēng)機，分別與新老主扇串聯(lián)通風(fēng)。安裝后總風(fēng)量達(dá)110m3/s，保證了井下深部中段作業(yè)生產(chǎn)的需要。

2 2000年后的通風(fēng)技術(shù)改造后的情況簡介

2000年以來隨著向井下六系統(tǒng)開采深度的延伸，使井下通風(fēng)線路越來越長，通風(fēng)系統(tǒng)阻力也越來越大，造成通風(fēng)困難也越來越多。使部分采區(qū)出現(xiàn)溫度偏高，風(fēng)流偏小的現(xiàn)象。在靠近端部和深部采場溫度高達(dá)29～30℃，濕度接近100%，使作業(yè)人員的作業(yè)生產(chǎn)通風(fēng)環(huán)境受到極大影響。

2.1 產(chǎn)生高溫的因素

井下風(fēng)量供需之間的存在的矛盾：兩臺接力風(fēng)機提供的風(fēng)量為80～90m3/s，低于井下生產(chǎn)作業(yè)每人每分鐘4m3的需風(fēng)量。

地溫的影響，經(jīng)測試表明，從-647中段往下原巖溫度已經(jīng)超過28℃。

并且由于采礦場礦石含硫較高：含硫礦石與空氣接觸后，氧化放熱較為嚴(yán)重。

2.2 產(chǎn)生高濕度增加的原因

因各種熱介質(zhì)對水份的蒸發(fā)，如原巖、人體、設(shè)備、礦石等。并且熱空氣受自然風(fēng)壓的作用向上運動，在運動過程中相對濕度增高，以至于出現(xiàn)霧狀現(xiàn)象。鑿巖機鑿巖時產(chǎn)生的霧狀氣體也是作業(yè)現(xiàn)場濕度增加的一個重要因素。

2.3 通風(fēng)系統(tǒng)工藝改造方案和實施過程

（1）通風(fēng)系統(tǒng)改造方案：在礦體東部施工回風(fēng)巷道和天井，并通過-467中段與-287接力風(fēng)機相連，增強東部通風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)能力，而礦體西部回風(fēng)系統(tǒng)，則利用-527中段進(jìn)行調(diào)整，是西部回風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)進(jìn)入東部回風(fēng)巷內(nèi)，由原來的東西對角式通風(fēng)系統(tǒng)，改變成較為合理的側(cè)翼對角式的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。使井下回風(fēng)系統(tǒng)向東部轉(zhuǎn)移，在東部形成高負(fù)壓區(qū)，并在各主要回風(fēng)巷道與主干運輸巷道的通風(fēng)川脈安設(shè)密閉風(fēng)門，有效控制熱風(fēng)反向。防止了因通風(fēng)系統(tǒng)東移阻力增加，并在-467中段安裝一臺接力風(fēng)機與-287接力風(fēng)機串聯(lián)通風(fēng)。以保證東部通風(fēng)系統(tǒng)能力滿足井下作業(yè)生產(chǎn)的需要。

（2）端部通風(fēng)系統(tǒng)改造的實施和效果：原紅坑口經(jīng)過22個月的施工，完成了對井下通風(fēng)系統(tǒng)的改造，使設(shè)備調(diào)試和風(fēng)機風(fēng)量的測試基本達(dá)到了要求，其中主體工程總掘進(jìn)量為2133m（斷面為2.5m×2.5m）。同時，在改造期間，配套工程共計清理四個中段回風(fēng)巷道積渣近1000m3，施工水泥密閉及板式密閉風(fēng)門近60余道。有效控制了風(fēng)流串并聯(lián)的問題。經(jīng)原紅坑口同湖南勞動保護(hù)研究院共同測試風(fēng)機回風(fēng)量為61m3每秒，有效的改善了井下端部高溫、高濕的作業(yè)環(huán)境。

3 目前通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點和存在的問題

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點

各級領(lǐng)導(dǎo)重視通風(fēng)防塵工作，建立了專門的通風(fēng)防塵隊伍負(fù)責(zé)通風(fēng)系統(tǒng)的改造設(shè)計和維護(hù)及日常管理工作，并積極做好井下通風(fēng)系統(tǒng)的檢查和維護(hù)保養(yǎng)，并認(rèn)真做好好通風(fēng)的各項車測試工作，保證井下通風(fēng)系統(tǒng)的正常運行。使生產(chǎn)作業(yè)得到了有效保障。

現(xiàn)在已經(jīng)形成了主井、副井多井進(jìn)風(fēng)，東風(fēng)井、西風(fēng)井多井回風(fēng)。使用多井進(jìn)風(fēng)并且又利用多井回風(fēng)，這種進(jìn)、回風(fēng)方式相當(dāng)適宜于深井開采的礦山，使通風(fēng)系統(tǒng)的阻力減小。

中段通風(fēng)網(wǎng)路較為合理，已建成了平行雙巷通風(fēng)網(wǎng)路，使各中段采場均由本中段入風(fēng)道基本上為人行天井得到新鮮風(fēng)，并在入風(fēng)天井上部施工密閉風(fēng)門，防止新鮮風(fēng)流直流進(jìn)入上部中段回風(fēng)道。污風(fēng)從回風(fēng)天井進(jìn)入到上中段回風(fēng)道排走，并在回風(fēng)天井下口進(jìn)行封堵，防止新鮮風(fēng)流直接排入上部中段回風(fēng)巷餒，能有效地解決風(fēng)流串聯(lián)，保證了采場供風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)的正常運行。

有效風(fēng)量率較高，達(dá)到了73%左右，銅鋅礦是我國有色金屬開采目前較深的礦井，作為一個開采超過1000m的礦井，能保證井下作業(yè)生產(chǎn)有效風(fēng)量的滿足，是相當(dāng)困難的，為此銅鋅礦通風(fēng)技術(shù)人員進(jìn)行了周密部署和安排。

由于工程技術(shù)人員設(shè)計合理和采取了有效措施，使地表自然風(fēng)壓與井下通風(fēng)系統(tǒng)有效進(jìn)行結(jié)合，既保證通風(fēng)需要，又節(jié)省了能源。

3.2 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

目前銅鋅礦井下通風(fēng)線路長，通風(fēng)阻力大。西部通風(fēng)線路長達(dá)4839m，其中進(jìn)風(fēng)段長2237米，回風(fēng)段長2708m，通風(fēng)阻力2548Pa。東部系統(tǒng)線路長6000余m，其中進(jìn)風(fēng)段長2357m，回風(fēng)段長2708m，通風(fēng)阻力為1666Pa。從壓力梯度圖上可以看出，通風(fēng)阻力均分布在回風(fēng)段，其中西部回風(fēng)段阻力2102.688Pa，東部回風(fēng)段阻力1416.5Pa。所以降低回風(fēng)段的阻力是搞好該礦井下通風(fēng)系統(tǒng)重要內(nèi)容之一。

4 井下通風(fēng)系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)改造發(fā)展構(gòu)想

為了實施空區(qū)回風(fēng)，首先必須建立一個隔離中段（對空區(qū)采取膠結(jié)充填、隔離、避讓等措施），防止主扇從空區(qū)短路抽風(fēng)造成短路風(fēng)流浪費能量，同時可以防止自然風(fēng)流對生產(chǎn)作業(yè)中段的干擾。根據(jù)井下作業(yè)情況，在-407中段建立隔離層符合實際情況。并利用-287中段回風(fēng)巷道建立水幕降塵和活性炭過濾裝置對井下污風(fēng)進(jìn)行過濾后，再由大井口入風(fēng)進(jìn)入井下通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，增加井口的入風(fēng)總量，保證井下供風(fēng)能力達(dá)到設(shè)計要求，使污風(fēng)得到可循環(huán)利用，減少了污風(fēng)外排，又節(jié)省了能源。

總之銅鋅礦在通風(fēng)系統(tǒng)的改造和發(fā)展中積累了豐富的經(jīng)驗，為今后礦山的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，也為銅鋅礦長久的發(fā)展制定了可行性的通風(fēng)實施方案。