Ventsim 軟件在某礦通風設計中的應用

尚曉明，張愛民

(中國恩菲工程技術有限公司， 北京 100038)

0 引 言

礦山通風系統(tǒng)方案設計與礦山開拓提升運輸、采礦方法、開采順序、采準布置方案關系密切，在進行通風系統(tǒng)設計時，應嚴格遵循安全可靠、節(jié)能、通風基建費和經營費最低以及便于管理的原則[1]。

目前，利用信息軟件技術能夠進行通風系統(tǒng)的仿真模擬[2]。Ventsim三維通風仿真系統(tǒng)是當前通風領域世界最先進的軟件系統(tǒng)[3]。通過該系統(tǒng)，可以在真三維環(huán)境中進行礦井通風系統(tǒng)設計、通風過程模擬和可視化通風管理，可對通風系統(tǒng)進行經濟性評價，在保證安全通風要求的前提下，優(yōu)化通風網絡、節(jié)約通風成本。

1 工程背景

某礦山從2003年進行改擴建工程設計，生產規(guī)模從150萬t/a擴大到300萬t/a。開拓系統(tǒng)為主副井開拓，采礦方法為無底柱分段崩落法，設計主要運輸中段為-500 m有軌運輸中段。礦區(qū)主要由中央風井、中央副井、西副井進風；東副井、西回風井出風。

2 風量計算

礦井所需要的總風量為各工作面所需風量和需要獨立通風的硐室所需風量之和。風量計算見表1。全礦總需風量360 m3/s。

在運用軟件進行風路模擬解算時，需設定各井巷工程主要參數，在解算過程中如果巷道或井筒風速超出安全規(guī)程要求，需對工程參數進行調整，最終在滿足安全規(guī)程的要求下，要求通風系統(tǒng)經濟、合理。通風程序解算主要輸入數據見表2。

表1 風量計算表

注：表中用風量已考慮漏風量。

表2 通風系統(tǒng)模擬的主要輸入數據

3 通風模擬

如果對已有的通風網絡模型不進行調節(jié)和通風構筑物的設置，僅憑自然的風路解算是達不到設計要求的，所以通過進行通風構筑物的設置，局扇的安裝，再對礦井進行風流模擬，使整個礦井的風量分配能夠達到設計要求。

在以下地方須設調節(jié)風門、風窗或風門：-500 m中段西區(qū)進風天井聯(lián)絡道，-485 m分段東區(qū)斜坡道聯(lián)絡道， -410 m中段斜坡道聯(lián)絡道等。在以下地方須設密閉墻： -500 m各回風天井聯(lián)絡道、-500 m中段東副井石門、-410 m中段西副井石門、-410 m中段各進風天井聯(lián)絡道、-410 m中段井底車場，-410 m中段東副井石門，-340 m中段東區(qū)穿脈及上下盤沿脈。

同時，在掘進工作面、采場和通風困難的硐室等工作點安排局扇通風。

模擬后主要巷道通風技術指標見表3。

表3 主要巷道風量

4 結 論

本文運用Ventsim軟件對某礦山進行了通風網絡的建立，并通過對通風網絡的調節(jié)模擬，使風量的分配能夠滿足生產需求，并對主要風機型號進行了選擇,見表4。

表4 主要風機風量、負壓表

目前，借助于現(xiàn)代化的信息管理技術，以計算機為輔助手段來對礦井通風系統(tǒng)進行設計已是大勢所趨[4￣5]。通過對整個通風系統(tǒng)的分析解算，合理確定井巷斷面，保證生產人員的需風要求，并為通風管理技術人員提供決策依據。

參考文獻：

[1]于潤倉.采礦工程師手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009:354￣355.

[2]楊 娟,王耀青. 礦井通風計算機動態(tài)管理系統(tǒng)的研究及實現(xiàn)[J]．工業(yè)安全與防塵，2001，27(2)：5￣7.

[3]柳明明. Ventsim三維通風仿真系統(tǒng)在金屬礦山的應用[J]．金屬礦山，2010,39(10)：120￣122．

[4]陳喜山，梁曉春，李 楊. 金屬礦山礦井通風技術的新進展[J].金屬礦山，2002(9)：55￣57.

[5]王海寧，吳 超. 礦井通風網絡優(yōu)化軟件及其應用[J]．金屬礦山，2004(7)：62￣64．