某金屬礦山通風系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

馬 萃 林

(河北新燁工程技術(shù)有限公司，河北 張家口 075100)

·水·暖·電·

某金屬礦山通風系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

馬 萃 林

(河北新燁工程技術(shù)有限公司，河北 張家口 075100)

通過對某金屬礦山通風系統(tǒng)的調(diào)查分析，指出了該礦井通風系統(tǒng)存在的問題，并提出了通風系統(tǒng)改造方案，經(jīng)過對礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化改造，較徹底地改善了原通風系統(tǒng)的混亂局面，井下作業(yè)人員將得到一個良好的工作環(huán)境。

礦山，機械通風，優(yōu)化改造

1 概述

某礦礦區(qū)地處狼山中段與河套平原接壤帶，北部為陰山山脈，低中山地形，地勢東高西低。礦床屬海底噴流—沉積礦床，為鉛、鋅、硫礦床。開拓系統(tǒng)為豎井—斜井—盲斜井聯(lián)合開拓系統(tǒng)。目前該礦主要采用分段空場采礦嗣后充填法；房柱采礦嗣后充填法、分段空場法為硐室型；淺孔留礦采礦嗣后充填法為巷道型。采用尾砂膠結(jié)充填。礦山現(xiàn)生產(chǎn)能力約60×104t/年。

隨著礦山開采深度的進一步延伸，開采作業(yè)地點的變化，工作面的推移和作業(yè)面的增加，上部采空區(qū)的漏風以及部分巷道的貫通所造成的風流短路，通風系統(tǒng)紊亂、漏風等安全隱患。礦山現(xiàn)有通風系統(tǒng)不完善，主風扇效用不高，受自然通風影響大，導致井下空氣質(zhì)量較差，對安全生產(chǎn)造成了很大影響。為杜絕安全事故，形成良好的井下作業(yè)環(huán)境，優(yōu)化礦井通風系統(tǒng)，對于該礦山的安全生產(chǎn)和礦井的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

2 通風系統(tǒng)現(xiàn)狀

礦山已有的開拓運輸系統(tǒng)為豎井—斜井—盲斜井聯(lián)合開拓運輸系統(tǒng)。礦區(qū)內(nèi)目前有3個井口，其中：1號豎井從地表至850 m中段，主要提升礦石并運送人員，提升礦石量可達到1 300 t/d；2號豎井從地表至890 m中段，也主要提升礦石并運送材料，提升礦石量達270 t/d；3號斜井從地表至930 m中段，作為提升礦石與通風巷道，提升礦石量達800 t/d；4號盲斜井從930 m中段至850 m中段，傾角25°，凈斷面2.8 m×2.8 m，噴混凝土支護，斜井長約190 m，提升能力為900 t/d。中段高度基本為40 m，從上至下依次為960 m，930 m，890 m，850 m。礦山總體開采順序為按中段自上而下開采，礦山現(xiàn)在主要生產(chǎn)位于850 m中段。

礦山現(xiàn)有DK40-8-No.22型對旋軸流式礦用節(jié)能風機1臺安裝在井下960 m中段。公司先后在890 m，850 m水平共安裝了FBD10/37型輔扇5臺，在一定程度上改善了井下空氣質(zhì)量、環(huán)境，但未從根本上解決井下通風系統(tǒng)存在的問題。

3 通風系統(tǒng)存在的問題

該礦山原有通風系統(tǒng)為對角式機械抽出式通風系統(tǒng)。但由于主風井未形成，井下風流紊亂、不暢。主風扇安裝在井下960 m中段。隨著開采的不斷延伸，作業(yè)量的不斷加大，通風系統(tǒng)的矛盾越來越突出，該系統(tǒng)目前主要存在以下幾個方面的問題：

1)目前礦區(qū)內(nèi)地表的3個井口1號豎井、2號豎井和3號斜井全部為提升井，沒有專用回風井。通風系統(tǒng)不完整。有效風量率低，通風網(wǎng)絡混亂。2)主風扇安裝地點不合理。目前主風扇安裝在井下960 m中段，導致井下風流不暢，污風不能及時排出。3)通風系統(tǒng)中通風構(gòu)筑物不夠完善，調(diào)控設(shè)施不到位及維護不善，導致風流紊亂、內(nèi)部漏風、風流短路，風量分配不合理，不能滿足井下風質(zhì)、風速、風量的要求。

4 通風系統(tǒng)改造方案

4.1 通風系統(tǒng)改造方案設(shè)計

經(jīng)過系統(tǒng)詳細分析、比較，采用如下改造方案：

1)完善礦井通風系統(tǒng)。結(jié)合礦山實際情況，確定采用單翼對角抽出式通風系統(tǒng)。將2號豎井去除提升設(shè)備，改造成為專用回風井，和1號豎井形成完整通風系統(tǒng)。1號豎井為主要進風通道，2號豎井回風，具體風流線路為：

1號豎井→車場和石門→中段運輸平巷→中段行人通風井→鑿巖工作面→中段行人通風井→回風平巷→2號豎井。

2)合理布置主風扇。將現(xiàn)在安裝在井下960 m中段的DK40-8-No.22型對旋軸流式礦用節(jié)能風機，安裝到2號豎井附近地表的風機房內(nèi)。DK40-8-No.22風機：靜壓457 Pa～2 017 Pa，轉(zhuǎn)速730 r/min，η=90%，電機功率2×110 kW。礦山現(xiàn)有通風機和電動機滿足通風要求。

3)增加風流控制裝置。將960 m中段的廢舊巷道封堵和在890 m中段西部加設(shè)風門，防止進風段和回風段之間產(chǎn)生風流短路或漏風。a.在890 m中段1號豎井井底車場附近設(shè)兩道向外開啟的風門，風門間距10 m；b.在960 m中段2號豎井附近、采空區(qū)和廢棄巷道設(shè)密閉墻。通風構(gòu)筑物見表1。

表1 通風構(gòu)筑物一覽表

4)增加局部通風設(shè)備。在井巷掘進工作面、硐室、裝卸礦點以及采場工作面采用局扇輔助通風，局扇選用JK55-2No5.5型號，電機功率5.5 kW。采場通風采用局扇加強通風后，新鮮風流從一側(cè)人行通風天井進入回采工作面，污風從另一側(cè)人行通風天井至上中段運輸、回風巷道，最后經(jīng)回風井排出。局部通風的通風方式有壓入式、抽出式和混合式三種，根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇相應的通風方式。不論采用壓入式、抽出式還是混合式通風都必須按照規(guī)程要求設(shè)置風筒，將新鮮風流直接送到作業(yè)地點，便于污風排出，改善作業(yè)面的通風效果。

局部通風設(shè)備的布置原則：a.局扇引入獨頭巷道的風量一般不超過巷道主風流風量的70%；b.壓入式通風時，局扇應設(shè)在主風流巷道的上風側(cè)，局扇離獨頭巷道口不得小于10 m，風筒末端距工作面小于10 m～15 m；c.抽出式通風時，局扇(鐵皮風筒)或風筒出口(用柔性風筒)應設(shè)在主風流巷道的下風側(cè)，局扇或風筒出口離獨頭巷道口距離不得小于10 m，風筒末端距工作面距離應小于5 m；d.混合式通風時，抽風風筒的入風量至少應比壓風風機的風量大10%～20%；壓風風機的風筒末端到工作面的距離應小于10 m～15 m。抽風風機的風筒末端到工作面的距離應小于20 m～25 m，抽風風機(用鐵皮風筒)或風筒出口(用柔性風筒)應設(shè)在主風流巷道的下風側(cè)，距獨頭巷道口10 m以上；壓風風機距抽風風機的風筒末端應大于10 m。

礦山優(yōu)化改造后的通風系統(tǒng)如圖1所示。

4.2 通風系統(tǒng)優(yōu)化后應注意的問題

礦山通風系統(tǒng)優(yōu)化改造后應注意的問題如下：

1)主要進回風巷要經(jīng)常維護，保持清潔和風流暢通，禁止堆放材料和設(shè)備。2)采空區(qū)必須及時密閉。采場回采結(jié)束后，應封閉所有與采空區(qū)相通的影響正常通風的巷道。3)對于獨頭長巷道的通風。為保障工作面所需風量，首先必須克服大量漏風(特別是采用高風壓風機時)，盡量提高風筒接頭質(zhì)量和安裝質(zhì)量，加強管理，充分發(fā)揮單機的效能；當局扇多臺串聯(lián)工作時，將新鮮風流壓入作業(yè)面，并將污風抽出，或者在巷道設(shè)置縱向風障，隔斷進回風風流，保證作業(yè)面風流、風速和風質(zhì)達到要求。4)加強通風構(gòu)筑物的管理，根據(jù)需風點的變化隨時進行構(gòu)筑物調(diào)整，使風量按需分配。5)建立通風檢測制度。必須經(jīng)常對通風系統(tǒng)狀況、通風設(shè)備、通風構(gòu)筑物使用情況，工作面通風防塵條件進行檢查。6)建立通風設(shè)備管理制度。加強對通風設(shè)備的管理和維護，保持設(shè)備正常運轉(zhuǎn)和完好，不得隨意停開或拆除。通風設(shè)備服務期滿后應及時補充和更新。

5 結(jié)語

礦井通風的目的是為了不斷地向作業(yè)地點供給足夠數(shù)量的新鮮空氣，稀釋和排除各種有毒、有害氣體以及粉塵，調(diào)節(jié)氣候條件，確保作業(yè)地點良好的空氣質(zhì)量，形成一個安全、舒適的工作環(huán)境，保證礦山作業(yè)人員的安全和健康，提高勞動生產(chǎn)率。本通風系統(tǒng)改造方案實施后，較徹底地改善了原來的混亂局面，井下作業(yè)人員將得到一個良好的工作環(huán)境。

[1] 王運敏.現(xiàn)代采礦手冊(中冊)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2012.

[2] 徐則林.中小型復雜礦山通風系統(tǒng)改造[J].采礦技術(shù)，2006(8)：67-68.

[3] 《采礦手冊》編輯委員會.采礦手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1999.

On optimal reconstruction scheme for ventilation system of some metal mine

MA Cui-lin

(HebeiXinyeEngineeringTechnologyCo.,Ltd,Zhangjiakou075100,China)

According to the investigation analysis of the ventilation system of some metal coal mine, the paper indicates the problems in the ventilation system of the mine, points out the reconstruction scheme for the ventilation system, and improves the chaos of the formal ventilation system by the optimal reconstruction of the ventilation system of the mine, so as to achieve better working environment for the constructing personnel.

mine, mechanical ventilation, optimal reconstruction

1009-6825(2014)03-0136-02

2013-11-07

馬萃林(1973- )，女，碩士，工程師，注冊安全工程師

TU834

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