礦山供風(fēng)系統(tǒng)改造與節(jié)能措施研究

（山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦,山東 萊州 261419）

（山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦,山東 萊州 261419）

空壓機是礦山的耗能大戶,通過改進壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計和運行,一般可節(jié)能20％ˉ50％,所取得的節(jié)能效果大大超過提高電動機效率所產(chǎn)生的節(jié)能。因此,開展壓風(fēng)系統(tǒng)改造研究對提高礦山經(jīng)濟效益意義重大,文章以某礦山為例分析了礦山供風(fēng)系統(tǒng)的改造和節(jié)能的方案。

供風(fēng)方式；空壓機；節(jié)能降耗

本文主要是以某金礦為例子來進行研究。金礦的設(shè)計采選能力為5000t/d，使用豎井、斜井加斜坡道綜合起來進行開采，采礦的法子大多使用的是大直徑深孔采礦法。到現(xiàn)在為止，該金礦在設(shè)備采用方面大多選用的是壓縮空氣的設(shè)備與氣動工具，選用氣動工具主要是由于金礦的作業(yè)面多而散，用氣量非常大；而選用壓縮空氣的氣具是地表空壓機與井下空壓機站提供的，這兩個機站存在10臺國產(chǎn)的機器與8臺國外進口的先進空壓機，空壓機出風(fēng)口的壓力平均為0.6MPa。近些年來，金礦到達用氣低端時，出現(xiàn)的問題都是比較嚴(yán)重的，然而增加勇氣設(shè)備，就又會造成管網(wǎng)流量、供氣壓力比較低的狀況，最終造成N個用氣點的用氣量不能及時供給，與此同時，管網(wǎng)系統(tǒng)井下閥門并不能輕易被操作，最后變成只提供氣體但是控制不住的現(xiàn)狀。到底該怎么樣使用氣量，也是科研部門至今都在攻克的問題，下面讓我們具體分析一下。

1 金礦供風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

（1）供風(fēng)系統(tǒng)：該金礦至今的供風(fēng)系統(tǒng)都是為地面站全礦集中供風(fēng)的，在地上設(shè)置了集中壓縮空氣站，讓其可以經(jīng)過官網(wǎng)對整個金礦的各個工作點供氣，該供風(fēng)系統(tǒng)存在這么多年，有其科學(xué)性、合理性、專業(yè)化。

（2）供奉設(shè)備的運營現(xiàn)狀：該金礦分析井下的不同生產(chǎn)時段對于風(fēng)力的需求狀態(tài)，空壓機在依據(jù)這些需求數(shù)據(jù)來調(diào)整自己的運行時間，配合其需風(fēng)狀態(tài)。當(dāng)?shù)V井的出產(chǎn)量到達高峰期時，我們就要確保每天都有8-10臺空壓機在一同運行，大約要給全礦供給600-800m3/min的風(fēng)量，只有這樣才能確保礦井的正常作業(yè)需求。并且還要進行三班倒的運行機制，確保供風(fēng)點可以提供足量的風(fēng)力，并且要依據(jù)平時的用電量狀態(tài)，盡可能的調(diào)整在高峰期空壓機運行的時間與數(shù)量，做到節(jié)約高效的效果。

（3）整個礦山的需風(fēng)作業(yè)點的位置分散現(xiàn)狀：地面空壓機房形成的風(fēng)量僅僅一點點是送達到地表卸礦站、充填站和選礦廠等地上需要風(fēng)力的地方,大多還是用到井下鑿巖機、裝巖機、潛孔鉆機、混凝土噴漿機、風(fēng)壓裝藥器、風(fēng)鎬、出渣等鉆井設(shè)備。最近幾年該礦井下的用風(fēng)點大多集中散落在中段的巷道掘進面和各生產(chǎn)采場的鑿巖面。

（4）該金礦供風(fēng)系統(tǒng)所具備的的供風(fēng)能力及所花費的成本：按照礦井現(xiàn)在的供風(fēng)管網(wǎng)的布局，我們可以通過把壓風(fēng)系統(tǒng)輸送到金礦井下每個中段作業(yè)面的風(fēng)量、風(fēng)壓做出一些比較科學(xué)的計算，最終測算結(jié)論顯示該礦風(fēng)量風(fēng)壓都不可以充分滿足井下所需風(fēng)力供給量。通過測算可以得出，每0.007MPa的壓力降,就需要耗損0.7％的功率。金礦井下如果按1MPa壓力損失測量的話，就要比平時多損耗100％的功率。10臺空壓機10a平均產(chǎn)氣量是二千三千萬m3,單位成本則是0.6元/m3。

（5）金礦供風(fēng)系統(tǒng)存在的問題：空壓機的排氣量發(fā)生供需矛盾，供氣能力逐年降低，主供氣線路安排的也是較長，沿程阻力耗損極大，；深入開采井下作業(yè)面也要全面展開進行，用氣量與用氣點將必定日漸增長，井下氣動設(shè)備也在老化，急需更新?lián)Q代，井下作業(yè)的工效逐年降低，但耗氣量卻在連年增長，井下管道設(shè)備線路老化，閥門根本無法緊關(guān)，更加嚴(yán)重的是其失去了閥門應(yīng)具備的功效，在作業(yè)的過程中漏風(fēng)漏氣的現(xiàn)象時有發(fā)生，地表空壓機機房的作業(yè)與井下用氣管理方面有時根本無法連接，存在一定程度的脫節(jié)現(xiàn)象。

2 供風(fēng)系統(tǒng)進行改革的可行性方案分析

國內(nèi)外礦山供風(fēng)方式大多選擇地面站全礦集中供風(fēng)、地面站分區(qū)域供風(fēng)、井下站分區(qū)域供風(fēng)、地面與坑下站分區(qū)域供風(fēng)4種，而其中的供氣的管理方式則主要是集中管理與分散管理兩種方案。集中供氣與分散供氣各有優(yōu)劣，分析如下：

（1）根據(jù)金礦礦山中的電源容量大小分析：各臺機器一一開啟，這樣就能夠運用一些小電源容量工作、一定要使用大的電源容量開啟；

（2）礦區(qū)內(nèi)管線配比：分散管理可以降低管理的成本，分散管理的管線尤為短小、壓降也是比較低的、氣源損失的也很少，這樣在出現(xiàn)問題維護時的成本就會降低，投入的成本是很客觀的。但集中管理卻恰恰相反，相對的，它需要投入的成本也是挺高的；

（3）該金礦工作范圍內(nèi)的空氣配比情況：整個礦山對于空氣需求變動極大時，就要依照氣源需求開進行啟動或者關(guān)閉空壓機來對礦山內(nèi)空氣進行調(diào)整，這樣可以有利于資源的優(yōu)化配置。當(dāng)金礦內(nèi)空氣的耗損比較多并且氣源需求占有一定量時，這種方法同樣可以采用。我們一定要對供氣系統(tǒng)驚醒統(tǒng)一配比，靈活調(diào)動空氣需求是不可行的，這樣使得氣源和能源存在一定的浪費現(xiàn)象；

（4）空壓機控制力度的角度：礦山本身能夠用人力操作氣源的供給，當(dāng)然還可以還可以多機以電氣連鎖控制自動調(diào)節(jié)氣源的需求，進行統(tǒng)一供風(fēng)。

3 總結(jié)

第一，可動性的空壓機是要緊挨著勇氣中心的，這樣的礦山鉆井設(shè)備在搬動方面就是十分便利的，相對應(yīng)的氣壓也是相當(dāng)穩(wěn)定的，并且其還處于井下作業(yè)的下風(fēng)向，這樣就可以躲避開移動空壓機所散出的熱氣流轉(zhuǎn)到井下作業(yè)人員的工作區(qū)域去。

第二，移動空壓機的位置大帝都死在空置的角落中，這樣就大大節(jié)省了基建投資，使得投入成本降低。

第三，礦井每個季度可以節(jié)省出維護成本大約八萬元，一年僅電費也可省八到九萬元，這使得礦井的運營成本大大減少。

第四，移動供風(fēng)就是便捷高效，他可以及時的改動供氣線路，避免因為線路問題造成的損失，并且有效的提升了用氣壓力水平。

第五，適宜的改動了供風(fēng)的時間段，大大提升了供風(fēng)系統(tǒng)的運行效率，讓供風(fēng)系統(tǒng)發(fā)揮更大的功效。

第六，要因地制宜的改變供風(fēng)方式，結(jié)合實際情況，調(diào)整供奉管理模式，這樣對于節(jié)能降耗是極其有利的。

[1]謝紅良.分中段供壓風(fēng)與節(jié)能效果研究[J].有色冶金節(jié)能,2002（06）.

[2]任立民.良莊煤礦-350水平壓風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)改造[J].山東煤炭科技,2007（09）.

礦山供風(fēng)系統(tǒng)改造與節(jié)能措施研究

王春雷,金鵬生,郝龍松