礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀檢定技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐

莫慶軍

摘? ?要：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。合理的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)于礦井生產(chǎn)事故的預(yù)防和改善職工作業(yè)環(huán)境有著十分突出的作用?，F(xiàn)結(jié)合長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司檢測(cè)中心對(duì)云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司大屯、老廠及卡房三大礦井通風(fēng)系統(tǒng)檢定實(shí)踐，初步總結(jié)出一些可深化研究和推廣應(yīng)用的通風(fēng)系統(tǒng)檢定技術(shù)。

關(guān)鍵詞：礦井? 通風(fēng)系統(tǒng)? 參考? 檢定技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD52? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（a）-0009-02

云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，是一個(gè)以錫為主要產(chǎn)品的多金屬特大采、選、冶聯(lián)合企業(yè)，旗下礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)線路復(fù)雜且串通，同時(shí)礦體中含有氡放射性氣體和砷粉塵。該企業(yè)就如何高效低耗地排氡降砷，改善通風(fēng)系統(tǒng)做了大量因地制宜、因時(shí)制宜的有效措施。但隨著開采深度及頭面的增加，通風(fēng)問題也隨之上升，整個(gè)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)需要進(jìn)一步改造升級(jí)。在此背景下，科學(xué)高效的通風(fēng)系統(tǒng)檢定技術(shù)顯得尤為重要。

1? 通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定前工作

第一，檢定標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的確定。標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)有《金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規(guī)范 通風(fēng)系統(tǒng)檢測(cè)》、《金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規(guī)范 通風(fēng)系統(tǒng)鑒定指標(biāo)》、《工業(yè)場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》、《放射衛(wèi)生防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)》及《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》等。

第二，礦區(qū)通風(fēng)體系現(xiàn)狀的了解。包括基礎(chǔ)資料、通風(fēng)方式、進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)井、通風(fēng)機(jī)總進(jìn)風(fēng)量、回風(fēng)量及主、輔扇風(fēng)機(jī)（含風(fēng)機(jī)基本參數(shù)）統(tǒng)計(jì)等。這是一項(xiàng)需要細(xì)致收集整理的工作，也是為下步科學(xué)布點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)的依據(jù)。

第三，檢測(cè)儀器儀表的檢查，確保儀器儀表在校核有效期內(nèi)及正常使用。

2? 科學(xué)布測(cè)點(diǎn)及人員的分工

科學(xué)布測(cè)點(diǎn)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)檢定技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，檢測(cè)布點(diǎn)項(xiàng)目包括風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)質(zhì)、空氣質(zhì)量、風(fēng)機(jī)及互聯(lián)互通等，測(cè)點(diǎn)的選擇要有代表性，如三岔口、硐室、主要進(jìn)回風(fēng)巷、裝卸點(diǎn)、采場(chǎng)、互聯(lián)互通巷道、異常區(qū)等。以老廠礦區(qū)為例，進(jìn)過籌劃優(yōu)化最后確定通風(fēng)系統(tǒng)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量共計(jì)172個(gè)，其中：風(fēng)速36個(gè)，風(fēng)量41個(gè)，風(fēng)質(zhì)27個(gè)，空氣質(zhì)量32個(gè)，風(fēng)機(jī)13臺(tái)/組，壓力13個(gè)，互聯(lián)互通10個(gè)。人員的分工也需要統(tǒng)籌安排，采取分組分不同路線進(jìn)行檢測(cè)效率高，值得注意的是某些檢測(cè)項(xiàng)目需要同時(shí)進(jìn)行。

3? 通風(fēng)系統(tǒng)主要指標(biāo)測(cè)定

3.1 風(fēng)速合格率

風(fēng)速合格率（ηq）是表示風(fēng)速符合《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》及《金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規(guī)范 通風(fēng)系統(tǒng)》要求的需風(fēng)點(diǎn)數(shù)與需風(fēng)點(diǎn)總數(shù)的百分比，ηq≥65%為合格標(biāo)準(zhǔn)。低于65%表明需風(fēng)點(diǎn)的風(fēng)量或風(fēng)速不能滿足需要。涉及檢驗(yàn)項(xiàng)目為風(fēng)速。

3.2 有效風(fēng)量率

有效風(fēng)量率（ηu）為礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的有效風(fēng)量與主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的百分比。它反映主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的利用程度，ηu≥60%為合格標(biāo)準(zhǔn)。涉及檢測(cè)項(xiàng)目為巷道斷面積、風(fēng)量、風(fēng)速等。

3.3 風(fēng)質(zhì)合格率

風(fēng)質(zhì)合格率（ηz）為風(fēng)源質(zhì)量符合《金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規(guī)范 通風(fēng)系統(tǒng)》的需風(fēng)點(diǎn)數(shù)與需風(fēng)點(diǎn)總數(shù)的百分比。它反映風(fēng)源的質(zhì)量及其污染情況。ηz≥90%為合格標(biāo)準(zhǔn)。井下所有作業(yè)場(chǎng)所進(jìn)風(fēng)流中的空氣成分，氧氣不低于20%，二氧化碳不高于0.5%;進(jìn)風(fēng)井巷、采掘工作面和井下其他產(chǎn)塵點(diǎn)的風(fēng)源含塵量不超過0.5mg/m3。涉及檢測(cè)項(xiàng)目為氧氣、二氧化碳、粉塵濃度等。

3.4 作業(yè)環(huán)境空氣質(zhì)量合格率

作業(yè)環(huán)境空氣質(zhì)量合格率（ηk）為作業(yè)環(huán)境空氣質(zhì)量（粉塵、CO、NOx等）符合《金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規(guī)范通風(fēng)系統(tǒng)》的需風(fēng)點(diǎn)數(shù)與需風(fēng)點(diǎn)總數(shù)的百分比。它反映井下作業(yè)環(huán)境的空氣質(zhì)量狀況及通風(fēng)效果。ηk≥60%為合格標(biāo)準(zhǔn)。涉及檢測(cè)項(xiàng)目為一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、氡、氡子體等含量或濃度。

3.5 風(fēng)機(jī)效率

風(fēng)機(jī)效率（ηf），在主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)中為主要通風(fēng)機(jī)的輸出功率與輸入功率的百分比，它反映主要通風(fēng)機(jī)的工況、性能及其與礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的匹配狀況。當(dāng)多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)并聯(lián)時(shí)，取其風(fēng)機(jī)效率的算術(shù)平均值。在多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)效率為所有風(fēng)機(jī)效率的算術(shù)平均值。ηf≥70%（全壓）為合格標(biāo)準(zhǔn)。需要了解風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率等參數(shù)，涉及檢測(cè)項(xiàng)目為風(fēng)壓、風(fēng)量、輸入功率、輸出功率、功率因數(shù)、電機(jī)效率、軸功率等。

3.6 風(fēng)量供需比

風(fēng)量供需比（β）為實(shí)測(cè)的主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量或一級(jí)機(jī)站風(fēng)機(jī)總風(fēng)量最大值與設(shè)計(jì)的礦井需風(fēng)量的比值，它反映風(fēng)量的供需關(guān)系。風(fēng)量供需比β（1.32≤β≤1.67為合格標(biāo)準(zhǔn)）。需要企業(yè)提供設(shè)計(jì)需風(fēng)量。

3.7 通風(fēng)系統(tǒng)綜合指標(biāo)測(cè)定

綜合指標(biāo)（C）是以上六項(xiàng)基本指標(biāo)的綜合反映，用以直觀地衡量通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)施后的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。C≥72%為合格標(biāo)準(zhǔn)。

3.8 單位有效風(fēng)量所需功率測(cè)定

單位有效風(fēng)量所需功率（Wu）是指每立方米有效風(fēng)量通過單位長(zhǎng)度主風(fēng)路的能耗，它反映獲得單位有效風(fēng)量的能耗狀況。需要礦井通風(fēng)系統(tǒng)有效風(fēng)量、主要風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率、全部風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率之和、以百米為單位長(zhǎng)度的主風(fēng)流線路總長(zhǎng)度等。以老廠礦井為例，有效風(fēng)量所需功率為0.13kW/m3/s/hm。

3.9 單位采掘礦石量的通風(fēng)費(fèi)用

單位有效風(fēng)量所需功率（Wu）是指每立方米有效風(fēng)量通過單位長(zhǎng)度主風(fēng)路的能耗，它反映獲得單位有效風(fēng)量的能耗狀況。需要主要風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率、輔助風(fēng)機(jī)實(shí)耗功率、主要風(fēng)機(jī)每天耗電量。

3.10 年產(chǎn)萬噸耗風(fēng)量

單位采掘礦石量的通風(fēng)電費(fèi)為礦井通風(fēng)總費(fèi)用與年采掘礦石量之比。需要了解參數(shù)輔助風(fēng)機(jī)每天耗電量、全部風(fēng)機(jī)每天耗電量之和、全部風(fēng)機(jī)每年耗電量之和、通風(fēng)電價(jià)、每年用于礦井通風(fēng)的總費(fèi)用、通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的年采掘礦石量等。年產(chǎn)萬噸耗風(fēng)量，為主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量或一級(jí)機(jī)站風(fēng)機(jī)總風(fēng)量最大值與年采掘礦石量之比，用以直觀衡量萬噸產(chǎn)量所需的風(fēng)量。

3.11 礦井通風(fēng)阻力

礦井總阻力：風(fēng)流從礦井入風(fēng)井巷進(jìn)風(fēng)經(jīng)井下作業(yè)采區(qū)到回風(fēng)井巷出風(fēng)口全線路的通風(fēng)阻力損失之和（含該線路中的各機(jī)站局部阻力）。如有若干條線路則取其值最大者。

4? 通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定技術(shù)幾項(xiàng)注意事項(xiàng)

第一，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的檢定是一項(xiàng)復(fù)雜工程，需要統(tǒng)一指揮，統(tǒng)籌安排，不能影響生產(chǎn)供風(fēng)也要確保檢測(cè)真實(shí)有效。如對(duì)一條通風(fēng)線路的檢測(cè)，需要把線路涉及的所有主扇啟動(dòng)，局部測(cè)量與總回風(fēng)測(cè)量同時(shí)進(jìn)行，并按一定的時(shí)間間隔記錄相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)。

第二，所有涉及測(cè)量風(fēng)速項(xiàng)目的測(cè)點(diǎn)，都要標(biāo)注風(fēng)流的方向并畫出示意圖。遇到弱風(fēng)點(diǎn)的時(shí)候要等周邊環(huán)境穩(wěn)定無其他影響時(shí)候測(cè)量。一般風(fēng)速測(cè)量要采取九點(diǎn)側(cè)面法，每個(gè)點(diǎn)要測(cè)量3次再取平均數(shù)進(jìn)行記錄，檢測(cè)及記錄人員要注意站位等。

第三，測(cè)量風(fēng)壓時(shí)，要綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定是全壓、動(dòng)壓或是靜壓。

第四，及時(shí)記錄現(xiàn)場(chǎng)情況。如風(fēng)機(jī)損壞、巷道積水較多、風(fēng)機(jī)電機(jī)受潮、通風(fēng)巷道斷面有廢矸堆積物等導(dǎo)致通風(fēng)巷道尺寸變小、風(fēng)門漏風(fēng)等情況。

第五，測(cè)量前要對(duì)人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)指導(dǎo)，確保正確儀器儀表，特別要加強(qiáng)安全防護(hù)，避免吸入有毒有害其他及其他傷害。

總之，通過精心籌劃組織、合理布置測(cè)點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真測(cè)量，對(duì)云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司三大礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了全面系統(tǒng)檢定，得到企業(yè)的認(rèn)可。該套

礦井通風(fēng)系統(tǒng)檢定技術(shù)提綱性的總結(jié)，主要從檢定思路、檢定項(xiàng)目、注意事項(xiàng)等方面進(jìn)行了闡述，具有可深化研究和推廣應(yīng)用價(jià)值。

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