井下通風(fēng)系統(tǒng)的改造與技術(shù)評價

吳紅斌

（太原鋼鐵（集團(tuán)） 有限公司礦業(yè)分公司峨口鐵礦，山西 忻州 034207）

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是地下開采礦山礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)安全，對礦井的安全性、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益起著十分重要的作用。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性和合理性分析

1.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性分析

在可靠性方面，礦井中設(shè)置的安全裝置包括：每臺通風(fēng)機要配以壓力測壓裝置，測壓應(yīng)該位于風(fēng)道的同一斷面處，測壓點應(yīng)該至少布置3 個。在按照正常的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流方向，測壓處的前方要有不少于風(fēng)硐高度4 倍的直線長度，在測壓處后方要有不少于風(fēng)硐高度2 倍的直線長度。對于主要通風(fēng)機，要配備相應(yīng)的水柱計、電流表、電壓表和軸承溫度計等儀器儀表，并將礦井調(diào)度室的電話直接連入其中。對于主要通風(fēng)機，其反風(fēng)采用葉輪反轉(zhuǎn)的形式來實現(xiàn)反風(fēng)，而反風(fēng)的風(fēng)量應(yīng)該能夠達(dá)到正常風(fēng)量的一半左右，操作時間也應(yīng)控制在10min 之內(nèi)。這樣，不但能夠保障在意外的情況下及時實現(xiàn)反風(fēng)，最大限度的降低災(zāi)害造成的損失。此外，主要通風(fēng)機裝置應(yīng)該考慮配備兩臺，防止一臺因故停機后，沒有備用的風(fēng)機投入到正常的使用之中，以此來保證礦井的正常供風(fēng)。

1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性分析

礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)對礦井的安全程度有著直接的影響。在一般的礦井中，通風(fēng)方式多為機械抽出式，通風(fēng)機的供電系統(tǒng)為雙回路形式，這樣能夠保障礦井的正常供風(fēng)。而對通風(fēng)系統(tǒng)而言，一般為中央分列式，其中，混合斜井和風(fēng)井大多處于井田的中央部分，且兩翼相對均衡，通風(fēng)的線路也相對較短，這樣布置的目的在于便于通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整與控制。同時，在必要的位置還要設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物，這樣能夠保障礦井的用風(fēng)區(qū)域能夠獲得足夠的風(fēng)量。當(dāng)然，礦井的開拓范圍、采掘的布置以及風(fēng)井的數(shù)目和井筒的裝備、設(shè)施等也會對礦井的安全產(chǎn)生直接或者間接的影響。為此，整個礦井要被劃分為一個采區(qū)，在礦井生產(chǎn)的過程中只布置一個立風(fēng)井，這樣做的目的是能夠有效的減小礦井的通風(fēng)阻力。同時，礦井也只是布置一條沿脈巷，對于無底柱分段崩落法采準(zhǔn)工作面而言，一般進(jìn)路不超過7 米采用“擴(kuò)散”的通風(fēng)方式，超過7 米以上的進(jìn)路采用局扇壓入式通風(fēng)，掘進(jìn)工作面則采用局扇壓入式通風(fēng)，同時對退采結(jié)束區(qū)域及時進(jìn)行密閉，這樣能夠有效的減少和規(guī)避工作面和采空區(qū)之間的漏風(fēng)情況，保證礦井風(fēng)流的穩(wěn)定性。

2 技術(shù)改造的幾點做法

1） 在有自然風(fēng)壓影響的井筒區(qū)域，要通過計算對部分井筒進(jìn)行控制，加強主要通風(fēng)機對這一區(qū)域的作用能力，抵御自然風(fēng)壓的影響，保證風(fēng)流穩(wěn)定。

2） 礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)要盡量布置成集中入風(fēng)，分區(qū)式獨立通風(fēng)系統(tǒng)。多風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)，各系統(tǒng)的回風(fēng)道應(yīng)該獨立，如果回風(fēng)道有相聯(lián)時，則必須用風(fēng)門隔開，防止相互影響。通風(fēng)系統(tǒng)布置時，要盡量減少入風(fēng)風(fēng)路的通風(fēng)阻力。

3） 礦山井下在回采工作面應(yīng)采用獨立通風(fēng)，這樣可以減少角聯(lián)風(fēng)路和防止進(jìn)回風(fēng)流的干擾。要加強通風(fēng)設(shè)施的質(zhì)量管理。礦井井下的廢巷道要全部封閉，防止漏風(fēng)，保證通風(fēng)的可靠性。

4） 期檢查和驗算角聯(lián)風(fēng)道的風(fēng)流穩(wěn)定性，進(jìn)行調(diào)節(jié)，使角聯(lián)風(fēng)道兩端的風(fēng)壓差有一定的數(shù)值，以保證其穩(wěn)定性。

5） 加強通風(fēng)機及其附屬裝置管理，減少風(fēng)硐、風(fēng)機內(nèi)部以及阻力損失和漏風(fēng)，提高通風(fēng)機運行效率。

3 井下通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)評價

1） 測風(fēng)數(shù)據(jù)評價。開展測風(fēng)工作時，測風(fēng)的地點涉及到進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)井，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷，還包括采掘用風(fēng)點進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷，主要進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷。在測風(fēng)的過程中，還應(yīng)該注意測量風(fēng)門、風(fēng)橋等可能漏風(fēng)的區(qū)域，這些區(qū)域包括掘進(jìn)工作面、回采工作面上隔角和角聯(lián)巷道等，這些區(qū)域的風(fēng)速相對較低。在測出數(shù)據(jù)之后，需要計算出礦井全部用風(fēng)點的風(fēng)流與風(fēng)速，及時的判斷出風(fēng)流與風(fēng)速能否滿足礦井安全的需要。當(dāng)然，過大的風(fēng)流與風(fēng)速，往往會造成礦井內(nèi)出現(xiàn)粉塵飛揚的情況，這也是安全隱患的一部分，可見，井巷內(nèi)的風(fēng)流與風(fēng)速要限制在最高風(fēng)流與風(fēng)速之下。

2） 自然風(fēng)壓評價。在礦井生產(chǎn)中，因為井口高低不一、井巷風(fēng)流溫度差別較大。這種情況往往會造成空氣密度之間的差異，該類差異被稱作“自然風(fēng)壓”。自然風(fēng)壓會對礦井通風(fēng)產(chǎn)生一定的影響，這種影響隨著開采深度和通風(fēng)負(fù)壓的增加會出現(xiàn)增加的趨勢。當(dāng)自然風(fēng)壓對礦井通風(fēng)負(fù)壓的影響到了一定的程度時，礦井的通風(fēng)計算就應(yīng)該考慮自然風(fēng)壓的影響。對井下通風(fēng)系統(tǒng)來說，自然風(fēng)壓有利有弊，有時它能夠幫助礦井通風(fēng)，有時也會阻礙礦井通風(fēng)。在評價自然風(fēng)壓時，自然風(fēng)壓的計算應(yīng)該結(jié)合礦井的負(fù)壓和供風(fēng)的實際情況，只有這樣，才能為自然風(fēng)壓對礦井通風(fēng)的影響作出正確的評價。因此，在計算自然風(fēng)壓時，不但要最大限度的反映實際工作情況，還要使工作能夠便于計算，滿足礦井主扇風(fēng)機的選型。而在主要通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)時，要通過1 臺主要通風(fēng)機擔(dān)負(fù)全礦通風(fēng)的礦井，打開井口防爆門和有關(guān)風(fēng)門，利用自然風(fēng)壓通風(fēng)，而對于由多臺主要通風(fēng)機聯(lián)合通風(fēng)的礦井，需要正確的控制風(fēng)流，防止風(fēng)流出現(xiàn)紊亂。

金屬礦山在后期生產(chǎn)中是一個特殊時期。礦井通風(fēng)面臨的問題比前期更多、更復(fù)雜。因此，有效地完善后期金屬礦山設(shè)施和可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，對一旦發(fā)生事故時，有較好的防止事故擴(kuò)大和控制風(fēng)流的應(yīng)急措施。