三鑫金銅礦深井復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)方案優(yōu)化改造實踐

胡勇 王維 劉豐 楊樂 尤祎 王有奇

摘要：三鑫金銅礦原采用多級機站通風(fēng)，隨著生產(chǎn)中段下延及增多，存在礦井總風(fēng)量不足、風(fēng)機運行效率低、部分中段風(fēng)流反風(fēng)及通風(fēng)困難等問題。通過對總需風(fēng)量進行校核，有針對性地提出了3種通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，利用Ventsim三維動態(tài)仿真模擬軟件解算和定量定性分析比較，選擇了前期井下集中+后期多級機站接力的通風(fēng)系統(tǒng)方案。按照優(yōu)選方案組織改造實施后，經(jīng)過通風(fēng)測定，總風(fēng)量、進回風(fēng)風(fēng)速都達到了設(shè)計要求，有效風(fēng)量率達81.33 %，主扇運行效率達85 %以上，處于高效率區(qū)運行，通風(fēng)效果明顯改善。

關(guān)鍵詞：深部開采;通風(fēng)系統(tǒng);多級機站;井下集中;Ventsim三維動態(tài)仿真模擬軟件

中圖分類號：TD724文獻標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2020）04-0025-09doi：10.11792/hj20200406

引 言

隨著地下礦山開采不斷向深部延深，井下通風(fēng)問題成為制約礦山企業(yè)發(fā)展的主要問題之一。為解決通風(fēng)困難，技術(shù)人員對不同礦山通風(fēng)系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，彭庚等[1]針對多面臨風(fēng)系統(tǒng)不能滿足生產(chǎn)需求的問題，根據(jù)地質(zhì)條件、深部開采等條件，改進老礦山的通風(fēng)系統(tǒng)，滿足礦山擴能需求;龔開福等[2]基于無軌設(shè)備需風(fēng)量，利用Ventsim三維動態(tài)仿真模擬軟件構(gòu)建礦山井下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機參數(shù)與位置及風(fēng)門開合程度，達到良好的通風(fēng)優(yōu)化效果;陳小竹等[3]通過通風(fēng)模擬軟件，對井下工作點進行了通風(fēng)模擬與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算;王海寧等[4]利用節(jié)點風(fēng)壓法，對礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進行迭代解算，模擬井下風(fēng)流狀態(tài)，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng);賴明照等[5]利用仿真模擬軟件對多級機站通風(fēng)方式模擬研究，提高了多級機站通風(fēng)方式效率和穩(wěn)定性;馮?？档萚6]針對礦山作業(yè)點分散、回風(fēng)系統(tǒng)不完善等問題，采用Ventsim三維動態(tài)仿真模擬軟件進行礦山通風(fēng)三維模擬，提出了與礦山相適應(yīng)的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案。

湖北三鑫金銅股份有限公司（下稱“三鑫金銅礦”）位于湖北省大冶市城西4.2 km處，是一家年生產(chǎn)能力99萬t，年產(chǎn)金1.4 t、銅1.3萬t的黃金采選企業(yè)。礦區(qū)氣候?qū)儆诘湫偷拇箨懶约撅L(fēng)氣候，冬冷夏熱，四季分明，年平均氣溫17.0 ℃，極端最高氣溫40.3 ℃，極端最低氣溫-11.3 ℃，相對濕度78 %。三鑫金銅礦是采用多級機站通風(fēng)技術(shù)較早的礦山之一，礦山開發(fā)近三十年，一直沿用該技術(shù)。隨著礦山深部多個中段逐步投入生產(chǎn)，同時淺部原有老系統(tǒng)閉坑遲緩，井巷錯綜復(fù)雜，全系統(tǒng)生產(chǎn)中段多，原有的礦井通風(fēng)系統(tǒng)對于礦山生產(chǎn)變化適應(yīng)范圍有限，導(dǎo)致礦井通風(fēng)風(fēng)阻增大、井下通風(fēng)量減小、風(fēng)機運行效率低。另外，老舊礦井的生產(chǎn)系統(tǒng)向深部延深，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)點增多，現(xiàn)場礦井通風(fēng)管理困難，造成井下漏風(fēng)嚴(yán)重、井下總風(fēng)量不足、采場通風(fēng)條件差、工人作業(yè)環(huán)境較差。因此，優(yōu)化現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)，解決三鑫金銅礦井下生產(chǎn)中段風(fēng)量不足、風(fēng)流反向、漏風(fēng)等問題，是目前的當(dāng)務(wù)之急。

對于不同的地質(zhì)條件、礦山規(guī)模，通風(fēng)參數(shù)設(shè)計差異巨大，針對三鑫金銅礦漏風(fēng)嚴(yán)重、井下總風(fēng)量不足、采場通風(fēng)條件差等問題，根據(jù)礦山實際情況，提出3種通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，采用Ventsim三維動態(tài)仿真模擬軟件對礦山通風(fēng)的風(fēng)量、風(fēng)速、負壓等參數(shù)進行模擬解算，確定采用前期井下集中+后期多級機站接力的通風(fēng)系統(tǒng)方案。經(jīng)過現(xiàn)場工業(yè)應(yīng)用，取得了較好的效果。

1 通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 開拓系統(tǒng)

三鑫金銅礦包括雞冠咀和桃花嘴2大礦區(qū)，生產(chǎn)規(guī)模3 000 t/d，采用豎井開拓方式，目前設(shè)有2條主井，1條副井，2條風(fēng)井，1條充填井。中段高度50 m，中段采用上下盤沿脈+穿脈的環(huán)形布置方式，采用輔助斜坡道連接上下作業(yè)中段。以-520 m中段為界分為上、下采區(qū)，-520 m中段以上為上采區(qū)，-570 m至-970 m中段為下采區(qū)。老主井負責(zé)上采區(qū)的礦（廢）石提升;新主井負責(zé)下采區(qū)的礦（廢）石提升。副井擔(dān)負全礦人員、材料和設(shè)備的提升任務(wù)。

1.2 通風(fēng)方式及系統(tǒng)

三鑫金銅礦采用副井（凈直徑5.0 m）進風(fēng)，兩翼的新雞冠咀風(fēng)井（又稱“30勘探線回風(fēng)井”，凈直徑4.0 m）和桃花嘴風(fēng)井（又稱“7勘探線回風(fēng)井”，凈直徑3.5 m）回風(fēng)，形成中央進風(fēng)兩翼回風(fēng)的中央對角式通風(fēng)系統(tǒng)。

設(shè)計采用“多風(fēng)機多級機站”抽出式通風(fēng)方式，風(fēng)機安裝在井下各中段回風(fēng)石門處。新鮮風(fēng)流經(jīng)過副井進入坑內(nèi)后，通過石門分別進入雞冠咀和桃花嘴2個礦區(qū)，經(jīng)下盤運輸平巷送至各回采、掘進工作面;污風(fēng)各自匯聚到上水平中段回風(fēng)充填平巷和回風(fēng)石門，然后通過多級機站風(fēng)機排至30勘探線回風(fēng)井和7勘探線回風(fēng)井后排出地表。實際的通風(fēng)系統(tǒng)見圖1。

1.3 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

1）總風(fēng)量不足。目前井下生產(chǎn)中段10個，共有回采工作面25個，掘進工作面54個，備采工作面12個，獨立回風(fēng)硐室9個。生產(chǎn)中段多，需風(fēng)點多且散，多數(shù)中段風(fēng)速合格率不達標(biāo)。

2）裝機數(shù)量多，功率大?，F(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)機站安裝22臺風(fēng)機，裝機容量1 111 kW。根據(jù)風(fēng)機運行工況檢測結(jié)果，機站風(fēng)機運行效率低、能耗高。

3）部分中段副井車場風(fēng)流反向。-220 m、-270 m、-720 m、-1 000 m中段副井車場均存在風(fēng)流反向，嚴(yán)重影響新鮮風(fēng)質(zhì)量，從而導(dǎo)致作業(yè)點勞動環(huán)境不佳。

4）系統(tǒng)漏風(fēng)比較嚴(yán)重，局部中段和區(qū)域通風(fēng)困難。

2 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

2.1 優(yōu)化思路

鑒于生產(chǎn)中段存在風(fēng)量不足問題，需首先對現(xiàn)有系統(tǒng)總需風(fēng)量進行校核。由于現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)裝機數(shù)量多，功率大，機站風(fēng)機運行效率低，部分中段風(fēng)流方向紊亂，故需在核定的系統(tǒng)總需風(fēng)量基礎(chǔ)上，重新制定通風(fēng)方案，分配系統(tǒng)風(fēng)量，進一步優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化風(fēng)機選型，以降低通風(fēng)能耗。

軟件方面主要采用Ventsim三維動態(tài)仿真模擬軟件高級版。該軟件為礦井通風(fēng)領(lǐng)域國際公認的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件，可在三維開拓系統(tǒng)平臺上，實現(xiàn)礦井通風(fēng)的整套風(fēng)流模擬、熱模擬、污染物模擬及通風(fēng)經(jīng)濟性分析的功能。

2.2 礦井總需風(fēng)量計算

根據(jù)井下采掘工作面具體分布情況，按照同時回采工作面、掘進工作面、等需風(fēng)點的個數(shù)，根據(jù)排塵風(fēng)量、排塵風(fēng)速、排炮煙、排柴油設(shè)備廢氣需風(fēng)量予以核算，取值大者參與總需風(fēng)量計算，并考慮內(nèi)、外部漏風(fēng)等因素來核算礦井總需風(fēng)量。

1）礦井總需風(fēng)量。其計算公式為：

Q=K1K2（∑Qh+∑Qj+∑Qd+∑Qt）（1）式中：Q為礦井總需風(fēng)量（m3/s）;K1為外部漏風(fēng)系數(shù);K2為內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù);Qh為回采工作面需風(fēng)量（m3/s）;Qj為掘進工作面需風(fēng)量（m3/s）;Qd為硐室及裝卸礦點需風(fēng)量（m3/s）;Qt為備用工作面需風(fēng)量（m3/s）。

因礦井通地表的井巷較少，采空區(qū)采用尾砂和新型尾砂膠結(jié)材料充填，礦井漏風(fēng)比較容易控制，所以內(nèi)、外部漏風(fēng)系數(shù)分別取1.10，1.15。經(jīng)計算：Q=244.89 m3/s。因此，礦井總需風(fēng)量為244.89 m3/s。

2）降溫需風(fēng)量。三鑫金銅礦為深井礦山，實測風(fēng)溫數(shù)據(jù)顯示，-870 m及以下的中段風(fēng)流溫度均達到28 ℃～31 ℃。故除考慮正常條件通風(fēng)外，同時也需考慮地溫影響。為降溫而增加的風(fēng)量可按照式（2）估算：

ΔQi=Qsti-tc[]tc（2）

式中：ΔQi為工作面所需增加風(fēng)量（m3/s）;Qs為工作面實際風(fēng)量（m3/s）;ti為工作面末端風(fēng)流溫度（℃）;tc為工作面允許的最高氣溫，取28 ℃。

考慮現(xiàn)階段及困難時期深部生產(chǎn)中段不同，分別對現(xiàn)階段、困難時期各中段分配正常需風(fēng)量，在此基礎(chǔ)上計算2個時期的深部中段降溫需風(fēng)量分別為5.19 m3/s、17.69 m3/s。

2.3 礦井總需風(fēng)量校核

1）按萬噸耗風(fēng)量校核礦井總需風(fēng)量。三鑫金銅礦年生產(chǎn)能力平均約99萬t，可得現(xiàn)階段礦井萬噸耗風(fēng)量為2.53 m3/s，困難時期礦井萬噸耗風(fēng)量為2.65 m3/s。滿足大型礦井萬噸耗風(fēng)量1.2～3.5 m3/s的要求。

2）按井下最大班作業(yè)人數(shù)校核礦井總需風(fēng)量。根據(jù)規(guī)定，按照井下同時工作的最多人數(shù)計算礦井總需風(fēng)量時，供給新鮮風(fēng)量不得少于4 m3/（min·人），現(xiàn)井下同時工作最多為640人，計算得通風(fēng)系統(tǒng)礦井總需風(fēng)量為42.67 m3/s，遠小于250.08 m3/s及262.58 m3/s。因此，計算的礦井總需風(fēng)量符合安全規(guī)程要求。

綜上，核定的通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)階段總需風(fēng)量為250.08 m3/s，困難時期系統(tǒng)總需風(fēng)量為262.58 m3/s。

2.4 優(yōu)化方案選擇

根據(jù)礦山現(xiàn)有系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)中段多、通風(fēng)線路復(fù)雜、風(fēng)流難以控制等特點，同時考慮對雞冠咀礦區(qū)和桃花嘴礦區(qū)的通風(fēng)阻力平衡，按照現(xiàn)階段（又稱“前期”，即按照現(xiàn)有生產(chǎn)布局）和后期（指井下生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到深部中段，主要作業(yè)區(qū)域延深到-570 m中段以下相關(guān)中段）進行對比，共提出3種礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案：方案Ⅰ，井下多風(fēng)機多級機站通風(fēng)系統(tǒng);方案Ⅱ，全井下集中通風(fēng)系統(tǒng);方案Ⅲ，前期井下集中+后期多級機站接力通風(fēng)系統(tǒng)。

2.4.1 方案Ⅰ

1）風(fēng)量分配及網(wǎng)絡(luò)解算。該方案仍采用現(xiàn)有多風(fēng)機多級機站通風(fēng)方式，在井下各中段回風(fēng)石門處設(shè)置機站，地表不設(shè)置風(fēng)機。現(xiàn)階段井下多風(fēng)機多級機站通風(fēng)系統(tǒng)方案見圖2。

現(xiàn)階段仍考慮利用-160 m水平18勘探線風(fēng)機作為Ⅰ級機站向一采區(qū)壓風(fēng)。雞冠咀礦區(qū)Ⅱ級機站分別設(shè)置在-270 m、-370 m、-470 m、-570 m、-870 m、-920 m、-970 m中段30勘探線回風(fēng)石門處。桃花嘴礦區(qū)Ⅱ級機站分別設(shè)置在-370 m、-420 m、-470 m、-520 m、-570 m中段7勘探線回風(fēng)石門處。根據(jù)采掘工作面分布情況及各中段產(chǎn)能貢獻，對雞冠咀礦區(qū)和桃花嘴礦區(qū)各中段需風(fēng)量進行分配，現(xiàn)階段2個礦區(qū)各級機站風(fēng)量分配見表1。經(jīng)解算，現(xiàn)階段各回風(fēng)石門、-270 m溜井回風(fēng)巷處裝機風(fēng)量及負壓見表2。同時，對后期井下通風(fēng)情況進行調(diào)整，后期多級機站布置見圖3。

2）自然風(fēng)壓計算。礦井自然風(fēng)壓作為礦井通風(fēng)動力的重要組成部分，既可以促進主要風(fēng)機的機械通風(fēng)，也會在一定條件下阻礙機械通風(fēng)，甚至?xí)沟玫V井風(fēng)流反向。因此，了解和掌握自然風(fēng)壓的作用規(guī)律，對通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化具有重要意義。

根據(jù)自然風(fēng)壓經(jīng)驗公式計算得：夏季自然風(fēng)壓pzs=-63.46 Pa，冬季自然風(fēng)壓pzw =68.62 Pa。夏季自然風(fēng)壓為阻力，冬季為動力。因此，計算阻力時自然風(fēng)壓應(yīng)按63.46 Pa考慮。

2.4.2 方案Ⅱ

1）風(fēng)量分配及網(wǎng)絡(luò)解算。該方案在-270 m中段30勘探線回風(fēng)石門和-370 m中段7勘探線回風(fēng)石門處向下新掘倒段風(fēng)井與下部相鄰中段回風(fēng)石門貫通。在30勘探線回風(fēng)井-270～-370 m井筒段和7勘探線回風(fēng)井-370～-420 m井筒段設(shè)置蓋板封閉。主扇安裝在-270 m中段30勘探線回風(fēng)井與倒段風(fēng)井間新掘風(fēng)機硐室和-370 m中段7勘探線回風(fēng)井與倒段風(fēng)井間新掘風(fēng)機硐室內(nèi)?，F(xiàn)階段及困難時期均通過在中段回風(fēng)石門處設(shè)置風(fēng)門或調(diào)節(jié)風(fēng)窗輔助分風(fēng)，實現(xiàn)風(fēng)量調(diào)配。調(diào)配后各中段分風(fēng)效果同方案Ⅰ。通風(fēng)系統(tǒng)見圖4?，F(xiàn)階段及困難時期2個裝機點風(fēng)量及負壓分別見表3、表4。

2）自然風(fēng)壓計算。自然風(fēng)壓計算同方案Ⅰ，計算阻力時自然風(fēng)壓取63.46 Pa。

3）主扇風(fēng)機選型。根據(jù)集中通風(fēng)風(fēng)機選型要求，風(fēng)機選型需按照困難時期風(fēng)量、負壓選型。根據(jù)表3、表4中風(fēng)量、負壓數(shù)據(jù)，對方案Ⅱ風(fēng)機選型進行計算，結(jié)果見表5，風(fēng)機型號及參數(shù)見表6。

2.4.3 方案Ⅲ

1）風(fēng)量分配及網(wǎng)絡(luò)解算。該方案主要考慮到解決前期方案Ⅰ存在多級機站裝機點多，以及方案Ⅱ中前期裝機功率大、效率低的問題，結(jié)合方案Ⅰ和方案Ⅱ的優(yōu)點。

前期在-270 m中段30勘探線和-370 m中段7勘探線回風(fēng)石門處向下新掘倒段風(fēng)井與下部相鄰中段回風(fēng)石門貫通。在30勘探線回風(fēng)井-270 ～-370 m井筒段和7勘探線回風(fēng)井-370～-420 m井筒段設(shè)置蓋板封閉。主扇安裝在-270 m中段30勘探線回風(fēng)井與倒段風(fēng)井間新掘風(fēng)機硐室和-370 m中段7勘探線回風(fēng)井與倒段風(fēng)井間新掘風(fēng)機硐室內(nèi)。現(xiàn)階段在中段回風(fēng)石門處設(shè)置風(fēng)門或調(diào)節(jié)風(fēng)窗輔助分風(fēng)，實現(xiàn)風(fēng)量調(diào)配，滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)通風(fēng)需求。根據(jù)采掘工作面分布情況及各中段產(chǎn)能貢獻，對雞冠咀礦區(qū)和桃花嘴礦區(qū)各中段需風(fēng)量進行分配。經(jīng)解算，現(xiàn)階段各裝機點風(fēng)量及負壓見表7。根據(jù)表7中風(fēng)量、負壓數(shù)據(jù)，結(jié)合自然風(fēng)壓，對方案Ⅲ現(xiàn)階段風(fēng)機選型進行計算，結(jié)果見表8，現(xiàn)階段風(fēng)機型號及參數(shù)見表9。

困難時期則設(shè)置二級機站接力。前期在-270 m中段30勘探線回風(fēng)石門處、-370 m中段7勘探線回風(fēng)石門處設(shè)置的較小功率主扇保持不變，作為Ⅱ級機站接力。深部Ⅰ級機站分別設(shè)置在雞冠咀礦區(qū)-570 m、-770 m、-820 m、-870 m、-920 m中段30勘探線回風(fēng)石門處，以及桃花嘴礦區(qū)-670 m、-720 m、-770 m中段7勘探線回風(fēng)石門處。風(fēng)量分配、風(fēng)機選型同方案Ⅰ困難時期。

2.4.4 優(yōu)化方案技術(shù)經(jīng)濟比較

綜合考慮現(xiàn)階段及困難時期通風(fēng)系統(tǒng)，3個優(yōu)化方案技術(shù)經(jīng)濟比較見表10。由表10可知：方案Ⅰ可比總投資最大、工期最長，風(fēng)機臺數(shù)多、管理困難。方案Ⅲ總投資雖高于方案Ⅱ，但前期在井下采用主扇集中通風(fēng)，滿足前期通風(fēng)要求;節(jié)省前期工程及風(fēng)機設(shè)備投資，無需征地，方便通風(fēng)管理，后期繼續(xù)利用前期主扇作為Ⅱ級機站接力;可比年經(jīng)營費及費用現(xiàn)值最低。故最終推薦采用方案Ⅲ，即前期井下集中+后期多級機站接力通風(fēng)系統(tǒng)方案。

3 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造及應(yīng)用

3.1 改造工程

依據(jù)通過評審的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案進行施工圖設(shè)計。現(xiàn)階段通風(fēng)系統(tǒng)改造工程包括回風(fēng)斜坡道、風(fēng)機硐室、風(fēng)機變電硐室、中段通風(fēng)構(gòu)筑物布置、回風(fēng)井筒封閉、風(fēng)門和調(diào)節(jié)風(fēng)門等。

1）新掘回風(fēng)斜坡道。分別在-270 m中段30勘探線回風(fēng)石門處、-370 m中段7勘探線回風(fēng)石門處向下新掘回風(fēng)斜坡道，分別與30勘探線回風(fēng)井、7勘探線回風(fēng)井貫通。

2）封閉井筒。分別在30勘探線回風(fēng)井-270 m中段馬頭門底板平齊的井筒內(nèi)、7勘探線回風(fēng)井-370 m中段馬頭門底板平齊的井筒內(nèi)設(shè)置蓋板封閉。雞冠咀礦區(qū)-270 m中段下部回風(fēng)流經(jīng)30勘探線回風(fēng)井→1號回風(fēng)斜坡道→-270 m中段30勘探線風(fēng)機硐室→30勘探線回風(fēng)井→地表。桃花嘴礦區(qū)-370 m中段下部回風(fēng)流經(jīng)7勘探線回風(fēng)井→2號回風(fēng)斜坡道→-370 m中段7勘探線風(fēng)機硐室→7勘探線回風(fēng)井→地表。

3）新掘風(fēng)機硐室、風(fēng)機變電硐室及新增風(fēng)機。①在-270 m中段30勘探線回風(fēng)井與1號回風(fēng)斜坡道間的回風(fēng)石門段新掘-270 m中段30勘探線風(fēng)機硐室、風(fēng)機變電硐室，安裝2臺DK40-6-№22（2×185 kW）型主扇并聯(lián)。②在-370 m中段7勘探線回風(fēng)井與2號回風(fēng)斜坡道間的回風(fēng)石門段新掘-370 m中段7勘探線風(fēng)機硐室、風(fēng)機變電硐室，安裝1臺DK40-6-№22（2×185 kW）型主扇。③在-270 m中段溜井回風(fēng)巷內(nèi)布置1個風(fēng)機硐室，安裝1臺K40-6-№14（30 kW）型輔扇。

4）風(fēng)機控制。所裝主、輔扇控制方式采用遠程控制和就地控制，在設(shè)備就近控制箱或控制柜上設(shè)置選擇開關(guān)，進行“遠程”“就地”控制模式切換，并設(shè)置“檢修”檔位，便于設(shè)備檢修。地面可遠程手動啟停風(fēng)機。

5）風(fēng)量調(diào)配。現(xiàn)階段在中段回風(fēng)石門處設(shè)置風(fēng)門或調(diào)節(jié)風(fēng)窗輔助分風(fēng)，實現(xiàn)風(fēng)量調(diào)配。

3.2 改造后通風(fēng)系統(tǒng)測定效果評價

對三鑫金銅礦井下16個中段和地表7條進回風(fēng)井的風(fēng)量、負壓、風(fēng)溫、風(fēng)流密度、標(biāo)高等參數(shù)進行了測定。

1）礦井總風(fēng)量。礦井總風(fēng)量為242.30 m3/s。通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)階段總需風(fēng)量為250.08 m3/s。實測總風(fēng)量與設(shè)計總需風(fēng)量誤差僅3.1 %，達到設(shè)計要求，滿足生產(chǎn)要求。

2）進回風(fēng)風(fēng)速。實測各生產(chǎn)中段總進風(fēng)石門風(fēng)速均為0.80～2.10 m/s，總回風(fēng)石門風(fēng)速為9.40～9.83 m/s，其余各中段回風(fēng)石門風(fēng)速均為0.55～4.40 m/s，中段各巷道內(nèi)風(fēng)速多為0.30～2.80 m/s，中段各進回風(fēng)巷道風(fēng)速均滿足規(guī)范要求，且與設(shè)計優(yōu)化值基本吻合。

3）礦井有效風(fēng)量率。實測礦井有效風(fēng)量率達81.33 %，大于60 %，滿足規(guī)范要求，且優(yōu)化后礦井有效風(fēng)量率大大提升。

4）風(fēng)速合格率。測定礦井風(fēng)速（風(fēng)量）合格率為76.32 %，大于60 %，總體合格，滿足規(guī)范要求。井下所測定的16個中段中，13個合格，3個不合格。各主要進回風(fēng)井風(fēng)速均合格，達到優(yōu)化目的。

5）風(fēng)機效率?，F(xiàn)場測定的3臺主扇風(fēng)機效率均在85 %以上，遠高于規(guī)范要求的70 %，主扇風(fēng)機均在高效率區(qū)運行。

4 結(jié) 論

1）通過通風(fēng)系統(tǒng)方案的優(yōu)選評定及井下工程實踐，三鑫金銅礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化后井下通風(fēng)有效風(fēng)量率、風(fēng)速合格率、風(fēng)機效率等都有明顯改善，特別是井下作業(yè)中段通風(fēng)現(xiàn)狀，達到了通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的預(yù)期。

2）現(xiàn)階段采用井下集中抽出式通風(fēng)方式，井下處于負壓狀態(tài)，有效解決了主中段反風(fēng)及風(fēng)流紊亂問題，總進風(fēng)量和總回風(fēng)量有根本性改善，但必須要嚴(yán)格控制漏風(fēng)，特別是控制新主井及老主井進風(fēng)量，以確保設(shè)計的副井和專用進風(fēng)井的進風(fēng)量。

3）井下集中抽出式通風(fēng)系統(tǒng)，日常管理的重點在于風(fēng)量的分配與調(diào)節(jié)，核心在于通風(fēng)構(gòu)筑物的管理。風(fēng)量分配一要控制雞冠咀礦區(qū)和桃花嘴礦區(qū)的風(fēng)量分配;二要通過調(diào)節(jié)風(fēng)窗增阻調(diào)節(jié)方式與井下通風(fēng)風(fēng)路的改造減阻方式，調(diào)節(jié)上下中段之間的風(fēng)量分配;三要隨著采掘作業(yè)面與作業(yè)中段的變化，及時調(diào)節(jié)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，實施動態(tài)管理，定期做好通風(fēng)檢測工作。

總之，通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化管理不是一勞永逸，需要實施動態(tài)管理，根據(jù)采掘作業(yè)面的變化，及時調(diào)節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置位置，不斷根據(jù)通風(fēng)阻力及風(fēng)量測定結(jié)果優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，以改善采掘供充支等作業(yè)地點的作業(yè)環(huán)境，確保通風(fēng)效果。

[參 考 文 獻]

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Abstract：The previously adopted multi-level station ventilation of Sanxin Gold-Copper Mine encounters insufficient overall shaft air flow，inefficient fan operation，backflow and bad ventilation in certain levels with downward extension and increasing numbers of operation levels.Based on checking of overall airflow demand，the study correspon-dingly put forward 3 ventilation system optimization plans.By quantitative and qualitative analysis and comparison and calculation with Ventsim 3D dynamic simulation software，the ventilation plan of underground centralization in earlier stage+multi-level station relay in late stage is selected.With the implementation of the optimized selection plan，the overall airflow and the air flow rate of inflow and outflow all meet the design requirement according to ventilation verification.The effective airflow rate reaches 81.33 %.The main fan operation efficiency reaches over 85 %，running in high efficiency range.The ventilation is notably improved.

Keywords：deep mining;ventilation system;multi-level station;underground centralization;Ventsim 3D dynamic simulation software