某金属矿山通风系统优化改造方案

马 萃 林

(河北新烨工程技术有限公司，河北 张家口 075100)

·水·暖·电·

某金属矿山通风系统优化改造方案

马 萃 林

(河北新烨工程技术有限公司，河北 张家口 075100)

通过对某金属矿山通风系统的调查分析，指出了该矿井通风系统存在的问题，并提出了通风系统改造方案，经过对矿井通风系统优化改造，较彻底地改善了原通风系统的混乱局面，井下作业人员将得到一个良好的工作环境。

矿山，机械通风，优化改造

1 概述

某矿矿区地处狼山中段与河套平原接壤带，北部为阴山山脉，低中山地形，地势东高西低。矿床属海底喷流—沉积矿床，为铅、锌、硫矿床。开拓系统为竖井—斜井—盲斜井联合开拓系统。目前该矿主要采用分段空场采矿嗣后充填法；房柱采矿嗣后充填法、分段空场法为硐室型；浅孔留矿采矿嗣后充填法为巷道型。采用尾砂胶结充填。矿山现生产能力约60×104t/年。

随着矿山开采深度的进一步延伸，开采作业地点的变化，工作面的推移和作业面的增加，上部采空区的漏风以及部分巷道的贯通所造成的风流短路，通风系统紊乱、漏风等安全隐患。矿山现有通风系统不完善，主风扇效用不高，受自然通风影响大，导致井下空气质量较差，对安全生产造成了很大影响。为杜绝安全事故，形成良好的井下作业环境，优化矿井通风系统，对于该矿山的安全生产和矿井的可持续发展具有十分重要的意义。

2 通风系统现状

矿山已有的开拓运输系统为竖井—斜井—盲斜井联合开拓运输系统。矿区内目前有3个井口，其中：1号竖井从地表至850 m中段，主要提升矿石并运送人员，提升矿石量可达到1 300 t/d；2号竖井从地表至890 m中段，也主要提升矿石并运送材料，提升矿石量达270 t/d；3号斜井从地表至930 m中段，作为提升矿石与通风巷道，提升矿石量达800 t/d；4号盲斜井从930 m中段至850 m中段，倾角25°，净断面2.8 m×2.8 m，喷混凝土支护，斜井长约190 m，提升能力为900 t/d。中段高度基本为40 m，从上至下依次为960 m，930 m，890 m，850 m。矿山总体开采顺序为按中段自上而下开采，矿山现在主要生产位于850 m中段。

矿山现有DK40-8-No.22型对旋轴流式矿用节能风机1台安装在井下960 m中段。公司先后在890 m，850 m水平共安装了FBD10/37型辅扇5台，在一定程度上改善了井下空气质量、环境，但未从根本上解决井下通风系统存在的问题。

3 通风系统存在的问题

该矿山原有通风系统为对角式机械抽出式通风系统。但由于主风井未形成，井下风流紊乱、不畅。主风扇安装在井下960 m中段。随着开采的不断延伸，作业量的不断加大，通风系统的矛盾越来越突出，该系统目前主要存在以下几个方面的问题：

1)目前矿区内地表的3个井口1号竖井、2号竖井和3号斜井全部为提升井，没有专用回风井。通风系统不完整。有效风量率低，通风网络混乱。2)主风扇安装地点不合理。目前主风扇安装在井下960 m中段，导致井下风流不畅，污风不能及时排出。3)通风系统中通风构筑物不够完善，调控设施不到位及维护不善，导致风流紊乱、内部漏风、风流短路，风量分配不合理，不能满足井下风质、风速、风量的要求。

4 通风系统改造方案

4.1 通风系统改造方案设计

经过系统详细分析、比较，采用如下改造方案：

1)完善矿井通风系统。结合矿山实际情况，确定采用单翼对角抽出式通风系统。将2号竖井去除提升设备，改造成为专用回风井，和1号竖井形成完整通风系统。1号竖井为主要进风通道，2号竖井回风，具体风流线路为：

1号竖井→车场和石门→中段运输平巷→中段行人通风井→凿岩工作面→中段行人通风井→回风平巷→2号竖井。

2)合理布置主风扇。将现在安装在井下960 m中段的DK40-8-No.22型对旋轴流式矿用节能风机，安装到2号竖井附近地表的风机房内。DK40-8-No.22风机：静压457 Pa～2 017 Pa，转速730 r/min，η=90%，电机功率2×110 kW。矿山现有通风机和电动机满足通风要求。

3)增加风流控制装置。将960 m中段的废旧巷道封堵和在890 m中段西部加设风门，防止进风段和回风段之间产生风流短路或漏风。a.在890 m中段1号竖井井底车场附近设两道向外开启的风门，风门间距10 m；b.在960 m中段2号竖井附近、采空区和废弃巷道设密闭墙。通风构筑物见表1。

表1 通风构筑物一览表

4)增加局部通风设备。在井巷掘进工作面、硐室、装卸矿点以及采场工作面采用局扇辅助通风，局扇选用JK55-2No5.5型号，电机功率5.5 kW。采场通风采用局扇加强通风后，新鲜风流从一侧人行通风天井进入回采工作面，污风从另一侧人行通风天井至上中段运输、回风巷道，最后经回风井排出。局部通风的通风方式有压入式、抽出式和混合式三种，根据现场实际情况选择相应的通风方式。不论采用压入式、抽出式还是混合式通风都必须按照规程要求设置风筒，将新鲜风流直接送到作业地点，便于污风排出，改善作业面的通风效果。

局部通风设备的布置原则：a.局扇引入独头巷道的风量一般不超过巷道主风流风量的70%；b.压入式通风时，局扇应设在主风流巷道的上风侧，局扇离独头巷道口不得小于10 m，风筒末端距工作面小于10 m～15 m；c.抽出式通风时，局扇(铁皮风筒)或风筒出口(用柔性风筒)应设在主风流巷道的下风侧，局扇或风筒出口离独头巷道口距离不得小于10 m，风筒末端距工作面距离应小于5 m；d.混合式通风时，抽风风筒的入风量至少应比压风风机的风量大10%～20%；压风风机的风筒末端到工作面的距离应小于10 m～15 m。抽风风机的风筒末端到工作面的距离应小于20 m～25 m，抽风风机(用铁皮风筒)或风筒出口(用柔性风筒)应设在主风流巷道的下风侧，距独头巷道口10 m以上；压风风机距抽风风机的风筒末端应大于10 m。

矿山优化改造后的通风系统如图1所示。

4.2 通风系统优化后应注意的问题

矿山通风系统优化改造后应注意的问题如下：

1)主要进回风巷要经常维护，保持清洁和风流畅通，禁止堆放材料和设备。2)采空区必须及时密闭。采场回采结束后，应封闭所有与采空区相通的影响正常通风的巷道。3)对于独头长巷道的通风。为保障工作面所需风量，首先必须克服大量漏风(特别是采用高风压风机时)，尽量提高风筒接头质量和安装质量，加强管理，充分发挥单机的效能；当局扇多台串联工作时，将新鲜风流压入作业面，并将污风抽出，或者在巷道设置纵向风障，隔断进回风风流，保证作业面风流、风速和风质达到要求。4)加强通风构筑物的管理，根据需风点的变化随时进行构筑物调整，使风量按需分配。5)建立通风检测制度。必须经常对通风系统状况、通风设备、通风构筑物使用情况，工作面通风防尘条件进行检查。6)建立通风设备管理制度。加强对通风设备的管理和维护，保持设备正常运转和完好，不得随意停开或拆除。通风设备服务期满后应及时补充和更新。

5 结语

矿井通风的目的是为了不断地向作业地点供给足够数量的新鲜空气，稀释和排除各种有毒、有害气体以及粉尘，调节气候条件，确保作业地点良好的空气质量，形成一个安全、舒适的工作环境，保证矿山作业人员的安全和健康，提高劳动生产率。本通风系统改造方案实施后，较彻底地改善了原来的混乱局面，井下作业人员将得到一个良好的工作环境。

[1] 王运敏.现代采矿手册(中册)[M].北京：冶金工业出版社，2012.

[2] 徐则林.中小型复杂矿山通风系统改造[J].采矿技术，2006(8)：67-68.

[3] 《采矿手册》编辑委员会.采矿手册[M].北京：冶金工业出版社，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

马萃林(1973- )，女，硕士，工程师，注册安全工程师

TU834

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