掘砌措施斜巷改善深井开拓的通风实践

林坤荣

(紫金矿业集团股份有限公司)



掘砌措施斜巷改善深井开拓的通风实践

林坤荣

(紫金矿业集团股份有限公司)

紫金山深部中段开拓掘进的通风条件依赖于深部回风井的掘砌进度，由于风井掘砌进度滞后于深部中段的基建工程，因此深部回风井无法满足深部中段开拓掘进的通风需求。为加快深部中段开拓进度，采用增阻和引措施斜巷的方式改善深部开拓通风条件。实践证明，引措施斜巷可以改善通风条件，消除风井掘砌滞后带来的不利影响，保证深部矿井开拓的正常进行。

风井掘砌措施斜巷深井开拓

紫金山金铜矿位于福建省西南部的上杭县境内，是一个大型金、铜矿山，目前该矿处在露采地采转型时期，采用平硐-溜井开拓系统，矿井为单翼对角抽出式通风。

针对紫金山深部开拓工程转型期[1]存在的回风井分段掘进[2]和多个中段同时基建[3]的特殊情况，通过合适的优化措施改善井下通风条件，以保障井下基建工程持续推进[4]。

1　通风现状

该矿通风系统如图1所示，按服务的对象可分为：①330m以上溜破系统及运输区域的通风系统；②采空区充填时期的通风系统；③深部矿井通风系统。目前，330m以上溜破及运输区域和老采空区充填区域已形成独立的进回通风系统。

图1　通风系统示意

在深部矿井通风系统中，回风井施工采用分段掘砌，即分为100～370m段和-100～100m段。目前100～370m段已掘砌完毕，可以满足100m及以上中段的通风需求。而-100～100m段仍在掘砌过程中，仅与100m中段、-50m中段贯通，仍有50，-100m没有掘砌完成，滞后于深部中段的基建工程，对整个矿山的基建进度有重要影响，且回风竖井掘砌支护材料及废石运输是通过330m以上溜破系统运输线路，运输线路实施通风构筑物维护难度大。为改善深部中段掘进的通风条件，通过掘进措施斜巷的办法改善深部中段的通风条件。

2　深部中段通风条件改善措施

根据《金属非金属矿山安全规程》规定，在分段井掘砌施工中，必须在井口设置封口盘，只留有吊桶、风筒及溜灰、电缆管道口[5]，同时，吊桶作业时经常要关闭吊桶封口盘，造成回风井的回风断面太小，产生回风瓶颈，无法满足深部中段掘进的回风要求。为不影响深部矿井生产正常掘进施工，采取以下措施改善贯通中段通风条件：对330m以上通风区、采空区充填区域进行适当增阻；扩大深部生产正掘砌的风井通风截面，在确保风井安全掘砌的前提下，采用回风井掘砌引措施斜巷改善通风。如图2所示。

图2　引措施斜巷示意

3　通风措施斜巷施工工艺及参数计算

3.1竖井通风措施巷施工断面

按《金属非金属矿山安全规程》计算三大通风区的需风量，采用ventism通风软件、现有风机、规划巷道验证计算[6]结果调节风阻断面大小，得出各区域回风调节风阻断面，结果见表1。

表1　风量计算

3.2措施巷坡度

根据导硐施工废渣自溜设计，取岩石滚动摩擦系数μ=0.65，得通风措施斜巷坡度θ≥33°，取35°。

3.3通风措施巷施工工艺

采用导硐法施工，钻机按规定角度取孔，参照VCR法由下往上扩刷孔径，以达设计断面要求。以不影响回风竖井正常施工为准，选择通风措施巷距回风井15m位置。

4　结　论

井下工程开拓掘进工程中，在中段总回风井掘砌滞后的情况下，通过在回风竖井合理设计措施斜巷，避开掘砌运输线路设置通风设施难题，确保了竖井的安全掘砌施工，满足了该竖井贯通中段的需风量，为已贯通中段创造良好的施工环境。

[1]权守国,王鹏越.屯留矿井西立井转向平巷施工阶段通风系统的研究[C]∥全国矿山建设学术会议论文选集.黄山：中国煤炭学会煤矿建设与岩土工程专业委员会，全国高等学校矿山建设专业学术会:2004：661-664.

[2]姜秀雷.沙曲矿多风井系统分析优化与研究[D].淮南：安徽理工大学,2013.

[3]夏兴.特大型地下铁矿山建设关键技术研究[D].北京：中国矿业大学(北京),2011.

[4]苏宝剑,段同丰.优化采区巷道布置实现连续化集中生产[J].煤炭技术,2005(9):40-41.

[5]陈喜山,梁晓春,李杨.金属矿山矿井通风技术的新进展[J].金属矿山,2002(9):55-57.

[6]柳明明.Ventsim三维通风仿真系统在金属矿山的应用[J].金属矿山,2010(10):120-122.

2016-03-21)

林坤荣(1987—)，男，工程师，364200 福建省龙岩市上杭县。