吴红斌
(太原钢铁(集团) 有限公司矿业分公司峨口铁矿,山西 忻州 034207)
矿井通风系统是地下开采矿山矿井生产系统的重要组成部分,矿井通风系统的运行状态直接关系到矿山生产安全,对矿井的安全性、企业的经济效益起着十分重要的作用。
在可靠性方面,矿井中设置的安全装置包括:每台通风机要配以压力测压装置,测压应该位于风道的同一断面处,测压点应该至少布置3 个。在按照正常的进风风流方向,测压处的前方要有不少于风硐高度4 倍的直线长度,在测压处后方要有不少于风硐高度2 倍的直线长度。对于主要通风机,要配备相应的水柱计、电流表、电压表和轴承温度计等仪器仪表,并将矿井调度室的电话直接连入其中。对于主要通风机,其反风采用叶轮反转的形式来实现反风,而反风的风量应该能够达到正常风量的一半左右,操作时间也应控制在10min 之内。这样,不但能够保障在意外的情况下及时实现反风,最大限度的降低灾害造成的损失。此外,主要通风机装置应该考虑配备两台,防止一台因故停机后,没有备用的风机投入到正常的使用之中,以此来保证矿井的正常供风。
矿井通风方式和通风系统对矿井的安全程度有着直接的影响。在一般的矿井中,通风方式多为机械抽出式,通风机的供电系统为双回路形式,这样能够保障矿井的正常供风。而对通风系统而言,一般为中央分列式,其中,混合斜井和风井大多处于井田的中央部分,且两翼相对均衡,通风的线路也相对较短,这样布置的目的在于便于通风系统的调整与控制。同时,在必要的位置还要设置通风构筑物,这样能够保障矿井的用风区域能够获得足够的风量。当然,矿井的开拓范围、采掘的布置以及风井的数目和井筒的装备、设施等也会对矿井的安全产生直接或者间接的影响。为此,整个矿井要被划分为一个采区,在矿井生产的过程中只布置一个立风井,这样做的目的是能够有效的减小矿井的通风阻力。同时,矿井也只是布置一条沿脉巷,对于无底柱分段崩落法采准工作面而言,一般进路不超过7 米采用“扩散”的通风方式,超过7 米以上的进路采用局扇压入式通风,掘进工作面则采用局扇压入式通风,同时对退采结束区域及时进行密闭,这样能够有效的减少和规避工作面和采空区之间的漏风情况,保证矿井风流的稳定性。
1) 在有自然风压影响的井筒区域,要通过计算对部分井筒进行控制,加强主要通风机对这一区域的作用能力,抵御自然风压的影响,保证风流稳定。
2) 矿山井下通风系统要尽量布置成集中入风,分区式独立通风系统。多风机联合运转,各系统的回风道应该独立,如果回风道有相联时,则必须用风门隔开,防止相互影响。通风系统布置时,要尽量减少入风风路的通风阻力。
3) 矿山井下在回采工作面应采用独立通风,这样可以减少角联风路和防止进回风流的干扰。要加强通风设施的质量管理。矿井井下的废巷道要全部封闭,防止漏风,保证通风的可靠性。
4) 期检查和验算角联风道的风流稳定性,进行调节,使角联风道两端的风压差有一定的数值,以保证其稳定性。
5) 加强通风机及其附属装置管理,减少风硐、风机内部以及阻力损失和漏风,提高通风机运行效率。
1) 测风数据评价。开展测风工作时,测风的地点涉及到进风井、回风井,采区进、回风巷,还包括采掘用风点进风巷、回风巷,主要进风巷和回风巷。在测风的过程中,还应该注意测量风门、风桥等可能漏风的区域,这些区域包括掘进工作面、回采工作面上隔角和角联巷道等,这些区域的风速相对较低。在测出数据之后,需要计算出矿井全部用风点的风流与风速,及时的判断出风流与风速能否满足矿井安全的需要。当然,过大的风流与风速,往往会造成矿井内出现粉尘飞扬的情况,这也是安全隐患的一部分,可见,井巷内的风流与风速要限制在最高风流与风速之下。
2) 自然风压评价。在矿井生产中,因为井口高低不一、井巷风流温度差别较大。这种情况往往会造成空气密度之间的差异,该类差异被称作“自然风压”。自然风压会对矿井通风产生一定的影响,这种影响随着开采深度和通风负压的增加会出现增加的趋势。当自然风压对矿井通风负压的影响到了一定的程度时,矿井的通风计算就应该考虑自然风压的影响。对井下通风系统来说,自然风压有利有弊,有时它能够帮助矿井通风,有时也会阻碍矿井通风。在评价自然风压时,自然风压的计算应该结合矿井的负压和供风的实际情况,只有这样,才能为自然风压对矿井通风的影响作出正确的评价。因此,在计算自然风压时,不但要最大限度的反映实际工作情况,还要使工作能够便于计算,满足矿井主扇风机的选型。而在主要通风机停止运转时,要通过1 台主要通风机担负全矿通风的矿井,打开井口防爆门和有关风门,利用自然风压通风,而对于由多台主要通风机联合通风的矿井,需要正确的控制风流,防止风流出现紊乱。
金属矿山在后期生产中是一个特殊时期。矿井通风面临的问题比前期更多、更复杂。因此,有效地完善后期金属矿山设施和可靠的通风系统,对一旦发生事故时,有较好的防止事故扩大和控制风流的应急措施。