永平銅礦Ⅳ號(hào)礦體通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

陳 華

（江西銅業(yè)股份有限公司永平銅礦， 江西上饒市 334506）

永平銅礦Ⅳ號(hào)礦體通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

陳 華

（江西銅業(yè)股份有限公司永平銅礦， 江西上饒市 334506）

摘 要：永平銅礦Ⅳ號(hào)礦體3#采準(zhǔn)斜坡道連通-100m中段和-50m中段，-100m中段風(fēng)壓較小，該斜坡道貫通后使得風(fēng)流反向，-50m中段部分粉塵、炮煙經(jīng)該斜坡進(jìn)入到下分段，造成-100m中段風(fēng)流被污染，對(duì)-100m中段的作業(yè)安全產(chǎn)生影響，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、測(cè)定及分析，通過增設(shè)通風(fēng)構(gòu)筑物及開鑿導(dǎo)風(fēng)巷，使該問題得到有效的解決。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)系統(tǒng)；風(fēng)流反向；優(yōu)化改造；永平銅礦

1 Ⅳ號(hào)礦體通風(fēng)現(xiàn)狀

永平銅礦Ⅳ號(hào)礦體的開采采用抽出式通風(fēng)，新鮮風(fēng)流由北進(jìn)風(fēng)管纜井、輔助斜坡道進(jìn)入，經(jīng)各中段石門巷道、中段運(yùn)輸巷道、穿脈等進(jìn)入各采場(chǎng)，污風(fēng)通過天井或采空區(qū)至上中段回風(fēng)巷，再由西回風(fēng)井井口風(fēng)機(jī)抽至地表。隨著3#采準(zhǔn)斜坡道的貫通，使得-100m中段與-50m中段連接在一起，從而造成局部風(fēng)流紊亂。

2 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

Ⅳ礦體-100m中段采準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，出于對(duì)3#采準(zhǔn)斜坡道工程成本和掘進(jìn)時(shí)對(duì)-50m中段作業(yè)影響程度的綜合考慮，將3#采準(zhǔn)斜坡道-50m中段開口定于-50m西回風(fēng)井石門處。3#采準(zhǔn)斜坡道貫通后，該區(qū)域通風(fēng)存在以下問題：

（1）-50m中段炮煙不能完全經(jīng)-50m中段回風(fēng)系統(tǒng)排出至地表；

（2）出現(xiàn)反風(fēng)現(xiàn)象，即-50m中段的炮煙由3#采準(zhǔn)斜坡道進(jìn)入到-100m中段段；

（3）-100m中段風(fēng)質(zhì)受到污染，影響作業(yè)安全；

（4）風(fēng)流短路，即-100m中段北進(jìn)風(fēng)管纜井進(jìn)來的新鮮風(fēng)流未經(jīng)過工作面直接流入東回風(fēng)井；

（5）通風(fēng)構(gòu)筑物不全，0m中段作為充填回風(fēng)中段，該中段北進(jìn)風(fēng)井石門未設(shè)置風(fēng)門，新鮮風(fēng)流直接經(jīng)中段巷道流入西回風(fēng)井。

為了解決以上問題我們對(duì)該通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、測(cè)定并分析，提出了解決該問題的技術(shù)措施。

3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)定

3.1測(cè)定內(nèi)容及方法

礦井通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定的主要內(nèi)容包括各測(cè)點(diǎn)的巷道斷面積、風(fēng)流速度、大氣壓、風(fēng)流溫度等。

（1）巷道斷面測(cè)定。巷道斷面采用梯形求積公式法測(cè)定，用激光測(cè)距儀測(cè)定選定斷面尺寸，并計(jì)算面積，計(jì)算方法如下：

式中：B——所測(cè)巷道最寬長度，m；

n——B等分量；

h1——巷道初始點(diǎn)高度，m；

hn——巷道末端的高度，m。

（2）風(fēng)量測(cè)定。風(fēng)速測(cè)定采用側(cè)身測(cè)量法，儀器為熱球式電風(fēng)速儀，測(cè)量風(fēng)速的同時(shí)，測(cè)定個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度和濕度及大氣壓，重復(fù)測(cè)量使誤差小于5%，并取平均值，實(shí)際風(fēng)速V計(jì)算方法如下：

式中：S——巷道斷面，m2；

Vs——校正后風(fēng)速，m/s；

V——實(shí)際風(fēng)速，m/s。

3.2調(diào)查測(cè)定結(jié)果

通過對(duì)Ⅳ號(hào)礦體現(xiàn)階段各中段通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)風(fēng)流進(jìn)行的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見表1。

由表1可得出，3#采準(zhǔn)斜坡道貫通后，Ⅳ號(hào)礦體-100m中段通風(fēng)系統(tǒng)被污染的主要因素有：

（1）在-50m中段風(fēng)流存在輔助斜坡道正壓、西回風(fēng)井負(fù)壓、北進(jìn)風(fēng)井正壓；

（2）在-100m中段由于北進(jìn)風(fēng)井與B運(yùn)輸巷為直巷，風(fēng)流阻力小而形成短路風(fēng)流，對(duì)3#采準(zhǔn)斜坡道產(chǎn)生負(fù)壓。

由于以上兩種因素的共同作用，使得-50m中段風(fēng)流大部分被分配到3#采準(zhǔn)斜坡道，-50m作業(yè)產(chǎn)生的污風(fēng)經(jīng)3#采準(zhǔn)斜坡道流入-100m中段，造成該中段新鮮風(fēng)的污染。Ⅳ號(hào)礦體通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化前各中段的風(fēng)流線路分別見圖1、圖2、圖3。

表1　各測(cè)點(diǎn)斷面積、風(fēng)速、風(fēng)量、大氣壓和溫度測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)

圖1　0m中段優(yōu)化前風(fēng)流線路

圖2　-50m中段優(yōu)化前風(fēng)流線路

圖3　-100m中段優(yōu)化前風(fēng)流線路

4 優(yōu)化措施及效果

4.1優(yōu)化措施

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及測(cè)定的數(shù)據(jù)，分析原通風(fēng)系統(tǒng)存在問題的原因，本著改善原通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效果、不影響Ⅳ號(hào)礦體生產(chǎn)的原則，采取了以下優(yōu)化措施：

（1）在-58m分段13#溜井附近開鑿一條導(dǎo)風(fēng)巷與-50m分段西回風(fēng)井導(dǎo)風(fēng)巷貫通；

（2）將-50m中段西回風(fēng)井石門處風(fēng)門關(guān)閉或砌筑風(fēng)墻；

（3）在-50m中段3#采準(zhǔn)斜坡道口設(shè)柔性風(fēng)簾；

（4）在-100m中段B運(yùn)輸巷道設(shè)柔性風(fēng)簾；

（5）在-100m中段坑內(nèi)燃油庫回風(fēng)井設(shè)置風(fēng)門；

（6）將現(xiàn)階段-50m中段不使用的溜井進(jìn)行臨時(shí)封蓋；

（7）在0m中段北進(jìn)風(fēng)井石門處設(shè)置風(fēng)門。

4.2效果檢查

設(shè)計(jì)的通風(fēng)構(gòu)筑物及導(dǎo)風(fēng)巷施工完成后，對(duì)該區(qū)域風(fēng)向及風(fēng)質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。經(jīng)檢測(cè)風(fēng)質(zhì)基本符合《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》的要求。優(yōu)化后的風(fēng)流方向見圖4～6。

圖4　0m中段優(yōu)化后風(fēng)流線路

圖5　-50m中段優(yōu)化后風(fēng)流線路

圖6　-100m中段優(yōu)化后風(fēng)流線路

5 結(jié) 語

Ⅳ礦體-50m中段回采作業(yè)現(xiàn)主要集中在W6～W9盤區(qū)，采取以上措施后，-50m中段爆破產(chǎn)生的炮煙可通過采場(chǎng)空區(qū)或切割天井匯入到0m中段，經(jīng)西回風(fēng)井排出地表；-100m中段作業(yè)時(shí)，污風(fēng)則通過分段溜井和采場(chǎng)空區(qū)或切割天井匯集到-58m分段經(jīng)西回風(fēng)井排至地表，作業(yè)面的空氣質(zhì)量得到有效的改善。

參考文獻(xiàn)：

［1]任增玉.礦井通風(fēng)技術(shù)及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)探討［J］.黑龍江科技信息，2010（12）：47.

［2]吳永波，張水平，徐明生.某礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)改造研究［J］.江西有色金屬，2010（02）：7-8，18.

［3]謝本賢.銅綠山銅鐵礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造設(shè)計(jì)研究［D］.長沙：中南大學(xué)，2002.

［4]王治學(xué).礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性及改進(jìn)措施［J］.煤炭與化工，2015（08）：110-112.

［5]謝衛(wèi)群.新橋礦業(yè)有限公司礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究［D］.贛州：江西理工大學(xué)，2010.

收稿日期：（2016-02-25）

作者簡介：陳 華（1976-），男，工程師，主要從事礦山生產(chǎn)技術(shù)管理，Email：781974176@qq.com。