桑軍勝，遲豐茂

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州市 261441)

焦家金礦寺莊分礦井下多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究

桑軍勝，遲豐茂

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州市 261441)

寺莊鐵礦通風(fēng)系統(tǒng)存在漏風(fēng)、風(fēng)流紊亂以及工作面缺風(fēng)等問題，通過調(diào)查和原因分析，建立了以排風(fēng)側(cè)為主的上、中、下三區(qū)的四級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)。新通風(fēng)系統(tǒng)總風(fēng)量227 m3/s，超過風(fēng)量解算的218 m3/s，滿足總風(fēng)量設(shè)計(jì)要求。分區(qū)多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)有效解決了通風(fēng)困難及漏風(fēng)等問題，可為其他礦山通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

通風(fēng)系統(tǒng)；多中段作業(yè)；多級機(jī)站；風(fēng)量分配

1 工程概況

寺莊礦區(qū)是山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦的主要生產(chǎn)分礦之一，寺莊礦區(qū)礦體產(chǎn)狀為多條平行脈，走向斷斷續(xù)續(xù)延伸近500 m。最長穿脈探礦巷達(dá)600 m，長于礦體走向延伸長度。

礦區(qū)采用礦體下盤主、副豎井加斜坡道的開拓方式，南北風(fēng)井排風(fēng)的兩翼對角式多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)。階段高度30 m至45 m不等。其中，-100，-140，-180 m和-220 m之間為40 m，-220 m至-400 m六個中段為30 m，-400 m以下為45 m。目前從-100 m水平中段至-400 m水平中段10余個中段同時作業(yè)。目前，結(jié)合深部礦體的開采條件和實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)礦石2500 t/d的目標(biāo)，在南、北兩翼分別開鑿了南風(fēng)井和北斜井(兼提升井)。

2 通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

礦山通風(fēng)系統(tǒng)間圖1，其存在以下問題。

(1) 上部中段開拓，造成系統(tǒng)紊亂。目前-100，-140 m和-180 m三個中段進(jìn)行開拓施工，增加了原設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)的復(fù)雜程度，加之生產(chǎn)過程中未按設(shè)計(jì)安全安裝風(fēng)機(jī)，造成了局部風(fēng)流紊亂。

(2) 漏風(fēng)嚴(yán)重功耗大。未及時設(shè)置風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物，致使通風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重；同時加大了風(fēng)機(jī)的負(fù)荷。

(3) 采場排風(fēng)井不到位，通風(fēng)困難。采場開采之前未按通風(fēng)要求及時開鑿?fù)L(fēng)天井，不能有效形成貫穿風(fēng)流，導(dǎo)致中段通風(fēng)混亂，無法形成規(guī)則、穩(wěn)定的中段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。

(4) 在原采礦設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增加了-180，-140 m以及-100 m三個中段的開拓工程，計(jì)劃礦石產(chǎn)量大幅增加，導(dǎo)致設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量加大。

3 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置

完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有合理可靠的入、排風(fēng)井巷，該入、排風(fēng)井巷應(yīng)是獨(dú)立的，避免與生產(chǎn)運(yùn)輸相互影響；其次，應(yīng)具有合理的通風(fēng)網(wǎng)路，保證新鮮風(fēng)和污風(fēng)不相摻混，避免作業(yè)面污風(fēng)串聯(lián)。

根據(jù)當(dāng)前的生產(chǎn)狀況和原通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，一方面，根據(jù)地表無法安裝風(fēng)機(jī)的情況，確定南、北兩翼主要風(fēng)機(jī)的合理位置；另一方面，根據(jù)寺莊分礦的礦石產(chǎn)量對礦井總風(fēng)量重新計(jì)算核定；并為了保證所確定的通風(fēng)系統(tǒng)工程順利實(shí)施，采取必要的技術(shù)保障措施。

利用小豎井、主豎井、北端導(dǎo)段風(fēng)井以及斜坡道(輔助進(jìn)風(fēng))兼作入風(fēng)井，在排風(fēng)側(cè)機(jī)站風(fēng)機(jī)的作用下，新鮮風(fēng)流進(jìn)入到井下各個中段作業(yè)面。利用已形成的南風(fēng)井和北翼的斜井排除井下的全部污風(fēng)。在原來以-400 m中段為界，深、淺分區(qū)的排風(fēng)側(cè)多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，考慮到南、北風(fēng)井地表無法安裝Ⅳ級機(jī)站風(fēng)機(jī)和-220 m中段以上3個采礦中段的情況，對原設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，形成南北風(fēng)井Ⅳ級機(jī)站風(fēng)機(jī)安裝于井下的以排風(fēng)側(cè)為主的三區(qū)多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)。

3.2 通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量分配

按需風(fēng)點(diǎn)計(jì)算全礦總風(fēng)量：

Q=k·(Qc+Qj+Qz)=1.15×(104+83+2)=217.35 m3/s

由于采用多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)，漏風(fēng)較少，取風(fēng)量備用系數(shù)k=1.15按作業(yè)需風(fēng)點(diǎn)計(jì)算全礦總風(fēng)量。根據(jù)-630 m最終時期的風(fēng)量分配結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解算，將15%的備用風(fēng)量按比例分配于每個中段。全系統(tǒng)總共分配風(fēng)量227 m3/s，超過解算結(jié)果218 m3/s，可滿足總風(fēng)量設(shè)計(jì)要求。整個系統(tǒng)形成了以排風(fēng)側(cè)為主的上、中、下三區(qū)的四級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)形式。

圖1 通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

4 結(jié) 論

(1) 利用小豎井、主豎井、北端導(dǎo)段風(fēng)井以及斜坡道(輔助進(jìn)風(fēng))兼作入風(fēng)井，在排風(fēng)側(cè)機(jī)站風(fēng)機(jī)的作用下，新鮮風(fēng)流進(jìn)入到井下各個中段作業(yè)面。

(2) 全系統(tǒng)總共分配風(fēng)量227 m3/s，超過解算結(jié)果218 m3/s，可滿足總風(fēng)量設(shè)計(jì)要求。整個系統(tǒng)形成了以排風(fēng)側(cè)為主的上、中、下三區(qū)的四級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)形式。

(3) 多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化成功解決了風(fēng)流紊亂、漏風(fēng)以及采場排風(fēng)井不到位的問題，寺莊分礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造可為類似礦山提供有效參考。

[1]陶樹銀，熊正明，程 哲，等.金屬礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2012,32(2):58￣60.

[2]陳宜華，孫豁然.礦井多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究[J].金屬礦山,2008,43(1):121￣124.

[3]龐大芳，高東旭，李緒萍.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造研究[J].煤炭技術(shù),2008,27(10):73￣75.

[4]楊承祥，羅周全.深井高溫礦床多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化[J].金屬礦山,2006,41(11):79￣81.

[5]劉楊威，杜翠鳳.多級機(jī)站通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)的研究及開發(fā)[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2010,30(6):49￣52.

[6]陳喜山，喬海濤，郭曉芳，等.回風(fēng)側(cè)多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].金屬礦山,2005,40(9):54￣58.

劉 濤(1982-)，男，山東萊州人，工程師，主要從事采礦工程設(shè)計(jì)及管理，Email：15133960801@163.com。

2016￣12￣19)