云南小型礦山通風(fēng)系統(tǒng)建立的若干問(wèn)題分析

李錦峰，謝賢平，吳 洋，田 敏

(昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093)

云南省礦產(chǎn)資源豐富，礦種齊全，鉛、錫、鋅和銦等資源量居全國(guó)第1位，鉑族金屬和鍺居全國(guó)第2位，銅、鎳、銀、鍶等居全國(guó)第3位。全省共有各類(lèi)礦山企業(yè)8866個(gè)，其中內(nèi)資礦山企業(yè)8831個(gè)，港澳臺(tái)商投資礦山企業(yè)11個(gè)，外商投資礦山企業(yè)24個(gè)。礦山企業(yè)直接和間接從業(yè)人員上百萬(wàn)，發(fā)現(xiàn)大型礦產(chǎn)地7個(gè)，中型礦產(chǎn)地17個(gè)。豐富的礦產(chǎn)資源使云南具備發(fā)展有色金屬工業(yè)的優(yōu)勢(shì)，成為云南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的四大支柱產(chǎn)業(yè)之一。小型礦山在云南省礦山企業(yè)占重大的比例(90%以上)，小型礦山的產(chǎn)量與產(chǎn)值已在礦業(yè)中占有舉足輕重的位置。因此,對(duì)小型礦山的研究有著重要意義，特別是小型地下礦山開(kāi)采中的通風(fēng)系統(tǒng)建立問(wèn)題的研究。

1 云南省小型礦山的特征

1.1 地質(zhì)工作程度相對(duì)較低

云南省的礦情是大中型礦床少，零星分散的小型礦床多，分布面廣，埋藏較淺，出露于地表或近地表。據(jù)已經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)采的小型礦山資料統(tǒng)計(jì)，一般的小型礦山只進(jìn)行過(guò)普查或詳查，極少數(shù)達(dá)到初勘程度，這就導(dǎo)致小型礦山缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，無(wú)序開(kāi)采。多年來(lái)，一些礦山由于缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，管理滯后，邊探邊采，對(duì)礦體的賦存條件缺少研究，缺乏礦床開(kāi)采技術(shù)條件的收集整理，使得礦山開(kāi)采過(guò)程中存在極大的盲目性，以致許多小型礦山存在開(kāi)拓系統(tǒng)混亂、采礦方法不合理、通風(fēng)系統(tǒng)不健全等問(wèn)題。

1.2 采礦工藝不復(fù)雜

云南省小型礦山的開(kāi)采條件一般較好。礦體埋藏不深，許多礦山礦體直接出露地表，可以進(jìn)行露天開(kāi)采；礦體埋藏較深，但為山坡地形，可用短平硐開(kāi)拓；同時(shí)，由于礦體薄，采礦工藝簡(jiǎn)單，開(kāi)采后形成的空區(qū)不大，對(duì)區(qū)域環(huán)境地質(zhì)破壞較小。

因礦山建設(shè)規(guī)模小、設(shè)備簡(jiǎn)陋、開(kāi)采技術(shù)條件好、勞動(dòng)力及征地問(wèn)題易于解決、礦山機(jī)械化程度低，一般只需要投入一定的資金或稍加技術(shù)改造，就可創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，基于小型礦山服務(wù)年限短，礦山設(shè)備及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)簡(jiǎn)陋，基建工程量少，基建投資少，能為礦山盡快回收投資提供條件。

1.3 外部開(kāi)采條件差

云南省地處祖國(guó)邊界，許多小型礦山開(kāi)采受制于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)環(huán)境的發(fā)展，外部開(kāi)采條件較差，甚至連水、電、路未通的小型礦山依然存在。同時(shí)，受高原環(huán)境氣候影響，云南省的許多小型礦山開(kāi)采氣候條件比較惡劣，高海拔氣候?qū)π⌒偷V山通風(fēng)系統(tǒng)建立的影響較為突出。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)建立實(shí)踐

針對(duì)云南小型礦山起步晚、分布廣、投入少、從業(yè)人員技術(shù)水平低、外部開(kāi)采環(huán)境差等特點(diǎn)，導(dǎo)致小型礦山對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)建立并有效運(yùn)行的重視不夠、對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)缺乏研究、對(duì)通風(fēng)設(shè)施缺少投入、對(duì)通風(fēng)人才缺乏引進(jìn)等現(xiàn)狀，筆者通過(guò)對(duì)云南省多家小型礦山在建立通風(fēng)系統(tǒng)過(guò)程中存在問(wèn)題分析的基礎(chǔ)上，提出就小型礦山建立通風(fēng)系統(tǒng)行之有效的一些建議，以便為云南省小型礦山安全、經(jīng)濟(jì)、有效的建設(shè)提供依據(jù)。下面為云南省部分小型金屬、非金屬礦山通風(fēng)系統(tǒng)建立情況一覽表(表1)。

表1 云南部分小型礦山通風(fēng)系統(tǒng)表

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)建立過(guò)程中存在問(wèn)題分析

云南省小型礦山占云南省礦山企業(yè)的大多數(shù)(90%以上)，數(shù)目龐大的小型礦山意味著與此相關(guān)的礦山作業(yè)人數(shù)較多，這為云南省的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)提出多方面的挑戰(zhàn)。第一，小型礦山數(shù)量多，監(jiān)管工作量大；第二，小型礦山技術(shù)力量薄弱，對(duì)礦山安全開(kāi)采認(rèn)識(shí)不充分；第三，礦山從業(yè)人員數(shù)量大、基礎(chǔ)差，缺乏礦山開(kāi)采的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。基于上述各方面的原因，小型礦山在建立井下通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，會(huì)存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

3.1 礦山如何在開(kāi)采不同時(shí)期合理布置全礦的通風(fēng)系統(tǒng)

基于云南小型礦山勘探程度低，許多礦山僅有地表工程控制，對(duì)礦山礦體形態(tài)及賦存情況了解不夠，這為小型礦山在開(kāi)采不同時(shí)期，如何布置全礦通風(fēng)系統(tǒng)提出挑戰(zhàn)。因?yàn)樾⌒偷V山常見(jiàn)的開(kāi)采方式為邊探邊采，這就導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)劃布置的盲目性，而礦山通風(fēng)系統(tǒng)伴隨地下礦山開(kāi)采的全過(guò)程。針對(duì)這樣的情況，礦山在開(kāi)采前期，如何合理布置全礦的通風(fēng)系統(tǒng)以及采用何種通風(fēng)方式，就對(duì)礦山未來(lái)開(kāi)采活動(dòng)具有重要意義。根據(jù)筆者對(duì)云南省小型礦山通風(fēng)系統(tǒng)建立實(shí)踐過(guò)程發(fā)現(xiàn)：礦山在通風(fēng)系統(tǒng)建立過(guò)程中，針對(duì)礦山先期地質(zhì)工作程度較低的現(xiàn)實(shí)情況，一方面需要加大礦山地質(zhì)工作力度，如進(jìn)行一些深部坑探工程，此時(shí)考慮更多的為局扇通風(fēng)；另一方面，可以針對(duì)探礦情況，就礦山實(shí)際進(jìn)行礦山開(kāi)采不同時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)布置，這不僅可以針對(duì)礦山的實(shí)際情況來(lái)選擇何種通風(fēng)方式，同時(shí)可以就礦山后期建設(shè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題修正原有礦山通風(fēng)方式。

3.2 礦山單中段通風(fēng)

單中段采礦在云南省小型礦山開(kāi)采過(guò)程中較為常見(jiàn)。許多礦山在建設(shè)過(guò)程中，忽視對(duì)其通風(fēng)系統(tǒng)的研究，認(rèn)為單中段通風(fēng)比較簡(jiǎn)單，從而造成開(kāi)采過(guò)程中諸多安全問(wèn)題的產(chǎn)生。分析如下：

1)基于云南省小型礦山礦體埋藏淺的特點(diǎn)，礦山的上部中段直接通向地表。對(duì)于這樣的礦體，建立抽出式機(jī)械通風(fēng)不具備條件。對(duì)這樣的礦山，建立壓入式通風(fēng)可以有效解決礦井通風(fēng)問(wèn)題。

2)基于云南省小型礦山資源量少的特點(diǎn)，特別是對(duì)于礦山開(kāi)采后期，僅留下單個(gè)中段，其可利用上部采礦完成的巷道作為回風(fēng)巷進(jìn)行抽出式機(jī)械通風(fēng)，可達(dá)到較好的通風(fēng)效果。

3)沿傾向延伸較長(zhǎng)礦體的通風(fēng)系統(tǒng)。基于云南省有些礦山礦體薄，礦體沿走向延伸較長(zhǎng)，按照開(kāi)拓系統(tǒng)的布置情況，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)中段，這些礦山在通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)踐過(guò)程中采用分區(qū)通風(fēng)收到較好的通風(fēng)效果。

4)多個(gè)礦體的通風(fēng)系統(tǒng)建立。基于云南省有的礦山礦體分布廣，在一個(gè)礦權(quán)范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)礦體的情況，如礦山開(kāi)采過(guò)程中不能夠統(tǒng)一規(guī)劃，全盤(pán)考慮礦體的開(kāi)采順序，將會(huì)在礦山開(kāi)采過(guò)程中造成全礦的通風(fēng)設(shè)備浪費(fèi)，通風(fēng)管理困難。面對(duì)這些問(wèn)題，充分研究礦體的賦存形態(tài)，了解各個(gè)礦體的產(chǎn)能，能夠比較好的解決礦體間接替開(kāi)采的問(wèn)題，有效克服礦山井下通風(fēng)管理的問(wèn)題，為礦山安全高效開(kāi)采打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5)通風(fēng)設(shè)施兼顧礦山安全設(shè)施的探討。筆者在參與云南省多個(gè)小型地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，就礦井通風(fēng)設(shè)施兼顧礦山安全設(shè)施的應(yīng)用有如下探討，對(duì)于采用對(duì)角抽出式通風(fēng)的礦山，大部分采用端部回風(fēng)豎(斜)井進(jìn)行通風(fēng)，這些端部豎(斜)井可以兼顧礦山的第二安全出口。設(shè)計(jì)采用礦井通風(fēng)設(shè)施兼顧礦山安全設(shè)施，能夠在確保礦井通風(fēng)質(zhì)量的前提下，為礦山安全生產(chǎn)提供保障。

6)礦山未作井下通風(fēng)系統(tǒng)的鑒定。筆者在參與云南省小型地下礦山建設(shè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，許多礦山未做井下通風(fēng)系統(tǒng)鑒定，對(duì)井下通風(fēng)的各項(xiàng)指標(biāo)認(rèn)知不足，導(dǎo)致選用的井下通風(fēng)設(shè)備選型過(guò)大或過(guò)小，存在有“大馬拉小車(chē)”或“小馬拉大車(chē)”的問(wèn)題。

5)局部通風(fēng)對(duì)礦山地下開(kāi)采的作用。局部通風(fēng)是用局扇將新鮮風(fēng)流引至作業(yè)面，排除作業(yè)面炮煙、粉塵和有害氣體等污濁空氣，以保證工作人員在良好的環(huán)境內(nèi)作業(yè)。小型礦山在開(kāi)采過(guò)程中，邊探邊采的現(xiàn)實(shí)決定了礦山大量使用局扇。局扇具有安裝方便、移動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn)，使得其普遍應(yīng)用于礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)中。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)云南省多個(gè)小型地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐，結(jié)合云南省小型礦山現(xiàn)狀，就小型礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)建立過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析。同時(shí)，就實(shí)踐中各個(gè)礦山遇到的通風(fēng)問(wèn)題做出總結(jié)交流，得出礦山通風(fēng)系統(tǒng)中的通風(fēng)方式不是一概而論。礦山需要在實(shí)踐的基礎(chǔ)上，依據(jù)礦山開(kāi)采不同時(shí)期，礦山開(kāi)拓系統(tǒng)的實(shí)際布置情況，依托礦山井下通風(fēng)的實(shí)際需求，建設(shè)滿(mǎn)足礦山需求的通風(fēng)系統(tǒng)。

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