湖南寶山礦深部開采井下通風系統網絡優化及應用

黃開群

(湖南寶山有色金屬礦業有限責任公司,湖南郴州 423000)

湖南寶山礦深部開采井下通風系統網絡優化及應用

黃開群

(湖南寶山有色金屬礦業有限責任公司,湖南郴州 423000)

文章針對寶山礦井下通風外部漏風點多、漏風量大、內部風流短路、有效風量率低的問題,提出了相應的改進措施,改善了井下作業環境,取得了良好的通風效果。

通風系統;深部開采;網絡優化;回風

采礦業是一門基礎行業,為國民經濟的發展提供各種原材料,在國民經濟的發展中占有重要地位。采礦生產中產生的各種有毒有害氣體和粉塵對礦內空氣造成污染,影響作業人員的身體健康甚至危及作業人員的生命安全。井下開采礦山的通風系統為井下工作面供應新鮮的空氣,排出污風,保證生產的正常進行及生產作業人員的身體健康和生命安全,是生產系統的重要組成部份。

湖南寶山礦業有限責任公司(以下簡稱寶山礦)隨著深部開采的進行,其北部所排污風已經影響了牛郎沖及自身的正常生產,現有的通風系統已不能保證生產的正常進行,必須對現有的通風系統網絡進行優化,同時從全局考慮西部的深部開采及中部銅礦體的回采通風,理順通風系統的進、回風線路,同時一并考慮解決牛郎沖的井下通風,確保整個通風系統安全可靠和經濟合理。

1 原通風系統存在的問題

1.1 外部漏風嚴重

由此次調查的情況看,寶山礦與牛郎沖在250、210、170、130中段有多處巷道相通。雖然寶山對這些巷道都進行了封閉,但其北部污風及牛郎沖排出的污風有部分還是進入其上部中段循環,造成了污風串聯,不能及時排出。

1.2 存在較大短路風流

50中段北部斜井口185線安裝的45 kW主扇與盲斜井之間的運輸平巷未能采取有效的措施隔斷風流,致使部分新鮮風流短路,導致該處嚴重漏風,存在一定的浪費現象,長遠來看會導致北部50中段以下新鮮風量供應不足。

1.3 與牛郎沖正常作業沖突

根據湖南有色冶金勞動保護研究院對寶山礦的風質測定,寶山礦從50中段北部185線45 kW主扇所排的是經過稀釋的污風,它不會影響牛郎沖正常的生產作業,也不會影響其礦工的身體健康。因此,牛郎沖就用它做為自己通風系統的進風。但是,寶山礦在50 m中段以下發現了兩個富礦體,該礦體的鉛鋅含量極高,含硫量也極高。礦石在開采過程中,其中的部分成分經氧化溶解于水中后,揮發進入空氣中,產生大量的有毒有害氣體,人在該氣體中不能長時間停留。含有該氣體的風流經過桂陽鉛鋅銀礦的井下時,造成了牛郎沖無法正常作業,生產陷于停頓。

1.4 局部回風系統不完善

隨著國際國內有色金屬市場價格的高漲,銅價的不斷攀高,寶山礦暫時沒有開采的170-365中段的單銅礦體,已經具備了很大的開采價值,寶山礦目前也有開采的打算。但是,現有的通風系統中,這幾個中段的回風系統需要進行改造完善。

2 通風系統網絡優化

2.1 通風系統網絡優化方案確定

為了制定出符合寶山礦實際情況、在技術上可行、經濟上合理的通風方案,通過對系統的現場調查了解,并考慮到礦山目前生產情況及遠景規劃,選出了兩個通風方案進行技術和經濟的比較,從中得出一個最佳方案作為寶山礦此次調整改造的依據。

2.1.1 第一通風方案

第一方案:472豎井口、330主平窿等多井口進風,西部622礦,北部、中部、牛郎沖兩翼分區回風方案。

該方案新鮮風流分兩路進入井下,一路由365中段充填平窿口和明豎井(472 m)進入,由豎井分風到各中段;另一路通過330平窿到排供斜井、西部盲斜井分風到各中段。50中段以下西、北部各中段是通過各自通-150中段的盲斜井下風,經沿脈、穿脈巷道進入工作面。

西部的主要作業中段為-30、-70、-110、-150、-190等五個中段,而622礦在寶山的西部上部,其主要作業中段為10、-30、-70等三個中段,根據西部和622礦的位置,同時為了充分利用現有井巷,把西部、622礦劃分為一個分區通風。

北部的主要作業中段為-70、-110、-150、-190等四個中段,而牛郎沖在北部的上部,其主要作業中段為10、-30、-70等三個中段,同時中部銅礦體距離北部鉛鋅礦體較近,所以西部、中部、牛郎沖劃分一個分區通風。該通風方案的通風線路如圖1所示。

圖1 寶山礦業公司井下通風系統第一方案立體圖

2.1.2 第二通風方案

第二方案:西部、北部、中部、牛郎沖統一通風, 210東部斜井集中回風方案。

寶山礦深部的礦體主要分布在西、北部,西部延伸到-500 m,進入-500 m深部開拓的方案還沒有實施。故西部開采的長遠通風方案以后另行考慮。北部礦體延伸到-190 m,現已開拓到-150 m。因此,本次的通風方案主要是解決北部和牛郎沖的開采通風,其次是解決西部過渡時期的通風和中部開采的通風。從目前西部、北部、牛郎沖、中部進風風路和生產作業區域的位置及四個分區的相互關系,同時為了充分利用現有井巷工程,初步選用西部、北部、中部、牛郎沖不獨立分區供風,東部斜井集中回風方案。該通風方案的通風線路如圖2所示。

2.2 通風方案技術、經濟比較

通過對以上兩個方案技術經濟比較(具體技術經濟指標表省略),第一方案在技術上可行,安全上可靠,管理上簡單,投資少,施工容易。同時符合寶山礦的實際情況,是切實可行經濟合理的。

圖2 寶山礦業公司井下通風系統第二方案立體圖

3 通風系統網絡優化效果

通過對優化后的通風系統測定,并將結果同優化前測得的數據進行比較、分析,可以知道主要的進風量、有效風量均有較大的增加,各風機的運轉效率也得到較大提高,系統有效風量率及風機平均效率得到明顯的改善,取得了良好的通風效果。通風系統主要風量分配情況列于表1。

4 結 語

寶山礦目前的開采深度為662 m,已進入了中深部開采,井下的通風系統特別復雜,主要作業區域為西部、北部和622礦及牛郎沖。通過調整和完善通風系統后,可以達到以下目的:

1.首先對初選的通風方案進行安全和經濟及技術比較,可以直接反映通風方案的優劣。

2.對通風網絡進行解算,通過對初選通風網絡解算,反映通風系統運行的節能及效果。

3.對進入中深部開采的通風系統,采用輔扇與主扇配合的聯合工作方式,即在主要作業中段或較分散的采區安裝小功率的輔扇,能及時將污風送入主回風系統,然后通過井下主扇將污風排出地表。所以通過對設計的通風網絡優化和輔、主扇聯合工作,既節約能源又能達到良好的通風效果。

表1 通風系統主要風量分配情況優化前后比較

[1] 王德明.礦井通風與安全[M].徐州:中國礦業大學出版社, 2007.

[2] 楊文杰,賀昶友.昭通市鉛鋅礦井下通風系統改造設計風量計算[J].云南冶金,2009,38(3):8-12.

[3] 袁梅芳.深勃開采通風主風機變頻調速與網路匹配研究及節能技術的應用[J].湖南有色金屬,2006,22(4):6-7.

[4] 韓貞健,黃德鏞,羅常敏,等.銀廠坡礦井下通風系統改造[J].中國礦山工程,2010,39(1):1-3.

[5] 何茂才.金屬礦山礦井通風系統分析與設計[J].有色冶金設計與研究,2010,31(1):4-6.

Abstract:In this paper,some corresponding improvement measures were proposed for the problems of ventilation air leakage at the external,large amount of air leakage,internal air flow short circuit and the low effective air flow of Baoshan mine.It has improved the underground working environment and achieved good ventilation.

Key words:ventilation system;deep mining;network optimization;return air

Network Optimization and Application of Ventilation System in Baoshan Deep Mining

HUANG Kai-qun
(Hunan Baoshan Nonferrous Metal Mining Co.,Ltd,Chenzhou423000,China)

TD72

A

1003-5540(2011)04-0005-03

2011-06-11

黃開群(1976-),男,工程師,主要從事有色金屬礦山采礦技術管理工作。