銅鋅礦通風系統的改造及發展構想

摘要：紅透山銅鋅礦原名為紅坑口，在2010年10月份更名為銅鋅礦。在多年的生產實踐中采用多種通風系統，取得了較好的社會效益和經濟效益，這里詳細介紹了銅鋅礦通風系統的技術改造工藝和過程，并有針對性地提出幾種通風系統技術改造構想，為銅鋅礦今后的安全生產發展奠定了良好的工作基礎，保證了井下作業生產的需要。

關鍵詞：可控循環通風 接力風機 空區回風 風道密閉

中圖分類號：TD724文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0030-01

1 銅鋅礦通風系統簡介

1.1 65年以前通風工藝簡介

撫順紅透山銅鋅礦于1958年開始建礦，在未更名前為紅坑口，由建坑初期在頂部中段開采，采取串聯簡易通風方式，隨著中段的增加逐漸演變成上下間隔式通風，通過一段時間實踐后，發現管理較為困難，隨即進行了原紅坑口第一次通風工藝改進。

1.2 70年代改造后工藝簡介

在發現下行風流難以控制后，通風技術人員將間隔式通風系統改為兩翼對角式通風系統，并安設了新主扇，主扇的工作方式為抽出式。改為平行雙巷式的階段通風網路，有效的控制了風流串聯，管理也較為容易。風量有了很大提高，由原來40～50m3/s增加到90～100m3/s，有效保證了井下作業生產的需要。

1.3 80-90年代以來通風工藝

進入80年代、特別是90年代以來，隨著銅鋅礦深部開采力度的加大，造成通風線路長，風阻大，使原東、西兩主扇能力也逐漸在下降，使井下作業生產的通風能力受到一定影響，為提高井下作業風量相繼在-287中段東風道、-467中段西風道安裝了兩臺接力風機，分別與新老主扇串聯通風。安裝后總風量達110m3/s，保證了井下深部中段作業生產的需要。

2 2000年后的通風技術改造后的情況簡介

2000年以來隨著向井下六系統開采深度的延伸，使井下通風線路越來越長，通風系統阻力也越來越大，造成通風困難也越來越多。使部分采區出現溫度偏高，風流偏小的現象。在靠近端部和深部采場溫度高達29～30℃，濕度接近100%，使作業人員的作業生產通風環境受到極大影響。

2.1 產生高溫的因素

井下風量供需之間的存在的矛盾：兩臺接力風機提供的風量為80～90m3/s，低于井下生產作業每人每分鐘4m3的需風量。

地溫的影響，經測試表明，從-647中段往下原巖溫度已經超過28℃。

并且由于采礦場礦石含硫較高：含硫礦石與空氣接觸后，氧化放熱較為嚴重。

2.2 產生高濕度增加的原因

因各種熱介質對水份的蒸發，如原巖、人體、設備、礦石等。并且熱空氣受自然風壓的作用向上運動，在運動過程中相對濕度增高，以至于出現霧狀現象。鑿巖機鑿巖時產生的霧狀氣體也是作業現場濕度增加的一個重要因素。

2.3 通風系統工藝改造方案和實施過程

（1）通風系統改造方案：在礦體東部施工回風巷道和天井，并通過-467中段與-287接力風機相連，增強東部通風系統回風能力，而礦體西部回風系統，則利用-527中段進行調整，是西部回風系統回風進入東部回風巷內，由原來的東西對角式通風系統，改變成較為合理的側翼對角式的通風網絡。使井下回風系統向東部轉移，在東部形成高負壓區，并在各主要回風巷道與主干運輸巷道的通風川脈安設密閉風門，有效控制熱風反向。防止了因通風系統東移阻力增加，并在-467中段安裝一臺接力風機與-287接力風機串聯通風。以保證東部通風系統能力滿足井下作業生產的需要。

（2）端部通風系統改造的實施和效果：原紅坑口經過22個月的施工，完成了對井下通風系統的改造，使設備調試和風機風量的測試基本達到了要求，其中主體工程總掘進量為2133m（斷面為2.5m×2.5m）。同時，在改造期間，配套工程共計清理四個中段回風巷道積渣近1000m3，施工水泥密閉及板式密閉風門近60余道。有效控制了風流串并聯的問題。經原紅坑口同湖南勞動保護研究院共同測試風機回風量為61m3每秒，有效的改善了井下端部高溫、高濕的作業環境。

3 目前通風系統的優點和存在的問題

3.1 通風系統的優點

各級領導重視通風防塵工作，建立了專門的通風防塵隊伍負責通風系統的改造設計和維護及日常管理工作，并積極做好井下通風系統的檢查和維護保養，并認真做好好通風的各項車測試工作，保證井下通風系統的正常運行。使生產作業得到了有效保障。

現在已經形成了主井、副井多井進風，東風井、西風井多井回風。使用多井進風并且又利用多井回風，這種進、回風方式相當適宜于深井開采的礦山，使通風系統的阻力減小。

中段通風網路較為合理，已建成了平行雙巷通風網路，使各中段采場均由本中段入風道基本上為人行天井得到新鮮風，并在入風天井上部施工密閉風門，防止新鮮風流直流進入上部中段回風道。污風從回風天井進入到上中段回風道排走，并在回風天井下口進行封堵，防止新鮮風流直接排入上部中段回風巷餒，能有效地解決風流串聯，保證了采場供風和回風系統的正常運行。

有效風量率較高，達到了73%左右，銅鋅礦是我國有色金屬開采目前較深的礦井，作為一個開采超過1000m的礦井，能保證井下作業生產有效風量的滿足，是相當困難的，為此銅鋅礦通風技術人員進行了周密部署和安排。

由于工程技術人員設計合理和采取了有效措施，使地表自然風壓與井下通風系統有效進行結合，既保證通風需要，又節省了能源。

3.2 通風系統存在的問題

目前銅鋅礦井下通風線路長，通風阻力大。西部通風線路長達4839m，其中進風段長2237米，回風段長2708m，通風阻力2548Pa。東部系統線路長6000余m，其中進風段長2357m，回風段長2708m，通風阻力為1666Pa。從壓力梯度圖上可以看出，通風阻力均分布在回風段，其中西部回風段阻力2102.688Pa，東部回風段阻力1416.5Pa。所以降低回風段的阻力是搞好該礦井下通風系統重要內容之一。

4 井下通風系統循環風改造發展構想

為了實施空區回風，首先必須建立一個隔離中段（對空區采取膠結充填、隔離、避讓等措施），防止主扇從空區短路抽風造成短路風流浪費能量，同時可以防止自然風流對生產作業中段的干擾。根據井下作業情況，在-407中段建立隔離層符合實際情況。并利用-287中段回風巷道建立水幕降塵和活性炭過濾裝置對井下污風進行過濾后，再由大井口入風進入井下通風循環系統，增加井口的入風總量，保證井下供風能力達到設計要求，使污風得到可循環利用，減少了污風外排，又節省了能源。

總之銅鋅礦在通風系統的改造和發展中積累了豐富的經驗，為今后礦山的發展奠定了堅實的基礎，也為銅鋅礦長久的發展制定了可行性的通風實施方案。