肅北七角井鐵礦通風系統優化設計

趙永平，孫 利，吳彥平

（肅北縣博倫礦業開發有限責任公司，甘肅 酒泉 736101）

七角井鐵礦位于蘭新鐵路柳園火車站東北方向50km處，從柳園鎮有簡易公路相通，公路里程約63km，交通方便。

七角井礦區礦體走向長度約3.5km，采用主斜井+豎井+輔助斜坡道聯合開拓，形成多級機站通風系統[1]。

礦山原采用分段空場法回采，中段高度為65m，目前回采至2150m中段，按照采礦方法優化設計方案，七角井鐵礦山擬將自上而下分段空場采礦方法優化為自2020m中段采用分段空場嗣后充填采礦法向上回采。

1 現狀及存在問題

原通風系統為一級壓入兩級抽出的分區三級機站通風方式，即在礦區東、西兩側分別設有專用的進風井和回風井，東進風井標高自2390m～2215m，西進風2418m～2204m，礦區東、西兩側通風能滿足要求，但礦區中部通風困難。

從完成的主要井巷工程可見，礦山井下尚未形成完整的通風系統，難以滿足井下正常生產通風需求，為保障礦山井下正常生產，尤其要解決2215m～2020m水平通風，需對整個通風系統進行必要的完善[2]。

2 風量計算

七角井鐵礦山下一步有擴產至360萬噸/年計劃，因此，考慮生產作業條件和作業地點需風要求，分別計算各類用風量。

2.1 按實際生產指標估算全礦需風量

本次優化工作參考了國內多個類似礦山的實際生產通風需求，如：武鋼集團金山店鐵礦、程潮鐵礦、三山島金礦等，并結合本礦山的實際情況，按年產萬噸礦石耗風量1.1m3/s進行計算，全礦需風量為：

2.2 按各工作面所需風量計算

礦山所需要的總風量為各工作面所需風量和需要獨立通風的硐室所需風量之和[3]。按360萬t/a的生產能力對各用風工作面的數量和需風量進行了相應調整和分配，調整后各工作面所需風量見表1。全礦總需風量為396 m3/s。

表1 各工作面所需風量表

3 通風系統優化設計

考慮礦體走向長度較長，將原有的通風系統改造為中央對角式通風系統，分東、中、西三個塊區通風，系統采用兩級機站，采場回風聯絡道處風機為I級機站，各回風井石門處風機為II級機站，形成主井、副井和斜坡道進風，東、西回風井出風的中央對角式通風系統，詳見圖1優化后通風系統圖。

3.1 東、西區通風系統

新鮮風流由主井、副井進入2020m中段，經石門、沿脈、進風天井、分段巷道進入采場，風流沖洗工作面后，污風經采場空區、2085m中段采場回風聯絡道、2085m中段巷道、回風井石門、東西回風井排出地表[4]。

在西區采場2085m回風聯絡道分別設置I級機站（5個），在東、西回風井2085m中段石門內分別設置一個II級機站。

為了防止東、西區在2020m中段生產時產生的污風與中區2085m中段的新鮮風流串聯，在2085m中段東、西兩側各設一個風門。

圖1 優化后的通風系統圖

3.2 中區通風系統

新鮮風流由副井、斜坡道進入2085m中段，經石門（或聯絡道）、沿脈、進風天井、分段巷道進入采場，風流沖洗工作面后，污風經采場空區（采用崩落法時需設回風天井）、2150m中段采場回風聯絡道、2150m中段巷道、回風井石門、東西回風井排出地表。

在中區采場2150m回風聯絡道分別設置I級機站（4個），在東、西回風井2150m中段石門內分別設置一個II級機站。

4 小結

通風系統優化設計實施后，各需風點風量、風質均滿足規范要求，有效風量率顯著提高，礦山通風質量和井下作業環境得到明顯改善。

礦山開拓系統變化后，結合目前井下生產實際情況，充分利用已有的井巷工程和通風設備適當優化通風方案，完善通風系統是十分必要的。