某大型铅锌矿通风系统的研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 31 日 作者简介:达权昌(1987),男,汉族,广西隆林县人,大学本科,广西安生安全技术有限公司,采矿工程师,主要从事非煤矿山安全评价、矿山安全标准化等技术服务咨询和采矿方法及通风等研究。-21-某大型铅锌矿通风系统的研究 达权昌 广西安生安全技术有限公司,广西 南宁 530000 摘要:摘要:近年来,我国能源产业发展迅猛,获得了极大的发展优势,尤其在技术层面上,更是形成了极多的创新和改进路径,能有效促进生产安全,提高生产效率,减少能源损耗。其中,铅锌矿是能源产业中的重要组成部分,开采过程中也存在着一定的风险性。而通风系统则是矿
2、山生产的关键系统,也是当下技术研究和探讨的重点。本文将以某大型铅锌矿通风系统为研究案例,分析具体通风系统设计的重要价值,并对现存通风系统问题进行梳理,对矿井通风系统的优化设计提出意见以供参考。关键词:关键词:铅锌矿;通风系统;设备选择;风量计算;通风构筑物 中图分类号:中图分类号:TD724 0 引言 众所周知,我国矿业开采是重要的支柱型产业,而内部的生产作业安全性深受社会各界关注。其中,通风系统是决定矿山安全生产的关键所在,能够有效保证矿井空气的有效性,避免积累污染物或有毒有害气体影响井下作业人员的作业安全,降低大型矿井安全事故发生概率。目前矿井通风系统的研究和设计逐步广泛,形成了多元化的设
3、计形式,取得了显著的改善成效。但矿井通风系统也要与具体的矿山开采需求相匹配,铅锌矿作为一种矿山开采类型,在生产过程中,通风系统的建设极为重要,需要深入进行探究分析。1 某大型铅锌矿通风系统概述 1.1 矿井通风系统的基本任务 某大型铅锌矿,主要分为深部开采工程以及浅部开采工程。其中,通向地表的区域设置了若干个竖井井口。深部采用明竖井和盲竖井,浅部则采用平硐+盲斜井。矿井通风系统的基本任务主要如下:首先需要为井下生产提供足够的新鲜空气,满足井下施工人员对氧气的需求。其次,矿井通风系统要能及时将井下有毒有害气体浓度值降低到允许范围值内,降低安全事故发生率,避免诱发大型安全问题。另外,矿井通风系统的
4、设置需要调节井下气候,为作业人员提供良好作业环境。新鲜风可从指定的通风井进入到地下作业面,并且还额外设置通风构筑物,结合不同施工时期的需风量,及时调节风门,从而达到满足地下通风的需求,控制好工作面的风量及风向1。1.2 矿井通风系统类型及适用条件 矿井通风系统按照进回风井在井田内的位置,可分为中央式、对角式、分区式及混合式 4 种类型,每种矿井通风系统的适用范围有一定差异性。在某大型铅锌矿的通风系统设计中,分别采用了中央式及对角式混合的通风系统。其中,中央式通风系统,主要将进回风井设置于井田走向中央,并包含中央并列式以及中央边界式。而对角式通风系统,与中央式通风系统有所差异,又可细分为两翼对角
5、式、分区对角式。其中,两翼对角式的通风系统进回风位置分别位于井田的两翼。而进风井大致位于井田走向的中央,两个回风井则分别分布于井田边界的两翼。如若两翼分别包含一个回风井,一个进风井则可称之为单翼对角式。分区对角式通风系统及通风井主要位于井田走向的中央,并且在各采区开掘一个不深的小回井,内部无总回风巷。除以上两种常用的通风系统外,分区式通风系统,主要是指在井田的每一个生产区域内部,同时开凿进回风井,从而保证内部进风回风能够独立运作,形成各自独立的通风系统。另外,部分矿井开采中为整体开采需要,往往会同时采用多类通风系统类型,形成混合式通风系统,如中央分列与两翼对角混合式较为常见。1.3 主要通风机
6、的工作方式与安装 通风机的工作方式,可细分为抽出式、压入式及中国科技期刊数据库 工业 A-22-混合式。其中抽出式工作方法主要是将通风机安装于回风井口,从而在具体的施工过程中,使得整个矿井的通风系统能够处在低于当地大气压力的负压状态下。这样即使当内部的通风机出现故障时,作业环境也较为安全,井下风流压力不会出现失衡问题。除了抽出式外,压入式的通风机,在作业时主要将风机安装于入风井口,此时矿井内部的气压与外部的正压状态相一致。同时,如若内部的主要通风机出现运转故障,会降低内部气压状态。当二者混合使用时,一般会在入风井口处设置风机,完成压入式工作任务,而回风井口处则主要负责承担抽出式工作。如此通过一
7、压一抽,使得中间的工作面能够保持在平衡状态下,正压或负压均不大。但该种通风机的使用方式,会加大内部设备的复杂性,管理难度更高。2 某大型铅锌矿通风系统现存问题分析 通过对某大型铅锌矿通风系统的现状调查分析,总结目前该矿井内部的通风系统,存在以下重要问题,亟待进行优化解决。其一,随着大型铅锌矿开采需求增加,采矿工艺发生改变,生产能力逐渐提升,因而对目前矿井通风系统的整体通风效果需要进行提升,使之与生产需求相适应。其二,在现有通风系统中,存在着中段通风网路不完善的问题,使得部分作业区域缺少新鲜风流,难以抵达作业面,影响作业人员作业的安全性。同时,还存在着作业点处的受污染空气逐步扩散问题,影响内部作
8、业环境。其三,在现有矿井内部的通风系统中,通风构筑物和相关的漏风工程布置存在一定不足之处,流入矿井内部的新鲜风流未能抵达作业区域,便漏入回风道,影响整体新鲜风流的利用率,造成风量浪费问题。其四,现有矿井部分区域积累有毒有害气体较为严重,局部测点浓度较高,需要进行优化。在此基础上,因矿井开发需求,矿井存在多中段同时作业,以往的废旧施工巷道无法完成封闭处理任务,出现漏风现象,降低内部通风效果2。3 某大型铅锌矿通风系统的研究 3.1 通风系统要求 基于以上分析,进行大型铅锌矿通风系统的优化,首先要着重考虑通风系统的设计内容及设计要求。本身通风系统的设计,其基本目的在于建立安全可靠经济合理的矿井通风
9、系统,满足整体生产的安全性需求。为此,通风系统的设计应满足以下系统要求:能提供更多新鲜空气运送到工作区域范围内,满足工作所需,并且持续保证良好生产作业条件;通风系统应具有经济成本性优势,便于管理且风流稳定,能实现抗灾效果;在发生井下作业事故时,要确保通风系统能够较好的控制风流,方便作业人员安全及时撤出。另外,在通风系统的设计上,还应着重符合井下环境和安全监测需求,能具有一定的预警机制,综合效益更为理想3。3.2 通风系统优选 明确了通风系统的基本要求后,选取矿井通风系统时,应保证每一矿井都拥有完整且独立的通风系统,这样可保证各区域施工能够较好地相互独立,避免出现井下通风不良。在此基础上,要考虑
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