关于金矿机械通风系统的优化研究刘卫东

关于金矿机械通风系统的优化研究刘卫东

刘卫东

招金矿业股份有限公司河东金矿山东招远265400

摘要:通风系统是进行矿山地下开采的重要环节，是矿山地下开采系统的重要组成部分。在对通风系统进行实际运用的过程中，需要施工管理人员对金矿的开采情况进行深入的了解，对于通风系统所存在的主要问题，应当根据施工限产的实际情况以及当地的具体地理情况，拟造出适当的通风系统。目前有大多数金矿采用中央对角式通风系统进行采矿，并运用抽出式通风的方式来进行作业。这种模式能够对金矿地区的浅部和深部进行联合通风，通风效果良好。有助于增大风量、消除漏风及降低风阻，在采矿环节发挥了重要作用，改善了井下的作业环境，提高了扇风机的使用效率。

关键词:金矿机械通风；系统建设；优化建议

1.前言

金矿行业在近年来得到了迅猛的发展，地下采矿工作如火如荼。然而，随着地下矿开采深度的不断增加，地下的条件情况会随之变得更加恶劣，开采的难度也随之增大。因此，增加采矿产量只能依靠劳动力来实现，但是该种方法在实施中却存在着较大的困难。要想促进采矿产量的增加，满足消费市场的需求，就需要依靠现有的科学技术手段，提高采矿装备水平，扩大采矿生产规模，进而促进采矿行业的劳动生产率得到大幅度提高。

2.机械通风系统存在的问题

2.1风阻较大、风量不足

通过对通风系统试运行期间的数据进行观测，对整体进行考虑可知，通风系统存在较多问题。首先，系统风阻较大，促使主扇的风压提高，增加了主扇的电功消耗，进而降低了主扇的风量。其次，系统通风量不足，井下的风窗、风门和挡风板等通风构筑物的存在，造成系统总风阻量持续增加，风量随之持续减少，导致井下的通风总量明显减少，无法满足当前通风系统的使用要求。

2.2漏风严重、局部风速过大

通过对总风量的了解可知，漏风的总量占风量的40%,漏风主要是指没有经过采场等作业地点，没有对风机产生的风量进行合理利用，导致井下的风量过少，不能满足风量的使用要求。井下存在着总回风巷风速过大情况，不利于各项工作的顺利开展，给井下工作人员开展井下作业造成了一定的危险性，造成安全隐患的产生。同时过大的风速会给风表的准确测量造成一定的影响，造成风速测量误差的加大。

2.3给热循环风流和并上行风流造成影响

通常在金矿矿井的底部进行深部系统开拓的过程中，需要挖掘泻水井，来与运输大项进行连接，通常这些泻水井与地面会产生一定的误差，每天的排水量也相对较大。各地区矿坑涌水的深度存在着一定的差异，通常主要的温度会维持在20℃至35℃之间，有很大一部分的水温主要维持在28℃以上，矿坑涌水在泻水井下泻的过程中，会造成井水中空气产生下向的风压。通常，在现场对泻水井进行测量时，可知最大风速能够达到20m/s，风流动压量能够达到250Pa。金矿井下的循环风流会经过卸矿站，导致空气中的含氧量相对较低，温度相对较高，造成粉尘浓度较大，不利于促进井下工作顺利开展。并且循环风流也会使周围的空气变得潮湿，会对矿井内的电机车架线和金属管线等机械设备造成一定腐蚀，给井下工作人员身体健康造成较大影响。

3.通风系统改造方法

通风系统对金矿各项工作的有效开展发挥了重要的作用，本文主要是以玲珑金矿中的西山坑口分区为例，对通风系统进行优化改造，通过提出合理的改造设计方案，合理选择风机类型和通风构筑物，确保了通风系统设计的合理性。

3.1通风方式

西山坑口分区通风系统主要是由平碉进风和抽出式接卸通风两种形式为主。需要在斜井底部地区进行回风机站的设置，需要安装1台主扇，和1台辅扇，在底部位置进行回风机站的设置。通常风流都会通过坑口中的平碉进人，沿着主运输线进人到各个工作地区，污风通常是在冲洗工作面后产生的，受回风机站主扇负压作用影响较大，通常会沿着风机站上升到斜井的上中段地区。此时，需要将回风线路分成2路，需要借助中段回风机辅扇的作用影响，导致风流进行到中段回风大项地区，会沿着一级、二级和三级斜井上升到中段地区，在回风基站主扇的负压作用下，会沿着空区的通风通道，将风量从地表口处排放出去。

3.2风量计算

对矿井进行通风的主要目的主要是进行新鲜空气的获取，通过稀释的形式，能够消除空气中存在的有害气体和粉尘，对营造良好的作业环境，保证井下工作人员的身体健康发挥了重要的作用，促进了生产效率的提高。需要对西山坑口进行分区挖掘作业，主要挖掘的对象是中段盲斜井，同时需要考虑到盲斜井的贯通，合理设计挖掘工作面，将每个作业面的风量保持在2m3/m。

3.3通风阻力计算

井下的空气在运行过程中，通常会沿着井巷运动，受风流的枯滞性和惯性影响较大，通常会受到井巷壁面等对风流的影响，进而造成一定的通风阻力，导致风流的能量遭受到一定的损失。通风阻力主要包括摩擦阻力和局部阻力两种，局部阻力通常占摩擦阻力的20%。

3.4通风系统改造方案比较

在进行通风系统方案改造时，需要结合矿体的条件和井下开采情况，制造出不同的采矿方案，确保采矿方案的设计能够符合当前金矿系统的开采要求。通风阻力的产生受通风线路影响较大，需要对金矿坑口的工程分布现状进行了解，以便选择合适的通风方案。主要的通风方案主要包括以下两种:方案一，需要在金矿坑口分区系统中进行回风机站的设置，需要在内部安装1台主扇，经过主扇的作用，将风从平碉口排出到地表。但是在实施过程中，也存在较多问题:产生的回风段通风阻力相对较大，占总阻力的70，受单台风机作用力影响，难以实现对通风阻力控制。由于通风系统的动态变化调整性相对较小，通风阻力会随着风量的增加而增加。当前，探矿时期的通风系统设计风量较高，通风阻力会随着生产采矿回风量的增加而增加。方案二，需要在金矿坑口分区通风系统的五级斜井底部进行回风机站的设置，需要安装1台主扇，在三级斜井底部设置回风机站，安装1台扇风机，将发射出来的风向作为辅助风来使用，需要对井下通风的具体情况进行了解，将污风按照斜井上行进行排出。

3.5风机选型及通风构筑物设置

当前，玲珑金矿西山坑口分区的主要通风系统为探矿通风系统，需要对风机进行合理的选型和布置，了解在生产时期实际的通风需要，确保通风系统的正常运行，以达到整体通风排尘和降温效果，结合金矿发展的实际需要设置必要的通风构筑物。

4.结束语

在金矿中实施通风系统进行技术改造，有助于井下的作业环境的改善与井下工作的效率的提高，对金矿开采工作有着重要影响。本文首先对金矿机械设备通风系统进行了全面的介绍，对该系统的通风方式、风量计算、通风阻力计算、通风系统改造方案比较和风机选型及通风构筑物设置进行了有效的分析，促使风速和风量都得到了较大程度的利用。并通过对现有通风巷的合理利用，需要采用多台风机串联或者抽压混合式局扇通风的形式，对井下的通风系统进行合理的改造，确保井下各项作业的顺利完成。

参考文献

[1]严鹏.二道沟金矿深井开采可控循环通风系统研究[D].中南大学，2013.

[2]谭星宇.板溪锑矿深部开采通风系统优化及热害治理研究[D].昆明理工大学，2014.

[3]王孝东.高海拔金属矿山矿井通风系统研究[D].北京科技大学，2015.

[4]李锦峰.南温河钨矿井下区域受控循环通风与监测监控系统优化研究[D].昆明理工大学，2012.

[5]刘多文.新城金矿深井通风降温技术研究[D].东北大学，2014.

[6]郑日宇.金矿矿井通风系统技术改造[D].天津大学，2016