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(chǎn)實(shí)踐中采用多種通風(fēng)系統(tǒng),取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,這里詳細(xì)介紹了銅鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)的技術(shù)改造工藝和過(guò)程,并有針對(duì)性地提出幾種通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)改造構(gòu)想,為銅鋅礦今后的安全生產(chǎn)發(fā)展奠定了良好的工作基礎(chǔ),保證了井下作業(yè)生產(chǎn)的需要。
關(guān)鍵詞:可控循環(huán)通風(fēng) 接力風(fēng)機(jī) 空區(qū)回風(fēng) 風(fēng)道密閉
中圖分類號(hào):TD724文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)08(c)-0030-01
1 銅鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.1 65年以前通風(fēng)工藝簡(jiǎn)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(lián)簡(jiǎn)易通風(fēng)方式,隨著中段的增加逐漸演變成上下間隔式通風(fēng),通過(guò)一段時(shí)間實(shí)踐后,發(fā)現(xiàn)管理較為困難,隨即進(jìn)行了原紅坑口第一次通風(fēng)工藝改進(jìn)。
1.2 70年代改造后工藝簡(jiǎn)介
在發(fā)現(xiàn)下行風(fēng)流難以控制后,通風(fēng)技術(shù)人員將間隔式通風(fēng)系統(tǒng)改為兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng),并安設(shè)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(fēng)網(wǎng)路,有效的控制了風(fēng)流串聯(lián),管理也較為容易。風(fēng)量有了很大提高,由原來(lái)40~50m3/s增加到90~100m3/s,有效保證了井下作業(yè)生產(chǎn)的需要。
1.3 80-90年代以來(lái)通風(fēng)工藝
進(jìn)入80年代、特別是90年代以來(lái),隨著銅鋅礦深部開采力度的加大,造成通風(fēng)線路長(zhǎng),風(fēng)阻大,使原東、西兩主扇能力也逐漸在下降,使井下作業(yè)生產(chǎn)的通風(fēng)能力受到一定影響,為提高井下作業(yè)風(fēng)量相繼在-287中段東風(fēng)道、-467中段西風(fēng)道安裝了兩臺(tái)接力風(fēng)機(jī),分別與新老主扇串聯(lián)通風(fēng)。安裝后總風(fēng)量達(dá)110m3/s,保證了井下深部中段作業(yè)生產(chǎn)的需要。
2 2000年后的通風(fēng)技術(shù)改造后的情況簡(jiǎn)介
2000年以來(lái)隨著向井下六系統(tǒng)開采深度的延伸,使井下通風(fēng)線路越來(lái)越長(zhǎng),通風(fēng)系統(tǒng)阻力也越來(lái)越大,造成通風(fēng)困難也越來(lái)越多。使部分采區(qū)出現(xiàn)溫度偏高,風(fēng)流偏小的現(xiàn)象。在靠近端部和深部采場(chǎng)溫度高達(dá)29~30℃,濕度接近100%,使作業(yè)人員的作業(yè)生產(chǎn)通風(fēng)環(huán)境受到極大影響。
2.1 產(chǎn)生高溫的因素
井下風(fēng)量供需之間的存在的矛盾:兩臺(tái)接力風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)量為80~90m3/s,低于井下生產(chǎn)作業(yè)每人每分鐘4m3的需風(fēng)量。
地溫的影響,經(jīng)測(cè)試表明,從-647中段往下原巖溫度已經(jīng)超過(guò)28℃。
并且由于采礦場(chǎng)礦石含硫較高:含硫礦石與空氣接觸后,氧化放熱較為嚴(yán)重。
2.2 產(chǎn)生高濕度增加的原因
因各種熱介質(zhì)對(duì)水份的蒸發(fā),如原巖、人體、設(shè)備、礦石等。并且熱空氣受自然風(fēng)壓的作用向上運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相對(duì)濕度增高,以至于出現(xiàn)霧狀現(xiàn)象。鑿巖機(jī)鑿巖時(shí)產(chǎn)生的霧狀氣體也是作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)濕度增加的一個(gè)重要因素。
2.3 通風(fēng)系統(tǒng)工藝改造方案和實(shí)施過(guò)程
(1)通風(fēng)系統(tǒng)改造方案:在礦體東部施工回風(fēng)巷道和天井,并通過(guò)-467中段與-287接力風(fēng)機(jī)相連,增強(qiáng)東部通風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)能力,而礦體西部回風(fēng)系統(tǒng),則利用-527中段進(jìn)行調(diào)整,是西部回風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)進(jìn)入東部回風(fēng)巷內(nèi),由原來(lái)的東西對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng),改變成較為合理的側(cè)翼對(duì)角式的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。使井下回風(fēng)系統(tǒng)向東部轉(zhuǎn)移,在東部形成高負(fù)壓區(qū),并在各主要回風(fēng)巷道與主干運(yùn)輸巷道的通風(fēng)川脈安設(shè)密閉風(fēng)門,有效控制熱風(fēng)反向。防止了因通風(fēng)系統(tǒng)東移阻力增加,并在-467中段安裝一臺(tái)接力風(fēng)機(jī)與-287接力風(fēng)機(jī)串聯(lián)通風(fēng)。以保證東部通風(fēng)系統(tǒng)能力滿足井下作業(yè)生產(chǎn)的需要。
(2)端部通風(fēng)系統(tǒng)改造的實(shí)施和效果:原紅坑口經(jīng)過(guò)22個(gè)月的施工,完成了對(duì)井下通風(fēng)系統(tǒng)的改造,使設(shè)備調(diào)試和風(fēng)機(jī)風(fēng)量的測(cè)試基本達(dá)到了要求,其中主體工程總掘進(jìn)量為2133m(斷面為2.5m×2.5m)。同時(shí),在改造期間,配套工程共計(jì)清理四個(gè)中段回風(fēng)巷道積渣近1000m3,施工水泥密閉及板式密閉風(fēng)門近60余道。有效控制了風(fēng)流串并聯(lián)的問(wèn)題。經(jīng)原紅坑口同湖南勞動(dòng)保護(hù)研究院共同測(cè)試風(fēng)機(jī)回風(fēng)量為61m3每秒,有效的改善了井下端部高溫、高濕的作業(yè)環(huán)境。
3 目前通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題
3.1 通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視通風(fēng)防塵工作,建立了專門的通風(fēng)防塵隊(duì)伍負(fù)責(zé)通風(fēng)系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)和維護(hù)及日常管理工作,并積極做好井下通風(fēng)系統(tǒng)的檢查和維護(hù)保養(yǎng),并認(rèn)真做好好通風(fēng)的各項(xiàng)車測(cè)試工作,保證井下通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。使生產(chǎn)作業(yè)得到了有效保障。
現(xiàn)在已經(jīng)形成了主井、副井多井進(jìn)風(fēng),東風(fēng)井、西風(fēng)井多井回風(fēng)。使用多井進(jìn)風(fēng)并且又利用多井回風(fēng),這種進(jìn)、回風(fēng)方式相當(dāng)適宜于深井開采的礦山,使通風(fēng)系統(tǒng)的阻力減小。
中段通風(fēng)網(wǎng)路較為合理,已建成了平行雙巷通風(fēng)網(wǎng)路,使各中段采場(chǎng)均由本中段入風(fēng)道基本上為人行天井得到新鮮風(fēng),并在入風(fēng)天井上部施工密閉風(fēng)門,防止新鮮風(fēng)流直流進(jìn)入上部中段回風(fēng)道。污風(fēng)從回風(fēng)天井進(jìn)入到上中段回風(fēng)道排走,并在回風(fēng)天井下口進(jìn)行封堵,防止新鮮風(fēng)流直接排入上部中段回風(fēng)巷餒,能有效地解決風(fēng)流串聯(lián),保證了采場(chǎng)供風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
有效風(fēng)量率較高,達(dá)到了73%左右,銅鋅礦是我國(guó)有色金屬開采目前較深的礦井,作為一個(gè)開采超過(guò)1000m的礦井,能保證井下作業(yè)生產(chǎn)有效風(fēng)量的滿足,是相當(dāng)困難的,為此銅鋅礦通風(fēng)技術(shù)人員進(jìn)行了周密部署和安排。
由于工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)合理和采取了有效措施,使地表自然風(fēng)壓與井下通風(fēng)系統(tǒng)有效進(jìn)行結(jié)合,既保證通風(fēng)需要,又節(jié)省了能源。
3.2 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題
目前銅鋅礦井下通風(fēng)線路長(zhǎng),通風(fēng)阻力大。西部通風(fēng)線路長(zhǎng)達(dá)4839m,其中進(jìn)風(fēng)段長(zhǎng)2237米,回風(fēng)段長(zhǎng)2708m,通風(fēng)阻力2548Pa。東部系統(tǒng)線路長(zhǎng)6000余m,其中進(jìn)風(fēng)段長(zhǎng)2357m,回風(fēng)段長(zhǎng)2708m,通風(fēng)阻力為1666Pa。從壓力梯度圖上可以看出,通風(fēng)阻力均分布在回風(fēng)段,其中西部回風(fēng)段阻力2102.688Pa,東部回風(fēng)段阻力1416.5Pa。所以降低回風(fēng)段的阻力是搞好該礦井下通風(fēng)系統(tǒng)重要內(nèi)容之一。
4 井下通風(fēng)系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)改造發(fā)展構(gòu)想
為了實(shí)施空區(qū)回風(fēng),首先必須建立一個(gè)隔離中段(對(duì)空區(qū)采取膠結(jié)充填、隔離、避讓等措施),防止主扇從空區(qū)短路抽風(fēng)造成短路風(fēng)流浪費(fèi)能量,同時(shí)可以防止自然風(fēng)流對(duì)生產(chǎn)作業(yè)中段的干擾。根據(jù)井下作業(yè)情況,在-407中段建立隔離層符合實(shí)際情況。并利用-287中段回風(fēng)巷道建立水幕降塵和活性炭過(guò)濾裝置對(duì)井下污風(fēng)進(jìn)行過(guò)濾后,再由大井口入風(fēng)進(jìn)入井下通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng),增加井口的入風(fēng)總量,保證井下供風(fēng)能力達(dá)到設(shè)計(jì)要求,使污風(fēng)得到可循環(huán)利用,減少了污風(fēng)外排,又節(jié)省了能源。
總之銅鋅礦在通風(fēng)系統(tǒng)的改造和發(fā)展中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),為今后礦山的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為銅鋅礦長(zhǎng)久的發(fā)展制定了可行性的通風(fēng)實(shí)施方案。