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        永平銅礦Ⅳ號礦體通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

        2016-08-30 13:25:46
        采礦技術(shù) 2016年4期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化改造通風(fēng)系統(tǒng)

        陳 華

        (江西銅業(yè)股份有限公司永平銅礦, 江西上饒市 334506)

        永平銅礦Ⅳ號礦體通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

        陳 華

        (江西銅業(yè)股份有限公司永平銅礦, 江西上饒市 334506)

        摘 要:永平銅礦Ⅳ號礦體3#采準(zhǔn)斜坡道連通-100m中段和-50m中段,-100m中段風(fēng)壓較小,該斜坡道貫通后使得風(fēng)流反向,-50m中段部分粉塵、炮煙經(jīng)該斜坡進(jìn)入到下分段,造成-100m中段風(fēng)流被污染,對-100m中段的作業(yè)安全產(chǎn)生影響,經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查、測定及分析,通過增設(shè)通風(fēng)構(gòu)筑物及開鑿導(dǎo)風(fēng)巷,使該問題得到有效的解決。

        關(guān)鍵詞:通風(fēng)系統(tǒng);風(fēng)流反向;優(yōu)化改造;永平銅礦

        1 Ⅳ號礦體通風(fēng)現(xiàn)狀

        永平銅礦Ⅳ號礦體的開采采用抽出式通風(fēng),新鮮風(fēng)流由北進(jìn)風(fēng)管纜井、輔助斜坡道進(jìn)入,經(jīng)各中段石門巷道、中段運(yùn)輸巷道、穿脈等進(jìn)入各采場,污風(fēng)通過天井或采空區(qū)至上中段回風(fēng)巷,再由西回風(fēng)井井口風(fēng)機(jī)抽至地表。隨著3#采準(zhǔn)斜坡道的貫通,使得-100m中段與-50m中段連接在一起,從而造成局部風(fēng)流紊亂。

        2 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

        Ⅳ礦體-100m中段采準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí),出于對3#采準(zhǔn)斜坡道工程成本和掘進(jìn)時(shí)對-50m中段作業(yè)影響程度的綜合考慮,將3#采準(zhǔn)斜坡道-50m中段開口定于-50m西回風(fēng)井石門處。3#采準(zhǔn)斜坡道貫通后,該區(qū)域通風(fēng)存在以下問題:

        (1)-50m中段炮煙不能完全經(jīng)-50m中段回風(fēng)系統(tǒng)排出至地表;

        (2)出現(xiàn)反風(fēng)現(xiàn)象,即-50m中段的炮煙由3#采準(zhǔn)斜坡道進(jìn)入到-100m中段段;

        (3)-100m中段風(fēng)質(zhì)受到污染,影響作業(yè)安全;

        (4)風(fēng)流短路,即-100m中段北進(jìn)風(fēng)管纜井進(jìn)來的新鮮風(fēng)流未經(jīng)過工作面直接流入東回風(fēng)井;

        (5)通風(fēng)構(gòu)筑物不全,0m中段作為充填回風(fēng)中段,該中段北進(jìn)風(fēng)井石門未設(shè)置風(fēng)門,新鮮風(fēng)流直接經(jīng)中段巷道流入西回風(fēng)井。

        為了解決以上問題我們對該通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查、測定并分析,提出了解決該問題的技術(shù)措施。

        3 現(xiàn)場調(diào)查和測定

        3.1測定內(nèi)容及方法

        礦井通風(fēng)系統(tǒng)測定的主要內(nèi)容包括各測點(diǎn)的巷道斷面積、風(fēng)流速度、大氣壓、風(fēng)流溫度等。

        (1)巷道斷面測定。巷道斷面采用梯形求積公式法測定,用激光測距儀測定選定斷面尺寸,并計(jì)算面積,計(jì)算方法如下:

        式中:B——所測巷道最寬長度,m;

        n——B等分量;

        h1——巷道初始點(diǎn)高度,m;

        hn——巷道末端的高度,m。

        (2)風(fēng)量測定。風(fēng)速測定采用側(cè)身測量法,儀器為熱球式電風(fēng)速儀,測量風(fēng)速的同時(shí),測定個(gè)測點(diǎn)溫度和濕度及大氣壓,重復(fù)測量使誤差小于5%,并取平均值,實(shí)際風(fēng)速V計(jì)算方法如下:

        式中:S——巷道斷面,m2;

        Vs——校正后風(fēng)速,m/s;

        V——實(shí)際風(fēng)速,m/s。

        3.2調(diào)查測定結(jié)果

        通過對Ⅳ號礦體現(xiàn)階段各中段通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)風(fēng)流進(jìn)行的測定,測定結(jié)果見表1。

        由表1可得出,3#采準(zhǔn)斜坡道貫通后,Ⅳ號礦體-100m中段通風(fēng)系統(tǒng)被污染的主要因素有:

        (1)在-50m中段風(fēng)流存在輔助斜坡道正壓、西回風(fēng)井負(fù)壓、北進(jìn)風(fēng)井正壓;

        (2)在-100m中段由于北進(jìn)風(fēng)井與B運(yùn)輸巷為直巷,風(fēng)流阻力小而形成短路風(fēng)流,對3#采準(zhǔn)斜坡道產(chǎn)生負(fù)壓。

        由于以上兩種因素的共同作用,使得-50m中段風(fēng)流大部分被分配到3#采準(zhǔn)斜坡道,-50m作業(yè)產(chǎn)生的污風(fēng)經(jīng)3#采準(zhǔn)斜坡道流入-100m中段,造成該中段新鮮風(fēng)的污染。Ⅳ號礦體通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化前各中段的風(fēng)流線路分別見圖1、圖2、圖3。

        表1 各測點(diǎn)斷面積、風(fēng)速、風(fēng)量、大氣壓和溫度測定結(jié)果統(tǒng)計(jì)

        圖1 0m中段優(yōu)化前風(fēng)流線路

        圖2 -50m中段優(yōu)化前風(fēng)流線路

        圖3 -100m中段優(yōu)化前風(fēng)流線路

        4 優(yōu)化措施及效果

        4.1優(yōu)化措施

        根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及測定的數(shù)據(jù),分析原通風(fēng)系統(tǒng)存在問題的原因,本著改善原通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效果、不影響Ⅳ號礦體生產(chǎn)的原則,采取了以下優(yōu)化措施:

        (1)在-58m分段13#溜井附近開鑿一條導(dǎo)風(fēng)巷與-50m分段西回風(fēng)井導(dǎo)風(fēng)巷貫通;

        (2)將-50m中段西回風(fēng)井石門處風(fēng)門關(guān)閉或砌筑風(fēng)墻;

        (3)在-50m中段3#采準(zhǔn)斜坡道口設(shè)柔性風(fēng)簾;

        (4)在-100m中段B運(yùn)輸巷道設(shè)柔性風(fēng)簾;

        (5)在-100m中段坑內(nèi)燃油庫回風(fēng)井設(shè)置風(fēng)門;

        (6)將現(xiàn)階段-50m中段不使用的溜井進(jìn)行臨時(shí)封蓋;

        (7)在0m中段北進(jìn)風(fēng)井石門處設(shè)置風(fēng)門。

        4.2效果檢查

        設(shè)計(jì)的通風(fēng)構(gòu)筑物及導(dǎo)風(fēng)巷施工完成后,對該區(qū)域風(fēng)向及風(fēng)質(zhì)進(jìn)行檢測。經(jīng)檢測風(fēng)質(zhì)基本符合《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》的要求。優(yōu)化后的風(fēng)流方向見圖4~6。

        圖4 0m中段優(yōu)化后風(fēng)流線路

        圖5 -50m中段優(yōu)化后風(fēng)流線路

        圖6 -100m中段優(yōu)化后風(fēng)流線路

        5 結(jié) 語

        Ⅳ礦體-50m中段回采作業(yè)現(xiàn)主要集中在W6~W9盤區(qū),采取以上措施后,-50m中段爆破產(chǎn)生的炮煙可通過采場空區(qū)或切割天井匯入到0m中段,經(jīng)西回風(fēng)井排出地表;-100m中段作業(yè)時(shí),污風(fēng)則通過分段溜井和采場空區(qū)或切割天井匯集到-58m分段經(jīng)西回風(fēng)井排至地表,作業(yè)面的空氣質(zhì)量得到有效的改善。

        參考文獻(xiàn):

        [1]任增玉.礦井通風(fēng)技術(shù)及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)探討[J].黑龍江科技信息,2010(12):47.

        [2]吳永波,張水平,徐明生.某礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)改造研究[J].江西有色金屬,2010(02):7-8,18.

        [3]謝本賢.銅綠山銅鐵礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造設(shè)計(jì)研究[D].長沙:中南大學(xué),2002.

        [4]王治學(xué).礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性及改進(jìn)措施[J].煤炭與化工,2015(08):110-112.

        [5]謝衛(wèi)群.新橋礦業(yè)有限公司礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].贛州:江西理工大學(xué),2010.

        收稿日期:(2016-02-25)

        作者簡介:陳 華(1976-),男,工程師,主要從事礦山生產(chǎn)技術(shù)管理,Email:781974176@qq.com。

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