吳紅斌
(太原鋼鐵(集團) 有限公司礦業(yè)分公司峨口鐵礦,山西 忻州 034207)
礦井通風系統(tǒng)是地下開采礦山礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分,礦井通風系統(tǒng)的運行狀態(tài)直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)安全,對礦井的安全性、企業(yè)的經(jīng)濟效益起著十分重要的作用。
在可靠性方面,礦井中設(shè)置的安全裝置包括:每臺通風機要配以壓力測壓裝置,測壓應(yīng)該位于風道的同一斷面處,測壓點應(yīng)該至少布置3 個。在按照正常的進風風流方向,測壓處的前方要有不少于風硐高度4 倍的直線長度,在測壓處后方要有不少于風硐高度2 倍的直線長度。對于主要通風機,要配備相應(yīng)的水柱計、電流表、電壓表和軸承溫度計等儀器儀表,并將礦井調(diào)度室的電話直接連入其中。對于主要通風機,其反風采用葉輪反轉(zhuǎn)的形式來實現(xiàn)反風,而反風的風量應(yīng)該能夠達到正常風量的一半左右,操作時間也應(yīng)控制在10min 之內(nèi)。這樣,不但能夠保障在意外的情況下及時實現(xiàn)反風,最大限度的降低災(zāi)害造成的損失。此外,主要通風機裝置應(yīng)該考慮配備兩臺,防止一臺因故停機后,沒有備用的風機投入到正常的使用之中,以此來保證礦井的正常供風。
礦井通風方式和通風系統(tǒng)對礦井的安全程度有著直接的影響。在一般的礦井中,通風方式多為機械抽出式,通風機的供電系統(tǒng)為雙回路形式,這樣能夠保障礦井的正常供風。而對通風系統(tǒng)而言,一般為中央分列式,其中,混合斜井和風井大多處于井田的中央部分,且兩翼相對均衡,通風的線路也相對較短,這樣布置的目的在于便于通風系統(tǒng)的調(diào)整與控制。同時,在必要的位置還要設(shè)置通風構(gòu)筑物,這樣能夠保障礦井的用風區(qū)域能夠獲得足夠的風量。當然,礦井的開拓范圍、采掘的布置以及風井的數(shù)目和井筒的裝備、設(shè)施等也會對礦井的安全產(chǎn)生直接或者間接的影響。為此,整個礦井要被劃分為一個采區(qū),在礦井生產(chǎn)的過程中只布置一個立風井,這樣做的目的是能夠有效的減小礦井的通風阻力。同時,礦井也只是布置一條沿脈巷,對于無底柱分段崩落法采準工作面而言,一般進路不超過7 米采用“擴散”的通風方式,超過7 米以上的進路采用局扇壓入式通風,掘進工作面則采用局扇壓入式通風,同時對退采結(jié)束區(qū)域及時進行密閉,這樣能夠有效的減少和規(guī)避工作面和采空區(qū)之間的漏風情況,保證礦井風流的穩(wěn)定性。
1) 在有自然風壓影響的井筒區(qū)域,要通過計算對部分井筒進行控制,加強主要通風機對這一區(qū)域的作用能力,抵御自然風壓的影響,保證風流穩(wěn)定。
2) 礦山井下通風系統(tǒng)要盡量布置成集中入風,分區(qū)式獨立通風系統(tǒng)。多風機聯(lián)合運轉(zhuǎn),各系統(tǒng)的回風道應(yīng)該獨立,如果回風道有相聯(lián)時,則必須用風門隔開,防止相互影響。通風系統(tǒng)布置時,要盡量減少入風風路的通風阻力。
3) 礦山井下在回采工作面應(yīng)采用獨立通風,這樣可以減少角聯(lián)風路和防止進回風流的干擾。要加強通風設(shè)施的質(zhì)量管理。礦井井下的廢巷道要全部封閉,防止漏風,保證通風的可靠性。
4) 期檢查和驗算角聯(lián)風道的風流穩(wěn)定性,進行調(diào)節(jié),使角聯(lián)風道兩端的風壓差有一定的數(shù)值,以保證其穩(wěn)定性。
5) 加強通風機及其附屬裝置管理,減少風硐、風機內(nèi)部以及阻力損失和漏風,提高通風機運行效率。
1) 測風數(shù)據(jù)評價。開展測風工作時,測風的地點涉及到進風井、回風井,采區(qū)進、回風巷,還包括采掘用風點進風巷、回風巷,主要進風巷和回風巷。在測風的過程中,還應(yīng)該注意測量風門、風橋等可能漏風的區(qū)域,這些區(qū)域包括掘進工作面、回采工作面上隔角和角聯(lián)巷道等,這些區(qū)域的風速相對較低。在測出數(shù)據(jù)之后,需要計算出礦井全部用風點的風流與風速,及時的判斷出風流與風速能否滿足礦井安全的需要。當然,過大的風流與風速,往往會造成礦井內(nèi)出現(xiàn)粉塵飛揚的情況,這也是安全隱患的一部分,可見,井巷內(nèi)的風流與風速要限制在最高風流與風速之下。
2) 自然風壓評價。在礦井生產(chǎn)中,因為井口高低不一、井巷風流溫度差別較大。這種情況往往會造成空氣密度之間的差異,該類差異被稱作“自然風壓”。自然風壓會對礦井通風產(chǎn)生一定的影響,這種影響隨著開采深度和通風負壓的增加會出現(xiàn)增加的趨勢。當自然風壓對礦井通風負壓的影響到了一定的程度時,礦井的通風計算就應(yīng)該考慮自然風壓的影響。對井下通風系統(tǒng)來說,自然風壓有利有弊,有時它能夠幫助礦井通風,有時也會阻礙礦井通風。在評價自然風壓時,自然風壓的計算應(yīng)該結(jié)合礦井的負壓和供風的實際情況,只有這樣,才能為自然風壓對礦井通風的影響作出正確的評價。因此,在計算自然風壓時,不但要最大限度的反映實際工作情況,還要使工作能夠便于計算,滿足礦井主扇風機的選型。而在主要通風機停止運轉(zhuǎn)時,要通過1 臺主要通風機擔負全礦通風的礦井,打開井口防爆門和有關(guān)風門,利用自然風壓通風,而對于由多臺主要通風機聯(lián)合通風的礦井,需要正確的控制風流,防止風流出現(xiàn)紊亂。
金屬礦山在后期生產(chǎn)中是一個特殊時期。礦井通風面臨的問題比前期更多、更復(fù)雜。因此,有效地完善后期金屬礦山設(shè)施和可靠的通風系統(tǒng),對一旦發(fā)生事故時,有較好的防止事故擴大和控制風流的應(yīng)急措施。