柏 楊，趙學平

（錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026323）

礦井通風是礦山生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，其在向井下作業(yè)場地提供新鮮的空氣、稀釋粉塵及有害物質(zhì)的同時也釋放出多余的熱量，有效降低熱害，能很好的提高井下工作環(huán)境，一旦通風不足，則會引發(fā)爆炸、火災、粉塵、高溫等災害。由此可見，良好的通風系統(tǒng)是保障礦下安全生產(chǎn)，提高企業(yè)效益、確保企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在，必須予以重視。

1 關項目概況

阿爾哈達礦區(qū)2005年建井，現(xiàn)礦區(qū)通風系統(tǒng)主要由副井和斜坡道進風，東、西風井出風的兩翼對角抽出式通風系統(tǒng)。西風井地表設有1臺DK62（A）-6-No21（355kw×2）風機；東風井地表設有1臺DK62（A）-6-No20（250kw×2）風機。礦井總裝機容量1210kw，總風量122.8m3/s。隨著掘進深度的推進，現(xiàn)有的通風網(wǎng)絡系統(tǒng)已無法滿足不斷變化的復雜生產(chǎn)的需求，危險隱患迫在眉睫，必須采取相應的優(yōu)化措施對現(xiàn)有通風系統(tǒng)結構進行改變，才能更好的解決現(xiàn)有項目通風系統(tǒng)中的各種問題，從而實現(xiàn)通風合格，才鞥更好的保障人民和企業(yè)的生命財產(chǎn)安全。

2 阿爾哈達礦區(qū)的通風存在問題

（1）通風工程不足，通風阻力大。目前的通風系統(tǒng)主要風井較淺，導致深部主要生產(chǎn)中段通風效果較差。且直接通風僅在西風井由地表延深至688m中段及東風井由地表延深至808m的中段，剩下部則為小斷面導段風井。且目前因為公司568m水平以下中段為公司主要回采中段，風井斷面小、通風路線長，通風阻力極大，這導致阿爾哈達礦區(qū)的深部通風效果差。

（2）風流控制差，風流短路明顯?，F(xiàn)有的通風系統(tǒng)主扇風機設在地表，對深部通風調(diào)控能力差；且回風系統(tǒng)通風線路長，巷道拐彎多，天井較多，各中段缺少調(diào)風設施，這導致造成下部中段風流短路，并且由于新鮮風流不足，大大降低了主扇的工作效率[1]。

（3）無專用回風巷，污風串聯(lián)現(xiàn)象突出。在最初設計中，未設計專用通風回風巷，導致中段風流陳雜串聯(lián)，下部中段污風進入上部中段，導致上部中段風流不新鮮，風質(zhì)差。

（4）深部開拓工程通風效果差，掘進效率地下。在阿爾哈達礦區(qū)，現(xiàn)有的開拓多是深部開拓，這些工程多為長距離獨頭掘進，在通風方面則使用傳統(tǒng)的導風筒通風，通風效率低，時間長，這不僅極大的影響了通風效果，還嚴重制約開拓工程施工效率。

為解決上述問題，我公司從增加通風工程、對井下風流進行調(diào)控、優(yōu)化施工設計等手段對通風系統(tǒng)進行了改造，以保證深部開拓和日常生產(chǎn)的需要。

3 阿爾哈達礦區(qū)通風系統(tǒng)改造關鍵措施

（1）開掘新井巷，縮短通風線路，降低通風阻力?，F(xiàn)有的礦井由于通風線路過長，通風效果不好，通風阻力也很大，因此有必要采取直接措施縮短通風線路長度，以降低通風阻力。針對阿爾哈達礦區(qū)的實際情況，我們采取的開掘新井、回風井的方式縮短通風線路長度，降低通風系統(tǒng)阻力。主要采取以下通風工程進行施工：東翼在井下由808m中段設計施工風井至568m中段，下部自568m中段設計施工風井至418m中段。西翼自688m中段設計施工風井至418m中段，施工系統(tǒng)示意圖如圖1所示，施工方法采用普通鉆爆法和反井鉆施工相結合。通風工程總工程量為4955.7m3（表1所示）。

圖1 通風系統(tǒng)示意圖

表1 通風系統(tǒng)工程工程量

（2）增加輔扇，改變通風網(wǎng)絡，強化中段風流調(diào)控。為了更好地管理風流，強化終端風流，在阿爾哈達礦區(qū)工程中我們采取了增加調(diào)風設備的方式，通過增加站風機、調(diào)節(jié)風門、輔扇等方式對風流進行引導控制。如下表2所示：對568m水平上部廢棄巷道、天井進行封閉，回風段處均安裝了調(diào)風設施；將原688、808m中段巷改為了總回風巷，并對回風巷進行了修護；在688m中段、808m中段回風井處安裝了二級基站風機進行輔助通風，一級基站地表風機只在通風困難的夏季開啟；在518m、468m、418m中段回風段處安裝三級基站風機，調(diào)節(jié)中段回風量。除此，還通過產(chǎn)學研合作開發(fā)，與青島理工大學合作實現(xiàn)《三維可視化通風仿真系統(tǒng)》，該系統(tǒng)能及時掌握通風數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，以便工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)情況隨時調(diào)節(jié)風量[2]。

表2 通風構筑物安設表

（3）提前施工采準工程，形成完善的中段通風網(wǎng)絡。為杜絕污風串聯(lián)給生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場所帶來的困難，深部中段結合采礦方法，充分利用分段采準工程，形成臨時專用回風巷，污風直接進入回風系統(tǒng)，避免與其它生產(chǎn)區(qū)域污風串聯(lián)。

（4）優(yōu)化開拓工程設計，縮短獨頭通風距離。本著開拓先行，主體工程優(yōu)先的施工原則。阿爾哈達公司深部開拓，箕斗盲斜井采用多水平分段反掘的施工工藝。設計中段聯(lián)巷距離斜井距離短，每到一反掘水平施工10m～12m聯(lián)巷便到斜井反掘位置可及時與已施工段貫通減少獨頭距離；設計串車盲斜井與中段聯(lián)巷在各中段的開口位置距離為130m～170m，中段開拓采用兩翼相向掘進的方法，大大減少獨頭掘進距離，僅為70m～90m左右，且不考慮中途臨時風井的貫通。

圖2 開拓施工設計示意圖

4 改造后的礦井通風系統(tǒng)實際效果

在阿爾哈達礦區(qū)通風系統(tǒng)改造后，我們發(fā)現(xiàn)，井下風量及通風質(zhì)量都有極大改進，實踐數(shù)據(jù)顯示，在采用改造方案后礦井總進風量由原本的122.8m3/s增加到204.763/s，通風能力提高了60%，不僅達到了最初的預期效果，有效改善了井下工作環(huán)境，保障了工作人員的身體健康。不僅如此，通過通風系統(tǒng)的改進，還有效減少能耗，在原本的通風系統(tǒng)中，東西風井分別為250kw×2與355kw×2對旋軸流式風機串聯(lián)工作，風機能耗大。系統(tǒng)改造后主扇只在夏季開啟，且只開啟一臺，其它季節(jié)利用二、三級基站進行機械通風，東西兩翼二級基站輔扇功率為90kw和70kw，三級基站功率為15kw×6即可滿足井下供風需求。阿爾哈達公司地處高寒地區(qū)，冰凍期較長，主扇每年只開啟4個月可滿足需求，能耗節(jié)約只體現(xiàn)在未開啟的8個月。從下表3中我們可以看出改造前后東西風井能耗對比數(shù)據(jù)，可以看到東西兩個風井在有花有降低風機電耗552萬，能耗降低了79%，節(jié)約電費275.5萬元，有著巨大的經(jīng)濟效益

表3 改造前后能耗對比表

5 結束語

本文通過現(xiàn)場調(diào)研、阻力測定等，系統(tǒng)的分析了阿爾哈達礦區(qū)通風系統(tǒng)存在的問題，并根據(jù)實際情況利用采準工程兼做通風工程，進行了施工改造，通過對改造后的通風系統(tǒng)實測我們發(fā)現(xiàn)，主要技術參數(shù)均已達到并遠超國家要求，大大的改善了井下作業(yè)環(huán)境，且通過增加回風巷，有效避免了井下串聯(lián)通風的情況，不僅有效保障了井下通風安全，為安全生產(chǎn)提供了安全保障，還有小降低了通風系統(tǒng)的能耗，有效節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。