地下開采礦山通風節能技術的研究

趙禹宏（吉林通鋼板石礦業公司火工處，吉林 白山 134300）

地下開采礦山通風節能技術的研究

趙禹宏
（吉林通鋼板石礦業公司火工處，吉林 白山 134300）

礦產資源在社會建設和經濟發展過程中扮演著重要角色，近幾年隨著我國社會經濟的快速建設對礦產的需求量也在不斷增大，礦產資源開采規模也在不斷擴大。在地下開采過程中通風系統發揮著重要作用，能否正常運行直接關系著整個礦山的安全和整體運行狀況。但是近幾年隨著礦山環境的不斷損壞，在實際工作過程中出現了越來越多的問題和安全事故，造成巨大的經濟損失，影響了當地的穩定和經濟發展。所以，在地下開采過程中必須要重視通風技能技術的發展，這樣才能提高地下礦山開采工作的安全性，維護社會穩定。

地下開采；采礦；通風節能技術；安全性

近幾年經濟全球一體化發展速度越來越快，我國作為全球經濟發展的重要組成部分也得到了快速發展。在經濟發展過程中對原材料的需求也日益增多，特別是鋼材、有色金屬等礦產資源。為了進一步滿足社會經濟建設發展需要，礦山企業也不斷擴大自身規模，企業已經超負荷運行，生產能力與實際生產已經嚴重不匹配。這種情況下礦山出現的災害事故也在日益增多，嚴重危害了礦工和企業的經濟利益及人身安全。特別是隨著近幾年地下開采礦山深度的日益加深，災害事故也越來越多。所以，必須要采取適當的措施解決地下開采礦山的安全問題，特別是要加強通風系統和技術，重視通風管理，防止礦山火災事故，保證礦山的安全生產，為社會發展建設提供必要的保障。

一、構建良好的通風網絡

（1）構建良好的通風布局。在開采地下礦山時會受到地理位置的極大影響，在我國大部分礦體的礦產資源都埋藏較淺，而且各個礦區并不集中，這種問題會影響礦山通風，這就需要重視通風的布局，要構建風區式的通風系統，這樣才能有效緩解經濟上的巨大壓力，不斷提高技術水平。

（2）構建良好的通風網絡?，F在大部分礦山企業在地下礦產開采過程中通常運用的是網絡模式的通風系統，這種方式可以有效提高工作效率。通過優化通風網絡，就可以有效降低通風網絡的消耗。一般在實際工作中應用到的通風網絡有三種，即自然風網絡、控制型通風網絡以及一般型通風網絡。這幾種通風網絡可以通過了解各分支的已知風量和各風機在工作時的風壓，采取非線性規劃的方式來處理。這種方式就可以了解風機和設施的位置，平衡回路風壓。

（3）合理設計風道。工作人員在設計風道時必須要全面考察，要合理規劃風道的半徑、斷面以及風阻之間的關系，合理規劃風道。在設計主干道過程中首先要考慮好風道斷面，要將其設計為圓形。之所以要選擇圓形的斷面是由于圓形相對半徑比較大，比較適合礦山發展。在設計風道時要采取相應的措施在表面進行襯砌，這樣才可以有效減少風道表面存在的摩擦力。但是在修建專用風道時要采取其他的方式，要考慮其他因素，主要包括以下幾個：一是拉格朗日乘數法。這種方式是通過尋找一種或者多個變量和限制條件來控制多元函數的極值。這種方法在計算時可以不考慮通風電費；二是平松良雄法。在應用這種方式時并沒有將巷道維護的費用考慮進去，所以這類方式更適合在修建單一井巷的斷面過程中；三是動態分析法。在這種方法下考察的是動態信息，要將不同時期風道的因素指數值進行全面的比較，并且計算出比率，并且通過對比得到相關的變化因素，此外在應用這種方式時還應該考慮風道的服務年限以及資金的時間價值；四是通路法。這類方式在應用過程中考慮了通風網絡中各種風路存在的阻力，通過這種方式可以有效提高工作效率，還可以合理控制經濟投入的費用，可以將工作成本控制到最低。

二、有效優選風機的方式

在礦山建設過程中礦井主扇占有重要地位，是礦山的“肺臟”。但是在整個礦山的通風系統中主扇的能耗量最大，占有90%以上。在我國，從50年代以來就一直使用仿蘇70B2型風機來進行地下開采礦山。這種機器的風機輪轂相對比較大，而且氣動性比較差，和現實使用的通風網絡不符合。所以，這種機器的工作效率比較低，消耗的能量大。為了進一步滿足礦山建設需要，各工礦企業不斷改善這種風機，改善風機性能，有效的提高了良好的節能效果，達到節能目標。尤其在國家明令該風機為淘汰產品以后，加大了研制開發新型替代產品的力度，在不長的時間里，研制出了K系列、FZ系列和FS系列等適合于地下開采礦山的通風設備。這種新型的風機可以有效改善葉型參數，這種風機的氣動性比較好，風量也比較大，風壓相對比較低，效率比較高，另外，這種風機的噪音比較小，能夠消除傳統風機的駝峰現象。所以，這種風機的結構與其他相比更加簡單，在安裝上也比較簡單。這種風機的優點很多，所以很快就取代了老式的風機。這些風機不僅與地下開采礦山網絡特性相匹配，而且節能效果十分明顯，創造了很好的經濟效益和環境效益。因此，改進、更新陳舊過時的通風設備是改善礦井通風的重要途徑。風機優選是從各種型號的風機中選出與通風網絡相匹配的風機，使其滿足工作面供風要求，且能耗最小。使用計算機優選風機可使該項工作更為快捷有效。多級機站通風方法是一種在通風系統內由多臺風機并聯組成的各級機站再串聯的通風方法。

三、采用適合的通用構筑物

在構建通風系統時可以通過合理選擇構筑物的方式，這種構筑物可以有效調節和控制風流，合理減少通風能源的消耗。特別是在使用壓入式通風方法時，很容易出現主風道風門損壞的現象，這就破壞了風流的穩定性，破壞了通風系統的平衡，所以，在實際操作過程中盡可能要制定完善的設計方案，要注重設計工作，選擇適當的風門。所以在工作過程中要重視通風部門的維護和維修工作，這樣才能夠保證通風系統的穩定性。另外在實際應用過程中也會選擇抽出式通風系統，在應用過程中必須要采取相應的方式來避免出風井口被損壞，這樣才能夠杜絕可能出現的安全問題。

結語

隨著我國改革開放步伐的不斷加快，我國經濟發展速度也在不斷上升，人民物質文化水平得到了極大地提高，這也對礦產資源提出了更多需要，為了進一步滿足經濟發展需要，礦產企業也面臨了全新的機遇。所以在開采礦產時除了要擴大規模以外，還要注重礦山安全問題，特別是通風問題。要不斷采取適當的措施提高通風能力，通過提高通風技術和管理水平，優化礦山的通風能力，減少礦山的事故數量，這樣才能進一步為我國經濟建設提供幫助。

[1]孫英.地下開采礦山通風系統建設與改造技術格局的多元化[J].礦山環保，2006 （05）.

[2]王成，孫寶生，張建，等.中國礦山安全現狀與防治對策[J].西部探礦工程，2011，124（08）.

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