焦家金礦寺莊分礦井下多級機站通風系統優化研究

桑軍勝，遲豐茂

(山東黃金礦業(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州市 261441)

焦家金礦寺莊分礦井下多級機站通風系統優化研究

桑軍勝，遲豐茂

(山東黃金礦業(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州市 261441)

寺莊鐵礦通風系統存在漏風、風流紊亂以及工作面缺風等問題，通過調查和原因分析，建立了以排風側為主的上、中、下三區的四級機站通風系統。新通風系統總風量227 m3/s，超過風量解算的218 m3/s，滿足總風量設計要求。分區多級機站通風系統有效解決了通風困難及漏風等問題，可為其他礦山通風系統優化設計提供參考。

通風系統；多中段作業；多級機站；風量分配

1 工程概況

寺莊礦區是山東黃金礦業(萊州)有限公司焦家金礦的主要生產分礦之一，寺莊礦區礦體產狀為多條平行脈，走向斷斷續續延伸近500 m。最長穿脈探礦巷達600 m，長于礦體走向延伸長度。

礦區采用礦體下盤主、副豎井加斜坡道的開拓方式，南北風井排風的兩翼對角式多級機站通風系統。階段高度30 m至45 m不等。其中，-100，-140，-180 m和-220 m之間為40 m，-220 m至-400 m六個中段為30 m，-400 m以下為45 m。目前從-100 m水平中段至-400 m水平中段10余個中段同時作業。目前，結合深部礦體的開采條件和實現日產礦石2500 t/d的目標，在南、北兩翼分別開鑿了南風井和北斜井(兼提升井)。

2 通風系統現狀

礦山通風系統間圖1，其存在以下問題。

(1) 上部中段開拓，造成系統紊亂。目前-100，-140 m和-180 m三個中段進行開拓施工，增加了原設計通風系統的復雜程度，加之生產過程中未按設計安全安裝風機，造成了局部風流紊亂。

(2) 漏風嚴重功耗大。未及時設置風門等通風構筑物，致使通風系統漏風嚴重；同時加大了風機的負荷。

(3) 采場排風井不到位，通風困難。采場開采之前未按通風要求及時開鑿通風天井，不能有效形成貫穿風流，導致中段通風混亂，無法形成規則、穩定的中段通風網絡。

(4) 在原采礦設計基礎上增加了-180，-140 m以及-100 m三個中段的開拓工程，計劃礦石產量大幅增加，導致設計通風系統風量加大。

3 通風系統優化

3.1 通風系統設置

完善的礦井通風系統應具有合理可靠的入、排風井巷，該入、排風井巷應是獨立的，避免與生產運輸相互影響；其次，應具有合理的通風網路，保證新鮮風和污風不相摻混，避免作業面污風串聯。

根據當前的生產狀況和原通風系統設計的要求，一方面，根據地表無法安裝風機的情況，確定南、北兩翼主要風機的合理位置；另一方面，根據寺莊分礦的礦石產量對礦井總風量重新計算核定；并為了保證所確定的通風系統工程順利實施，采取必要的技術保障措施。

利用小豎井、主豎井、北端導段風井以及斜坡道(輔助進風)兼作入風井，在排風側機站風機的作用下，新鮮風流進入到井下各個中段作業面。利用已形成的南風井和北翼的斜井排除井下的全部污風。在原來以-400 m中段為界，深、淺分區的排風側多級機站通風系統設計的基礎上，考慮到南、北風井地表無法安裝Ⅳ級機站風機和-220 m中段以上3個采礦中段的情況，對原設計進行改進，形成南北風井Ⅳ級機站風機安裝于井下的以排風側為主的三區多級機站通風系統。

3.2 通風系統風量分配

按需風點計算全礦總風量：

Q=k·(Qc+Qj+Qz)=1.15×(104+83+2)=217.35 m3/s

由于采用多級機站通風系統，漏風較少，取風量備用系數k=1.15按作業需風點計算全礦總風量。根據-630 m最終時期的風量分配結果進行網絡解算，將15%的備用風量按比例分配于每個中段。全系統總共分配風量227 m3/s，超過解算結果218 m3/s，可滿足總風量設計要求。整個系統形成了以排風側為主的上、中、下三區的四級機站通風系統形式。

圖1 通風系統現狀

4 結 論

(1) 利用小豎井、主豎井、北端導段風井以及斜坡道(輔助進風)兼作入風井，在排風側機站風機的作用下，新鮮風流進入到井下各個中段作業面。

(2) 全系統總共分配風量227 m3/s，超過解算結果218 m3/s，可滿足總風量設計要求。整個系統形成了以排風側為主的上、中、下三區的四級機站通風系統形式。

(3) 多級機站通風系統優化成功解決了風流紊亂、漏風以及采場排風井不到位的問題，寺莊分礦通風系統優化改造可為類似礦山提供有效參考。

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劉 濤(1982-)，男，山東萊州人，工程師，主要從事采礦工程設計及管理，Email：15133960801@163.com。

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