關(guān)于金屬礦山通風(fēng)問(wèn)題的探討
文/藍(lán)善海,江西漂塘鎢業(yè)有限公司
在礦山開(kāi)采的基礎(chǔ)設(shè)施中,礦井通風(fēng)系統(tǒng)是其中的一項(xiàng)重要組成。他所具備的主要功能有向井下提供可循環(huán)的空氣,排出或稀釋井下開(kāi)采產(chǎn)生的有毒、害氣體從而達(dá)到提高空氣質(zhì)量,改善施工環(huán)境的目的,更重要的是能夠在很大程度上起到防止井下災(zāi)害,消除事故因素的作用?;诖?,本文主要對(duì)金屬礦山通風(fēng)問(wèn)題進(jìn)行分析探討。
金屬礦山;通風(fēng)問(wèn)題
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排除污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)動(dòng)力及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工程體系。在生產(chǎn)時(shí)期,其主要任務(wù)是充分利用各種動(dòng)力,以最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式,供給井下人員足夠的新鮮空氣,把有毒有害氣體稀釋到安全濃度以下,為井下員工創(chuàng)造符合法律法規(guī)規(guī)定的良好工作環(huán)境;當(dāng)安全事故發(fā)生時(shí),通風(fēng)系統(tǒng)可以及時(shí)有效地控制風(fēng)流方向及大小,結(jié)合使用其它設(shè)備措施,可以極大地防止和消除礦山事故的發(fā)生。人們將其在一定條件下、一定時(shí)間內(nèi),實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)的能力程度稱(chēng)為礦井通風(fēng)的可靠性。
金屬礦山的通風(fēng)系統(tǒng)雖經(jīng)多年建設(shè)與調(diào)整,取得了一些進(jìn)展,但由于采礦作業(yè)不正規(guī),通風(fēng)設(shè)計(jì)不完善和通風(fēng)技術(shù)管理水平不高等原因,仍存在不少問(wèn)題:
(1)礦井生產(chǎn)為多中段同時(shí)作業(yè),中段之間缺少回風(fēng)天井,各中段之間采場(chǎng)排列位置不規(guī)范,加上爆破后二次破碎作業(yè)頻繁,因此,采場(chǎng)間風(fēng)流串聯(lián),煙塵污染嚴(yán)重;
(2)由于中段通風(fēng)網(wǎng)路不健全,風(fēng)量調(diào)節(jié)設(shè)施不完善,對(duì)作業(yè)工作面不能實(shí)現(xiàn)按需分風(fēng),影響作業(yè)面的通風(fēng)效果,并造成風(fēng)流浪費(fèi);
(3)金屬礦山開(kāi)采方法多用空?qǐng)霾傻V法,留下了大量的采空區(qū)沒(méi)有充填或封閉,井下破碎硐室和集中放礦溜井等局部污染缺乏控制措施,容易造成入風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流污染;
(4)金屬礦山多在山區(qū),由于井口間有高差和氣溫變化,仍受自然風(fēng)壓影響,使井下部分巷道風(fēng)流方向不穩(wěn)定。一般來(lái)說(shuō),在主扇總風(fēng)壓作用比較薄弱的地帶,沒(méi)有輔扇對(duì)風(fēng)流進(jìn)行控制,容易受自然風(fēng)壓影響,造成風(fēng)流混亂。如抽出式通風(fēng)系統(tǒng)中各通達(dá)地表的入風(fēng)口和采空區(qū)、塌陷區(qū)之間,有可能風(fēng)流反向,使入風(fēng)道變?yōu)榕棚L(fēng)道。壓入式通風(fēng)系統(tǒng)中各通達(dá)地表的排風(fēng)井、塌陷區(qū)和中立的提升井之間也可使排風(fēng)井變?yōu)槿腼L(fēng)井,煙塵倒流。造成這種現(xiàn)象的主要原因是通風(fēng)系統(tǒng)不嚴(yán)密,漏風(fēng)風(fēng)路太多,主扇不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。另外,主扇過(guò)于集中,不能對(duì)全風(fēng)路進(jìn)行有效控制;
(5)礦井漏風(fēng)嚴(yán)重,有效風(fēng)量率低。抽出式通風(fēng)的礦井,通過(guò)地表塌陷區(qū)和采空區(qū),直接漏入回風(fēng)道的短路風(fēng)流,有時(shí)可達(dá)主扇風(fēng)量的40%~50%。造成這種漏風(fēng)的原因,首先是由于開(kāi)采上缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,過(guò)早地形成了地表塌陷區(qū);在回風(fēng)道上沒(méi)有保留必要的隔離礦柱;對(duì)塌陷區(qū)和采空區(qū)未及時(shí)進(jìn)行充填或隔離。壓入式通風(fēng)的礦井,通過(guò)井底車(chē)場(chǎng)的短路漏風(fēng)量也很高。產(chǎn)生這種漏風(fēng)的原因,主要是風(fēng)門(mén)失效,無(wú)其它控制措施。有些礦山井下作業(yè)面分散,廢舊坑道不能及時(shí)封閉,井口密閉、反風(fēng)裝置、井下風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、擋風(fēng)墻等通風(fēng)構(gòu)筑物不嚴(yán)密,也造成較大的漏風(fēng);
(6)主扇風(fēng)硐、擴(kuò)散塔以及井下風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物的空氣動(dòng)力性能差,局部通風(fēng)阻力大,增大了通風(fēng)能耗;
(7)通風(fēng)管理水平不高,沒(méi)有配備專(zhuān)門(mén)的通風(fēng)技術(shù)人員和通風(fēng)工,或雖配備了通風(fēng)技術(shù)人員和通風(fēng)工,但技術(shù)水平和操作水平低下,沒(méi)有持證上崗,滿(mǎn)足不了礦井通風(fēng)需要。
綜合以上各種在礦山通風(fēng)系統(tǒng)中存在的安全問(wèn)題進(jìn)行考慮,提高礦山通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性,就需要從多方面入手進(jìn)行技術(shù)措施的完善,包括:人員、系統(tǒng)設(shè)置和環(huán)境等因素。
(1)不斷完善礦山開(kāi)采的各項(xiàng)系統(tǒng),有效解決空氣交互串聯(lián)、相互污染的問(wèn)題,礦山的運(yùn)輸、排水和通風(fēng)都要堅(jiān)持始終以安全生產(chǎn)為目標(biāo),建立相應(yīng)的開(kāi)拓系統(tǒng),完善通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)量調(diào)節(jié)設(shè)施,并保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)盡量選用新型材料、設(shè)備和技術(shù)工藝,進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)各構(gòu)筑部分的建設(shè),保證通風(fēng)動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),使開(kāi)采段落的空氣壓力保持平穩(wěn)循環(huán)。
(3)正確進(jìn)行井下各個(gè)礦房的布置、選擇適宜的開(kāi)采順序,確定各結(jié)構(gòu)的相關(guān)要素并妥善安置,因?yàn)樵谶M(jìn)行礦井地下開(kāi)采時(shí),主要施工場(chǎng)地都聚集大量人員、并且事故多發(fā)場(chǎng)所也都分布在各礦房。最大限度的減少空氣泄漏,從而使通風(fēng)系統(tǒng)的空氣流通有效提高。
(4)深入研究礦井通風(fēng)系統(tǒng)空氣流通的運(yùn)行規(guī)律,尤其是要關(guān)注在動(dòng)力作用和熱力作用下所造成的空氣流通變化和由此帶來(lái)的潛在危害,并且相應(yīng)的進(jìn)行有針對(duì)性的穩(wěn)定空氣流通手段的研究。對(duì)局部空氣流通較困難的巷道,設(shè)置相應(yīng)的輔扇、局扇,增加空氣動(dòng)力。
(5)礦井中的破碎硐室與放礦溜井也是治理污染的關(guān)鍵,要在充分掌握其粉塵揮散規(guī)律的基礎(chǔ)上制定合理的凈化措施,如可以進(jìn)行沖激式除塵器的設(shè)置,不但能夠有效降低粉塵深度,對(duì)礦井下氣流質(zhì)量也有很好的改善效果。
(6)在日常生產(chǎn)中要隨時(shí)關(guān)注對(duì)井下通風(fēng)系統(tǒng)的檢測(cè),包括:通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)力設(shè)施和通風(fēng)構(gòu)筑物。不但要嚴(yán)格檢測(cè)系統(tǒng)可靠性也要隨時(shí)重視風(fēng)流的穩(wěn)定性。分析其可靠性不僅要研究特定風(fēng)路的氣流量是否在規(guī)定范圍也要重視風(fēng)質(zhì)的控制。加強(qiáng)日常的通風(fēng)管理,保證主扇、輔扇、局扇的正常開(kāi)動(dòng),維護(hù)好回風(fēng)天井、回風(fēng)巷道、通風(fēng)構(gòu)筑物,保證其不堵塞、不漏風(fēng),能正常使用。
(7)重視礦山通風(fēng)系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)管理人員的培訓(xùn),做到專(zhuān)業(yè)適當(dāng)、人員安置合理,保證管理人員的職業(yè)素養(yǎng),保證持證上崗。
總而言之,礦井通風(fēng)系統(tǒng)直接關(guān)系到礦井下工作人員的生命安全以及礦產(chǎn)的開(kāi)采質(zhì)量,為此,必須做好通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本研究中提出了選用新型通風(fēng)設(shè)備、局部系統(tǒng)通風(fēng)、全面通風(fēng)優(yōu)化以及對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)等對(duì)策,希望對(duì)后期的礦山通風(fēng)工作有一定的借鑒。當(dāng)然,在日后的工作中,應(yīng)不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上提出更為科學(xué)、合理的對(duì)策。
[1]別小飛,陳素營(yíng),張彥超.礦井延深開(kāi)采通風(fēng)系統(tǒng)改造優(yōu)化[J].能源技術(shù)與管理,2011(5):116-118.
[2]孫承武,張萬(wàn)軍.優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)降低通風(fēng)阻力[J].煤炭技術(shù),2011,30(6):138-140.