某鎢礦山井巷風(fēng)流反向因素及防治措施

徐紹梅，汪光鑫

（1.江西鎢業(yè)控股集團(tuán)有限公司，2.贛州有色冶金研究所）

某鎢礦山地處江西境內(nèi)，礦區(qū)現(xiàn)有616m、556m、496m、448m、388m、328m、268m和208m等中段，主要有淺孔留礦法、分段空?qǐng)龇ǎS著開采的延伸，井下形成大量空區(qū)，自然風(fēng)壓對(duì)風(fēng)流影響較大[4]，風(fēng)流難以控制，部分井巷無風(fēng)、微風(fēng)、風(fēng)流短路、風(fēng)流反向、能見度不高等，威脅礦井安全生產(chǎn)。

1 礦井通風(fēng)現(xiàn)狀

1.1 通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

礦井通風(fēng)為多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)，388m以上新鮮風(fēng)流從各中段平硐進(jìn)入，388m以下通過平硐經(jīng)兩條豎井進(jìn)入各中段平巷，風(fēng)流沖洗工作面后通過輔扇排入中段回風(fēng)井，污風(fēng)納入496m的8線主扇（K45-6-NO17）總回風(fēng)井和496m的11線主扇（K45-6-NO17）總回風(fēng)井等排出地表。3帶礦體東部污風(fēng)通過616m的21線半主扇（k45-6-No15）排至地表。

1.2 存在的主要問題

對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在以下主要問題：

（1）通風(fēng)構(gòu)筑物不完善。各中段通風(fēng)構(gòu)筑物少，風(fēng)量調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)，井下基本以自然分配為主，部分風(fēng)流直接短路，難以保障井下作業(yè)點(diǎn)面需風(fēng)量；井下不少風(fēng)門、輔扇風(fēng)墻密閉不嚴(yán)，漏風(fēng)或漏炮煙、污風(fēng)循環(huán)、新污風(fēng)串聯(lián)；部分區(qū)域排風(fēng)側(cè)負(fù)壓較大、入風(fēng)側(cè)負(fù)壓較小，采空區(qū)密閉不及時(shí)，加之與地表貫通，采空區(qū)下風(fēng)，排風(fēng)側(cè)漏風(fēng)控制難度大，導(dǎo)致部分井巷風(fēng)流反向。

（2）總回風(fēng)井風(fēng)壓大。496m北組總回風(fēng)井的各中段均安裝了7.5kw或11kw的輔扇，而496m總回風(fēng)井口斷面小（不足2m2），井筒內(nèi)風(fēng)壓過大，難以及時(shí)排出污風(fēng)。東部回風(fēng)巷道和總回風(fēng)井未形成，污風(fēng)納入北組回風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流路線長(zhǎng)、通風(fēng)阻力大，通風(fēng)效果不明顯。

（3）中段回風(fēng)井堵塞或位置不合理。3帶8線328m～448m回風(fēng)井遭破壞被堵塞，污風(fēng)直排采空區(qū)后循環(huán)；部分回風(fēng)井設(shè)置位置不利于回風(fēng)，如388m的3帶11線東部、448m北組11線回風(fēng)井，下部中段回風(fēng)井設(shè)置于礦體北面、本中段回風(fēng)井設(shè)置于礦體南面，且兩個(gè)井的距離太近，帶密閉風(fēng)墻的輔扇造成下部中段回風(fēng)井上風(fēng)的阻隔。

（4）主輔扇安裝不盡合理。496m的11線北組主扇擴(kuò)散器距狹小的獨(dú)頭約5米，機(jī)站阻力大，動(dòng)能損失較大，主扇工作效率不高；部分中段輔扇選型及安裝位置不合理，回風(fēng)巷過風(fēng)斷面小，對(duì)風(fēng)流穩(wěn)定調(diào)控不強(qiáng)。

2 井巷風(fēng)流調(diào)節(jié)

2.1 影響風(fēng)流穩(wěn)定性因素

影響風(fēng)流穩(wěn)定的因素有很多，如通風(fēng)動(dòng)力、通風(fēng)構(gòu)筑物、通風(fēng)網(wǎng)路的動(dòng)態(tài)改變[1]，會(huì)系統(tǒng)性影響井下風(fēng)流；巷道貫通與封閉、工作面轉(zhuǎn)移、采區(qū)接替、巷道行人、行車和堆積物等，對(duì)局部區(qū)域的風(fēng)流影響較大。生產(chǎn)布局變化和生產(chǎn)的延伸，巷道風(fēng)阻、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及所需的風(fēng)量均在不斷變化，巷道風(fēng)阻變化時(shí)，對(duì)礦井風(fēng)壓風(fēng)量改變較大[3]。

2.2 風(fēng)流調(diào)節(jié)方式

礦井風(fēng)流調(diào)節(jié)主要有增阻調(diào)節(jié)、減阻調(diào)節(jié)、增壓調(diào)節(jié)等方法[2]。增阻調(diào)節(jié)常在回風(fēng)巷上安設(shè)風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等，增加系統(tǒng)的阻力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)量過剩、風(fēng)量不足作業(yè)區(qū)域的可控調(diào)節(jié)；當(dāng)某區(qū)域回采結(jié)束時(shí)，及時(shí)設(shè)置風(fēng)門或密閉，以控制風(fēng)流；減阻調(diào)節(jié)是消除井巷突然擴(kuò)大或縮小斷面，巷道轉(zhuǎn)彎或風(fēng)井口盡量做成圓弧，使井巷或轉(zhuǎn)彎的壁面光滑，以降低巷道局部阻力；增壓調(diào)節(jié)常在風(fēng)網(wǎng)的分支內(nèi)安設(shè)輔扇、引射器等設(shè)施，彌補(bǔ)主扇通風(fēng)機(jī)工作能力不足。

3 防治措施

為保證生產(chǎn)期間井下的風(fēng)流穩(wěn)定、可靠、可調(diào)，將實(shí)施如下防治措施。

3.1 完善通風(fēng)系統(tǒng)

（1）在616m東部27線掘?qū)Ｓ没仫L(fēng)巷道至676m標(biāo)高與地表貫通，并在回風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)一臺(tái)K45-6-NO17型軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量42.8～81.8m3/s，風(fēng)壓737～1414Pa，配用電機(jī)110kW，葉片角度35°，完善礦區(qū)東部回風(fēng)系統(tǒng)。

（2）采用反井鉆機(jī)在27線位置掘616m～388m東部回風(fēng)井，完善礦區(qū)東部通風(fēng)系統(tǒng)，并可兼顧礦區(qū)北部的通風(fēng)。

（3）掘3帶8線328m～388m回風(fēng)井，縮短8線污風(fēng)的回風(fēng)線路。

（4）井下所有主扇，均安裝遠(yuǎn)程在線開停監(jiān)控系統(tǒng)。

3.2 調(diào)整風(fēng)機(jī)安裝位置

對(duì)部分輔扇重新選型，并調(diào)整其安裝位置，通過改變壓力關(guān)系，增強(qiáng)風(fēng)機(jī)控制力和工作效率。如∶在448m的4線348S老礦點(diǎn)，需增3kw帶風(fēng)墻的輔扇；將448m北組5線7.5kw輔扇，調(diào)整為11kw并安裝在7線回風(fēng)巷；將448m北組15線7.5kw輔扇，調(diào)整安裝到10159采場(chǎng)西頭回風(fēng)巷；將448m的3帶11線30kw輔扇，調(diào)整為11KW輔扇，降低11線北組回風(fēng)巷壓力。在388m的348S采場(chǎng)北面安設(shè)3kw輔扇；在388m的3帶8線安設(shè)7.5kw輔扇。328m的7線3572采場(chǎng)北面安設(shè)3kw的輔扇。

3.3 控制內(nèi)部循環(huán)風(fēng)

為有效控制井下風(fēng)流，應(yīng)完善井下通風(fēng)構(gòu)筑物，優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，縮短風(fēng)流路線，降低礦井總風(fēng)阻[5]。如：需完善496m西部和北組兩臺(tái)主扇風(fēng)門，在496m的11線北組回風(fēng)井進(jìn)行擴(kuò)井（面積不小于5m2），在其主扇擴(kuò)散器一端增設(shè)導(dǎo)風(fēng)板；需增設(shè)完善的通風(fēng)構(gòu)筑物包括，密閉采空區(qū)等巷道34個(gè)、調(diào)節(jié)風(fēng)窗12個(gè)、風(fēng)橋3個(gè)、風(fēng)門3個(gè)、輔扇風(fēng)墻6個(gè)；需清理各中段回風(fēng)井回風(fēng)巷、總回風(fēng)井專用回風(fēng)巷內(nèi)冒落的礦石和雜物。

4 結(jié)論

實(shí)施后，完善了礦區(qū)東部通風(fēng)系統(tǒng)，保證了礦區(qū)東部通風(fēng)；優(yōu)化了通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路，降低了通風(fēng)阻力，井下風(fēng)流短路、新污風(fēng)串聯(lián)、反風(fēng)等現(xiàn)象得到了有效、穩(wěn)定的控制，通風(fēng)效果得到了明顯的提高，為礦山安全生產(chǎn)提供了保障。

參考文獻(xiàn)

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