我國金屬礦山礦井通風系統評述

吳冷峻 周 偉 賈敏濤 居偉偉

(1.中鋼集團馬鞍山礦山研究院有限公司；2.金屬礦山安全與健康國家重點實驗室；3.華唯金屬礦產資源高效循環利用國家工程研究中心有限公司)

礦井通風是地下礦山采礦安全和井下作業人員職業健康的重要保障。在國家政府部門、高校及科研院所以及礦山企業的共同努力下，我國礦井通風理論和技術經過60多年的發展取得了顯著進步[1-3]。近20 a來，我國生產安全情況發生了巨大變化，國內安全生產形勢發生了根本性好轉，但我國礦山安全形勢仍然不容樂觀，由于各種因素的存在，相當一部分礦山的井下通風系統仍然存在一些技術和管理方面的問題，礦井通風安全隱患突出，安全生產事故頻發[4-6]。本研究結合國內金屬礦山礦井通風工程實例，分別對金屬礦山礦井通風系統在設計、施工建設以及安全管理階段存在的問題進行梳理和論述，并對相應的改進策略進行探討。

1 設計階段

礦井通風系統方案設計的一般過程為：①根據礦井開拓系統和采準工程布置確定通風系統布置方式和初步通風系統方案；②設計通風網絡圖或通風系統圖；③礦井總風量計算；④通風網絡各分支、節點參數確定；⑤系統通風阻力或機站風機風壓計算，并對分風效果、風量調控措施、通風工程設置及其規格的合理性進行分析和調整，一般需要采用專業通風軟件進行多次模擬解算，并對模擬解算得出的技術經濟指標進行分析；⑥風機選型，包括系統風機、采區輔扇和局扇的規格型號確定；⑦通風系統監測監控方案設計。在礦井通風系統方案設計過程中存在的主要問題為：①通風網絡不健全，缺漏一些通風工程，如斜坡道、采區電梯井、充填井或管纜井、溜破系統，忽略采空區的影響等；②礦井總風量計算基本能夠按照相關規范進行，由于風量備用系數需根據采掘生產系統及機站設置特點進行設計，實踐中由于相關技術人員對礦井采掘生產工藝不熟悉，往往導致該系數取值不合理；③通風阻力計算時，摩擦阻力計算一般不會出現較大偏差，在考慮系統局部阻力及機站裝置局部阻力時，大多在摩擦阻力基礎上簡單地增加200 Pa或300 Pa或增加20%數值，并無詳細計算，導致設計的通風系統阻力與真實值相差較大；④風機選型不當，由于風量計算和通風阻力計算產生的誤差，導致風機選型往往偏小，或為了提升通風系統能力而人為選擇的風機能力富余量過大，該類設計方案實施后不僅達不到預期的通風效果，而且會增加基建投資以及后續通風系統調整改造難度；⑤機站及通風構筑物設置位置不合理，在礦井主要生產運輸巷道設置機站或風門風窗等通風構筑物，不僅會影響礦井正常生產，也增加了礦井通風系統安全管理難度，最終影響通風效果。以下結合近10 a來國內典型地下金屬礦山的通風設計實例進行分析。

1.1 冬瓜山銅礦

冬瓜山銅礦為國內千米深井330萬t/a生產規模銅礦，原初步通風系統設計方案存在的問題有：①通風系統須根據采礦方法的通風安全要求進行設計，該礦采礦設計方案優化后，由于盤區劃分、采場布置已經發生變化，而相應的通風系統方案未及時調整；②原設計中回風井總回風量為528 m3/s，-850 m 回風機站要求的風壓為1 300 Pa，而設計選用的風機總回風量為468 m3/s，欠缺60 m3/s，-850 m 風機風壓1 155 Pa也無法滿足通風系統要求，因此，設計選用的總回風機站的風機能力達不到系統總風量要求；③機站局部阻力未考慮，設計中錯誤地將風機風壓視為機站風壓，使得系統總風壓短缺30%左右；④該礦通風系統設計未考慮原有井巷的存在，僅簡單地用風門將其隔開；⑤設計選擇的風機型號過多(15種)，必然造成礦井通風系統管理、維護、檢修困難，風機備品備件增多[7]；⑥主井、輔助井不宜回風，2個井筒回風必然影響井口電器設施安全運行，存在嚴重的安全隱患；⑦多級機站通風系統設計采用三級機站，均有風墻形式，其中二級采區回風機站設置影響了采區車輛和人員通行；⑧一級進風機站中的1個機站設置于-875 m冬瓜山副井石門，通過增加繞道解決設備和人員通行不合理問題。

1.2 司家營鐵礦

司家營鐵礦原1 500萬t/a工程通風系統初步設計方案存在的問題有[7]：①礦井總風量偏小，南礦段出礦量1 300萬t/a，大賈莊礦段出礦量200萬t/a，設計的分區通風系統中礦井通風量分別為772.59，184.53 m3/s，合計957.12 m3/s，各類型工作面需風量取值偏小，達不到安全生產的排塵、排煙和無軌設備尾氣稀釋及通風降溫的要求，礦井總風量嚴重欠缺，總風量應達到1 800～2 000 m3/s較合理；②通風系統進、回風井筒斷面偏小，導致進、回風能力不足，南礦段1#、2#副井和北進風井進風，斷面面積為86.74 m2，允許最大進風量為904.86 m3/s，南風井、西北回風井、東北回風井排風，斷面面積為73.86 m2，允許最大回風量為1 107.9 m3/s；大賈莊礦段由副井和進風井進風，斷面面積為35.33 m2，允許最大進風量為332.13 m3/s，大賈莊回風井排風，斷面面積為15.90 m2，允許最大回風量為238.5 m3/s，從滿足通風安全要求及通風系統高效節能運行方面考慮，南礦段回風井筒斷面總面積應達到104～130 m2(總風量不小于1 550 m3/s，專用回風井規程限值風速為15 m/s，經濟風速不大于12 m/s)，專用進風井斷面面積應達到70 m2以上(副井安全風速和專用進風井限值風速應分別小于8，15 m/s)，大賈莊礦段回風井筒斷面面積應不小于21 m2(總風量不小于250 m3/s)；③南礦段和大賈莊礦段多處副井石門設置Ⅰ級進風機站，不可靠，副井石門為人員和材料進出通道，設置Ⅰ級進風機站存在安全隱患，且無法進行有效管理；④通風系統方案未考慮網絡分支局部阻力和機站局部阻力，使得通風系統總風壓短缺至少1/3以上，導致系統總風量達不到設計值；⑤通風系統方案設計時未采用通風軟件進行計算機模擬解算，極易出現系統總風量不足、風量分配及風機選型不合理等問題；⑥通風系統設計選取的風機型號過多(南礦段10余種，大賈莊礦段5種)，且大量備用，必然造成管理維護及檢修困難，并且在通風系統運行時各風機性能匹配不可避免地會存在問題，最終將導致通風效果大打折扣；⑦設計方案未考慮主井溜破系統通風；⑧設計的南礦段和大賈莊礦段通風系統進、回風量無法對應，且與設計的礦井總風量不一致[7]。

1.3 蘭尖鐵礦

蘭尖鐵礦尖山掛幫礦轉地下工程原200萬t/a工程通風系統初步設計方案存在的問題有：①通風方式及通風指標(如機站總風壓、總軸功率、風機總效率)等選取存在問題，噸礦通風電耗計算值(0.82度)偏?。虎谒x用的風機采用變頻調速控制方式，葉片安裝角度為20°或26°，風機選型及應用存在問題；③3臺同型號風機并聯安裝于地表不妥，存在機站局部阻力增大、地表工程量加大、噪聲污染環境及增加人員值班看護成本等問題；④缺乏系統的進風控制及采區風量調控措施；⑤前期掛幫礦150萬t/a生產規模通風系統方案中1 380，1 300 m中段回風機站與地表總回風機站重復設置。

1.4 三山島金礦

三山島金礦原8 000 t/d工程通風系統初步設計方案存在的問題有：①通風方式為中央對角兩翼抽出式主輔扇聯合通風系統，非多級機站通風系統；②三山島礦區未充分考慮-600 m上部通風系統的影響，僅對深部開采部分進行了通風設計；③礦井通風系統采用Ventsim通風軟件進行模擬解算，但未充分考慮通風網絡局部阻力和各機站設置的局部阻力；④新立礦區-165 m中段西風井回風石門總回風機站6臺主扇采用2組串聯每組3臺風機并聯方式使得該機站運行不可靠，效率降低，檢修維護難度大；⑤通風系統方案所選風機型號規格偏小，無法取得預期的通風效果。

1.5 馬城鐵礦

馬城鐵礦2 200萬t/a工程通風系統設計方案存在的問題有：①通風系統回風井布置應考慮地區常年主導風向，預防回風井污風對生產區域和生活區域造成二次污染；②連通地表的主斜坡道出風方案不妥(最大需風量為18 m3/s，主斜坡道硐口回風量為20 m3/s)，主斜坡道為車輛及人員進出通道，一般為進風通道，供排塵排煙及排除柴油設備尾氣所需，有必要單獨設計回風通道將主斜坡道污風排入主回風系統，避免污風進入作業采區；③副井進風風速偏高，宜新增1條專用進風井，3條副井需進風803.10 m3/s或780 m3/s，平均進風風速為7.5 m/s 或7.29 m/s，考慮安全因素和相關實踐經驗，建議副井風速保持在5～6 m/s，3條主回風井平均風速為14 m/s不經濟，宜增加回風井工程；④系統Ⅰ級進風機站、Ⅲ級回風機站分別布置于下盤和上盤-480，-540，-840，-900 m水平石門，主要風量由上述中段下盤直接傳輸至上盤，其余作業分段或中段風量調控困難；⑤-440～-480 m水平砂石制備站和混凝土制備站的進、回風均位于-480 m水平，-440 m翻卸硐室以及-460 m砂石制備硐室的通風效果無法保證；⑥主斜坡道和采區斜坡道與各分段水平聯絡巷設置了大量自動風門，現場管理維護困難，通風效果無法保證，主要運輸、行人通道宜盡可能少設或不設風門風窗等通風構筑物，減小對礦井正常生產的影響；⑦通風系統方案未充分考慮網絡分支局部阻力和機站局部阻力，使得整個通風系統總風壓短缺，易導致系統總風量達不到設計值；⑧通風系統方案所選取的風機型號較多(上部采區9種，深部采區6種)，易造成管理維護及檢修困難、備品備件增多以及整個通風系統各類風機性能匹配出現問題，最終會影響通風效果；⑨通風系統裝機容量為18 231.5 kW，偏高，參照司家營鐵礦南區2 000萬t/a 工程的通風系統優化方案，馬城鐵礦通風系統的裝機容量宜設計為12 170 kW。

1.6 蒼山鐵礦

蒼山鐵礦200萬t/a工程通風系統設計方案存在的問題有[8]：①礦井總進風量與總回風量不一致，總回風量大于總進風量96 m3/s，并且井下系統無通往地表塌陷區或明顯的短路漏風通道；②系統風量分配不合理，隨著礦區基建及探礦工作的開展，西區礦量僅占總礦量的1/3～1/4，東區礦量占總礦量的2/3～3/4，而原通風設計方案中東區、西區進回風量完全一致，這與采場實際生產需風要求不符；③系統通風阻力依據井筒和采區的進、回風風量經人工計算所得，未充分考慮系統局部阻力(占系統總阻力的30%～40%)和各機站局部阻力(占系統總阻力的20%～55%)；④主斜坡道進風量偏大，通往地表的主斜坡道為無軌設備上下通道，其本身即為需風點，通風量(67 m3/s)偏大，經過斜坡道的風流已被污染，故而應在進入井下采區前及時排至回風井，否則會污染采區；⑤各井筒及主要采區的風量分配僅靠人工計算，未進行通風網路計算機解算，故而計算結果與實際情況誤差較大，導致實際通風效果與預期效果嚴重不符；⑥通風系統方案為三級機站，所選風機共有4種型號，原設計方案中未考慮各型號風機相互影響及匹配問題，勢必會造成整個通風系統總風量短缺和風量分配不合理[8]。

1.7 劉塘坊鐵礦

劉塘坊鐵礦150萬t/a工程通風系統設計方案存在的問題有：①礦體賦存條件變化導致采礦方法及主要生產中段發生變化，通風方式也應隨之改變，初步設計的通風方案無法滿足已有的2個中段的通風需求，故需對系統總風量、各井筒及主要采區的風量分配、系統通風阻力和通風設備選型等進行重新核算和優化；②在1#副井石門、2#副井石門設置Ⅰ級進風機站，不可靠，是因為副井中段石門為人員和材料的進出通道，設置Ⅰ級進風機站會存在安全隱患，不僅影響車輛和人員同行，而且無法進行有效管理[7]；③通風系統方案中主井溜破系統的通風方式不符合相關安全規程要求，通風量及其與整個通風系統的關系需要進一步論證；④井下通風系統未進行遠程集中監控系統設計，導致無法及時了解井下風機的運行狀態、主要回風巷道風流參數，更無法遠程控制風機啟停、變頻調速以及相關安全規程要求的及時反風；⑤劉塘坊鐵礦根據現場基建條件，未按原設計方案施工-500 m專用進風巷，通風系統初步研究表明，-400，-500 m中段同時生產可以不必施工-500 m專用進風巷及進風機站，如此可節約通風工程經費、通風設備經費約150萬元。

1.8 沙溪銅礦

沙溪銅礦300萬t/a開采工程通風系統設計方案存在的問題有：①礦井掘進工作面、充填工作面的需風量計算結果偏小，風量備用系數取值(1.21)偏小；②鳳臺山采區產量約占礦區總產量的1/3，回風井直徑設計為4.5 m，能夠滿足該采區回風量要求，而銅泉山采區產量約占礦區總產量的2/3，回風井直徑設計為4.5 m，則無法滿足該采區回風量要求；③通風系統完全依靠1條副井(直徑8.6 m)進風，風速接近8 m/s，存在安全隱患；④通風系統宜采用分區通風方式，北部鳳臺山采區建議增加1條進風井，井筒直徑5～5.5 m；⑤各井筒、中段風量分配及機站風機選型須通過計算機網絡解算，并充分考慮系統局部阻力和機站局部阻力，在詳細分析比較計算機模擬解算結果的基礎上，方可最終確定通風方案的技術經濟指標。

2 施工建設階段

礦井通風系統在工程施工過程中，由于礦區水文地質條件變化、工程施工進度投資、施工技術方案變更等原因，通風工程往往需要進行適當變更。通風工程的改變牽涉到整個通風系統方案的變動，包括礦井風量重新分配、系統阻力重新計算、主要通風設備重新選型等。通風工程若無法完全按照確定的設計方案施工，那么礦井通風效果勢必會受到影響，通風能耗可能加大，并且可能會給礦井采掘生產帶來安全隱患。

2.1 羅河鐵礦

根據羅河鐵礦通風系統初步設計方案，-455 m 水平為系統總回風水平，4條回風大巷斷面面積均為9 m2，系統設計風量為452 m3/s，4條大巷回風斷面偏小。為確保通風系統穩定并降低通風能耗[9]，優化后的方案將-455 m水平的 4條回風大巷斷面面積均刷大至15.49 m2。施工過程中由于工程驗收進度計劃的限制，未能完成其中1條主回風巷約200 m長的擴幫工程。通風系統建成運行后，該段巷道的回風風速達到13.12 m/s，使得通風能耗大幅度增加，為預期的3.1倍，給后期生產擴能通風系統調整留下了通風能力不足的隱患。

2.2 冬瓜山銅礦

冬瓜山銅礦通風系統方案經過優化設計，為滿足礦井總風量要求，并降低通風運行成本，使-790，-850 m水平的3條回風巷通過的風量和各回風機站負擔的井巷通風阻力基本均衡，回風巷道斷面面積由初步設計施工完成的16 m2擴大至25.03 m2，-850 m總回風巷斷面面積擴大至40 m2。-850 m右側回風巷由于施工難度較大且影響系統整體施工進度等原因未能按照優化設計方案將回風巷斷面面積擴大至25.03 m2。多級機站通風系統建成后，通風效果檢測表明，礦井總風量達到600 m3/s，符合設計要求，但該段回風巷實測風速平均值為14.75 m/s，最高達到16.20 m/s，超過相關安全規程限制值。該段主回風巷通風能耗為擴幫后通風能耗的4.71倍，回風風速的經濟合理性較差。

2.3 蒼山鐵礦

蒼山鐵礦通風優化方案要求將東1回風井斷面面積由12.56 m2擴大至28.26 m2。在施工設計中，由于該井筒通往地表有1段約50 m長的井筒采用了800 mm厚的混凝土支護，擴刷難度較大，故優化設計方案選擇在東1回風井附近新掘砌1條地表至7 m水平東1+回風井，與原東1回風井形成并聯回風形式。東1+回風井直徑為4.5 m，斷面面積為15.90 m2，井筒標高為136.5～7 m，工程量約2 059.05 m3。東1回風井7～-40 m段暫不刷大，擬利用已開采完畢的采場風井解決-40 m以下中段的回風問題[8]。實際基建施工過程中因驗收工期緊未能實施新增的地表至7 m水平東1+段并聯回風井工程，導致東區通風效果不理想，且增加了東區中段采場風量的調控難度。

3 運行管理階段

近年來盡管我國金屬礦山礦井通風系統已經逐漸實現了自動化管理，大幅度降低了人工管理的非規范性誤差，但國內金屬礦山通風系統在運行管理階段的不足仍然較為明顯：①礦井通風安全管理創新不足，我國礦井通風技術經過近60 a的發展雖然取得了重大進步，但國內相當一部分礦山企業在通風安全管理方面缺乏創新，導致礦井通風設備管理、通風系統動態管理模式無法適應礦井安全開采的動態要求，給井下安全生產帶來了嚴重的安全隱患，在很大程度上阻礙了礦山正常生產；②礦井通風系統施工人員綜合素質有待提高，礦山企業生產職工人數較多，相當一部分通風系統施工人員的開采技術水平和安全生產技術水平不高，易導致在施工過程中頻繁出現技術性問題，無法嚴格按照設計方案進行施工；③礦山企業負責人對于礦井通風安全管理工作重視不足，部分礦山企業在礦井生產過程中，時常出于經濟利益和生產進度的考慮，忽視了礦井通風安全管理的重要性，從而給井下安全生產埋下了安全隱患。

3.1 大紅山鐵礦

大紅山鐵礦設計采用多采區分區通風系統，經過現場調研和通風系統實測數據分析，2013年該礦通風系統存在的問題有：

(1)礦井總風量嚴重不足。系統總進風量為721.03 m3/s，總回風量為788.93 m3/s，系統外部漏風量為67.90 m3/s，井下系統整體通風效果較差。根據2013年出礦計劃909.9萬t(其中，Ⅰ#銅礦188.3萬t，Ⅲ#、Ⅳ#礦80萬t，400萬t采區626.6萬t，二期附產15萬t)，并考慮井下柴油設備的大量使用情況和深井高溫環境，現有的礦井總風量嚴重欠缺。

(2)系統回風風速偏低。系統總進風斷面面積為217.32 m2(其中，膠帶斜井13.24 m2、進風斜井19.45 m2、新增主斜19.50 m2、主斜19.50 m2、Ⅰ#銅礦進風豎井36.23 m2、Ⅲ#和Ⅳ#礦進風井36.23 m2、720 m平硐16.15 m2、北部斜坡道19.5 m2、790 m進風平硐13.77 m2和廢石豎井23.75 m2)，總回風斷面面積為119.36 m2(其中，400萬t采區Ⅰ#回風斜井22.19 m2、Ⅱ#回風斜井22.19 m2，Ⅲ#和Ⅳ#礦體回風斜井20.64 m2，Ⅰ#銅礦Ⅰ#回風斜井20.64 m2、Ⅱ#回風斜井20.64 m2，967 m頭部礦體回風斜井13.06 m2)。安全規程專用的回風井巷風速不宜大于15 m/s，一般地下金屬礦山主要回風井巷風速為8～12 m/s，大紅山鐵礦通風系統回風井巷風速為3.43～8.73 m/s，相對于規程允許值而言偏低。

(3)系統風機選型及相互匹配不合理。Ⅳ級回風機站共有11臺風機，其中有7臺K40-8型號風機，4臺K40-6型號風機。大紅山鐵礦通風系統非常復雜，同時作業并相互貫通的礦區多，采掘生產量大，系統所需風量大，系統通風阻力大，現有的回風機站風機提供的風機全壓偏低，導致系統總風量不足，系統風機平均運行效率僅為59%，未達到安全規程要求。通風系統風機型號多達10余種，相互之間性能匹配不合理，導致能耗高、通風效果無法保證，并且增加了備品備件數量。1#銅礦地表安裝的3臺K40-8-№26風機無法正常使用。

(4)主斜坡道無獨立回風通道，主斜坡道污風直接進入各采區。由于斜坡道有大量無軌設備運行(每天超過500臺次重型卡車)，尾氣排放量大，路面揚塵問題突出，以主斜一平臺到四平臺之間最為嚴重。

(5)二期開拓工程與一期400萬t/a采區通風系統存在污風串聯問題。二期開拓未形成回風系統，廢石豎井180 m中段進風(77.98 m3/s)和箕斗豎井140 m中段進風(81.16 m3/s)通過二期工程工作面后，經主斜和溜井排至一期400萬t采區，污染了一期400萬t采區風質。該采區的新鮮進風量僅為進風斜井進入的65.17 m3/s和盲豎井進入的20.59 m3/s 風量，其余風量均由其他采區污風串聯進入。按照2013年生產計劃，該采區的生產任務為626.6萬t，新鮮風量遠遠無法滿足安全生產需要，故需考慮滿足該采區生產的獨立進風要求。

(6)采區回風井斷面偏小，回風能力不足。400萬t采區H1、H2回風井井筒直徑均為3 m，總回風斷面面積為14.14 m2，導致該采區回風井斷面嚴重不足，采區污風無法及時排出。Ⅲ#、Ⅳ#礦僅有1條回風井(380～-460 m分段，直徑3 m)與各分段相通，340～-460 m分段回風斜井與各分段不相互貫通，導致Ⅲ#、Ⅳ#礦回風井斷面不足。

(7)部分檢測點的有毒有害氣體含量超標。井下各檢測點均未檢測出H2S等有毒有害氣體，CO、NO2和SO2含量分別為(0～52)×10-6、(0～4.9)×10-6和(0～8)×10-6。檢測時Ⅲ#、Ⅳ#礦400 m分段回采進路放炮，炮煙未能及時排出，導致該分段回風井井口CO嚴重累積，含量達到157×10-6；二期開拓工程炮煙經過溜井串風，導致400萬t采區400 m 分段10#穿脈CO含量嚴重超標，達到68×10-6。礦井SO2超標地點為390 m分段北采區斜坡道聯道(含量為5.8×10-6)以及380 m中段10#穿脈溜井附近(含量為8.0×10-6)。各測點CO2含量為(238～2 769)×10-6，未超標。

(8)超過半數檢測點的風溫超標。井下各檢測點的風溫檢測值為22.2～31.5 ℃，205個檢測點的風溫超過安全規程標準限值(28 ℃)的有109個，檢測合格率僅為46.83%。

(9)Ⅰ#銅礦480 m炸藥庫缺乏回風風機，導致炸藥庫回風道從回風斜井反風，不符合安全規程要求。

(10)井下通風構筑物監管不到位。Ⅱ、Ⅲ級有風墻機站的風機附近均未安裝風門，導致機站風流循環，降低了機站運行效率。

3.2 玲瓏金礦

根據2016年8月現場調查和檢測數據分析，玲瓏金礦九曲分礦通風系統存在的問題如下：

(1)礦山回風井工程欠缺。九曲分礦通往地表的回風井施工受到多種因素影響，井筒內不同程度的發生塌陷或被填充掩埋，礦山無穩定可靠的回風井，不符合“通風系統至少有1個可靠的進風井和1個可靠的回風井”的基本原則[10]。此外，九曲礦段-520～-370 m中段缺少中段回風井，深部污風無法沿九曲礦段回風路線排出。

(2)礦井總風量不足。九曲分礦通風系統總進風量為31.22 m3/s，其中，東豎井(280豎井)進風量為14.60 m3/s，技改井(255豎井)進風量為16.62 m3/s。按照《山東黃金礦業(玲瓏)有限公司2016年生產作業計劃》，九曲分礦2016年采掘總量為190.699 5萬t，-70 m以下為主要生產區域，采掘作業面共68個，根據排塵風速計算，礦井總風量應達到150～200 m3/s，可見現有系統的礦井總風量明顯不足。

(3)采空區漏風嚴重。井下均不同程度的存在采空區漏風現象，采空區透口漏風量隨季節性變化以及早晚氣溫差異而變化，使得井下通風系統的可靠性較差，部分巷道無風或風流逆轉，嚴重影響了礦井安全生產[11]。部分采空區透口(九曲礦段-270 m 中段)位于回風井附近，導致采空區漏風直接進入回風系統。

(4)通風系統污風循環問題。九曲分礦通風系統總進風量為31.22 m3/s，總回風量為50.34 m3/s，約有20 m3/s污風在進、回風系統內部循環，導致進風風質受到污染。

(5)作業區域回風困難，深部中段回風量小。井下作業區域一般采用原采場溜井、充填井作為回風井使用，井筒斷面小，倒段線路長，井筒聯巷封堵嚴重，有效過風斷面小，通風線路阻力較大，且部分中段(九曲礦段-620 m中段)回風井位置不合理，導致新風短路。九曲礦段-320 m中段以下回風量為11.98 m3/s，大開頭礦段-320 m中段以下回風量為2.75 m3/s。

(6)通風系統風機數量偏多，且多風機聯合運行未從系統角度考慮其合理性。井下共設置有20臺風機通風，總裝機功率為939 kW，風機數量多，安裝位置分散，裝機總容量大，通風系統能耗高，管理難度大。

(7)進風井進風不暢，構筑物設置不合理，風流紊亂。東豎井(-70 m盲豎井)中段石門巷均設有1道或2道風門，部分處于常閉狀態，部分中段(-420 m 中段)風流流向-70 m盲豎井，造成新風和污風循環。

(8)深部開拓掘進區域未形成有效通風風路，且未設置局扇輔助通風，部分作業點風溫達到32 ℃，高溫、高濕及有害氣體累積問題較嚴重。

(9)通風構筑物管理存在難度，井下部分(九曲礦段-70 m水平22#線北穿以北風門)風流存在短路現象。

4 結 論

(1)礦井通風系統設計在運用先進的礦井通風三維建模計算技術的基礎上，應對通風基本理論特別是通風阻力、礦井采礦工藝和礦山采掘計劃、通風設備性能等進行深入細致的分析研究，設計過程中應積極征求礦山生產及安全管理人員的意見和建議，設計方案須經過通風軟件進行計算機模擬解算并進行詳細的技術經濟指標對比分析后方可確定。

(2)礦井通風系統施工過程中的主要問題為通風工程，包括系統通風工程和采區中段通風工程時常由于地質條件或施工進度原因而無法達到設計方案的要求，生產過程中的通風工程也往往滯后于安全生產進度要求甚至欠缺，造成通風效果無法有效保障，且通風能耗增加，并給礦井采掘生產造成安全隱患。

(3)對于國內金屬礦山現有的生產條件來講，礦井通風系統安全管理是一個比較復雜的問題，應建立系統的礦井通風動態安全管理機制，應對井下通風管理工作與安全生產工作進行同等對待，不斷加強礦井作業人員的職業健康保護意識，通過開展相關技術培訓，不斷提升礦山施工人員特別是通風系統施工人員的綜合素質。

(4)盡管我國金屬礦山礦井通風管理智能化水平得到了大幅提升，但要構建真正意義上的集礦井通風系統模擬與優化、實時監測監控、實時控制與管理功能于一體的智能型礦井通風決策系統，仍需要進一步探索和實踐。

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