非煤地下矿山矿井通风技术的探讨.pdf

SerialNo . 490 February . 2010 现 代 矿 业 MORDEN M I N I NG 总第 490期 2010年 2月第 2期 非煤地下矿山矿井通风技术的探讨 王乃斌 铜冠有色金属池州有限责任公司黄山岭铅锌矿 摘 要 根据多年从事地下矿山的工作实践, 对国内非煤地下矿山矿井的通风技术状况、 特点、 作用、 发展阶段进行了总结和分析, 并提出了矿井通风的改进方向。 关键词 非煤矿山; 矿井通风; 多级机站 中图分类号 TD72 文献标识码 B 文章编号 1674 6082 2010 02013402 非煤地下矿山的开采活动 如爆破、 出矿等 , 必然会产生粉尘、 潮气、 爆破冲击波等职业危害现 象, 致使矿井内的空气含有一氧化碳、 二氧化碳、 一 氧化硫、 二氧化氮、 硫化氢、 氨气、 沼气等有害气体, 危害人们的健康。为此, 在非煤地下矿山开采过程 中建立了矿井通风系统, 以改善非煤地下矿山的开 采环境。 1 矿井通风技术 矿井通风系统是指向井下各作业地点供给新鲜 空气, 排出污浊空气的通风网络、 通风动力和通风控 制设施的总称。随着非煤地下矿山科技的进步和发 展, 矿井通风技术也经历了以下几个发展阶段。 1 . 1 传统的矿井通风系统 传统的矿山通风系统是指大主扇通风系统, 该 系统包括统一通风系统、 分区通风系统。 1在我国的非煤地下矿山中, 采用统一通风 系统较多, 全矿一个系统, 具有入排风比较集中、 使 用的通风设备也较少、 便于集中管理等优点, 适应开 采范围不大、 采掘顺序正规、 生产工作集中、 控制设 施好、 管理水平高的非煤矿山, 特别是深井开采的非 煤矿山。 2分区通风系统将一个矿井分成若干个独立 的通风区域, 具有风路短、 阻力小、 漏风少、 费用低、 网络简单、 风流易于控制、 有利于减少风流串联和合 理分配风量等优点, 适合在一些矿体埋藏较浅且分 散的非煤矿山或在矿井开采浅部矿体时期使用。 传统的矿山通风系统在 20世纪 80年代以前是 我国非煤矿山使用的主要通风方式, 为我国非煤矿 山开采起到了巨大的作用, 但独立的矿井通风系统 不管是统一通风系统、 分区通风系统 , 由于集中 王乃斌 1967- , 男, 党委书记, 副矿长, 工程师, 247100安徽省 池州市。 不容易。方案四为新掘工序, 巷道断面为 7. 6m 2, 维 护方便, 而且可以继续使用原有巷道回风, 不影响生 产。方案五存在方案三相同的安全隐患。 5 最优方案确定 综合以上的分析 确定方案四新拓 7 . 6m 2 并联 巷道为最终方案。根据通风系统现状模拟结果, 选 择风 机 型 号为2K605 18 , 风 机 静 压491 4950Pa , 排风量 20 90m 3 /s , 通风困难时期风机运 行的 工况 为 57m 3 /s , 2 478Pa, 电 机输 出功 率为 261k W, 一台 2K605 18风机价格为 150万元。矿 井每年需要的通风电费为 228. 6360万元; 改造后电 机输 出功 率为 155 . 25k W, 每 年的 通风 电费为 135 . 999 万元, 每年节电 92 . 637万元, 第一年改造比 改造前获净收益 50 . 737万元, 巷道服务年限为 40a , 获净收益3 611 . 48 万元。 6 结 论 通过方案优选, 确定了通风系统方案, 并应用于 刘东煤矿, 取得了非常好的效果, 也为类似矿井的优 化设计提供借鉴作用。 参 考 文 献 [ 1] 张园园, 杨胜强等. 新光集团淮北刘东煤矿通风系统改造优化 分析及计算机模拟研究报告 [R ]. 中国矿业大学, 2008. [ 2] 谭允祯. 矿井通风系统优化设计 [M ]. 北京 冶金工业出版社, 1992. [ 3] 李湖生. 矿井按需分风优化调节的研究进展 [M ]. 北京 冶金 工业出版社, 1997 . [ 4] 孙 英. 近十年我国金属矿山通风系统的技术改造 [ J]. 金属 矿山, 1994 5. 收稿日期 2009 1027 134 供风, 通风设备只要井下生产, 不管是否有人作业、 是否需要新鲜风流, 所有通风设备必需开启, 造成能 源浪费, 不符合当前节能减排的政策, 也增加了矿山 的生产成本。此外, 传统的矿山通风系统还存在漏 风大、 有效风量率低; 主扇的工况效率低; 风流可调 性差, 风量不易调节等问题, 也增加了通风能耗。所 以, 在新建非煤矿山设计时, 目前很少选用该类矿井 通风系统。 1 . 2 多级机站通风系统 进入 20世纪 80年代以来, 随着非煤地下矿山 开采深度的不断延深, 传统的矿井通风系统不能完 全适应深井开采的通风要求, 同时针对传统的矿井 通风系统存在的问题和不足, 中钢集团马鞍山矿山 研究院率先在国内提出多级机站通风技术理论, 并 组织科研人员对井下多级机站通风系统的基础理论 进行了进一步的深化研究, 包括多级机站通风系统 网路数学解算方法、 多级机站通风应用原理 风压 平衡原理、 污染源控制原理、 网路优化控制原理 的 研究、 机站局阻试验研究和降温技术试验研究, 通过 对上海宝钢梅山矿业有限公司矿井多级机站通风系 统的成功研究和技术改造, 并相继在国内非煤地下 矿山矿井通风中广泛应用。随着计算机技术的快速 发展, 在多级机站通风系统的基础上, 2000年又实 现了多级机站通风系统的风机远程集中控制, 使多 级机站通风技术发展到了一个新的阶段。 多级机站通风系统是用几级扇风机站接力来代 替主扇, 将地面新风直接压送到井下作业区, 而污风 同样由几级机站接力式抽到地表, 在进风段、 需风段 和排风段均有扇风机控制, 使风流能控制到需风段。 多级机站具有风压分配均匀, 有效风量率高, 风量调 节灵活和通风能耗低等优点; 缺点是风机设备多, 管 理维修困难、 管理水平要求较高。适应于黑色、 有 色、 黄金、 化工等各类非煤矿山。 2 矿井通风系统的应用 矿井通风是非煤矿山企业持续、 安全、 正常、 高 效生产的先决条件, 其基本任务是采用安全、 经济、 有效的通风方法, 供给井下足够的新鲜空气、 排出有 害气体和灰尘, 调节井下气候条件, 造成一个良好的 工作环境, 保证井下职工安全和健康、 提高劳动生产 率的有效方法。 以上海宝钢梅山矿业有限公司为例, 在中钢集 团马鞍山矿山研究院研究推广应用多级机站通风及 远程控制技术后, 使吨矿通风电耗下降 60 , 装机 容量减少 40 , 有效风量率达 70 , 风机平均效率 达 70 , 综合节能 43 , 井下巷道干净整洁, 井下环 境得以大大改善, 加上由预防安全事故产生的间接 经济效益, 经济效益十分显著。 3 改进方向 尽管矿井通风系统从传统的矿井通风系统、 多 级机站通风系统发展到多级机站通风系统远程控 制, 但随着科学技术水平的不断发展以及对节能降 耗、 减少噪声污染等比要求的提高, 需进一步开展先 进、 节能、 环保的通风设备的研制, 优化通风控制设 施等, 最终为提高矿井通风效率、 改善井下作业环 境、 节约能源等方面创造更好的条件。 收稿日期 2009 0820 记者在线 山东半岛又探明一资源储量 12 . 6t中型金矿 山东省地矿局第三地质大队近日在位于山东半 岛的烟台市牟平邓格庄金矿资源接替找矿项目时, 在该矿深部和外围探明一中型金矿, 新增金资源储 量 12 . 6t 。邓格庄金矿位于牟 平 乳 山 断裂带 北段, 金矿类型为黄铁矿石英脉型。 20世纪 80 90 年代, 山东省地矿局第三地质大队曾两次对邓格庄 金矿区 、 ∀矿脉开展勘探工作, 共圈定矿体 11 个, 提交金矿储量 28 . 7, t 是山东东部最大的金矿床 之一。 1982年开始建设矿山, 原设计采选能力为 50t/d , 后经两次改扩建增至 300t/d 。 据了解, 山东省地矿局第三地质大队在勘查过 程中, 以综合研究为先导, 以深部找矿为重点, 采取 物探、 地质测量、 钻探、 坑探、 实验测试等综合技术手 段, 累计完成钻探进尺 2 . 5万 m、 坑探 560m。其中, 邓格庄深部勘查区新发现盲矿体 3个, 最大垂深 895m, 深部找矿取得突破性进展; 照岛山南部勘查 区新发现矿体 2个。经估算, 两个勘查区共探获金 矿石量16. 7, t 金矿体平均厚度为 0 . 72m 左右, 平均 品位 4 . 73g/ , t 新增金金属量 12 . 6, t 伴生银金属量 26 . 7, t 潜在经济价值 11 . 89亿元人民币。 135 王乃斌 非煤地下矿山矿井通风技术的探讨 2010年 2月第 2期