梅山铁矿多级机战通风回顾和展望.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 附中国矿业 总 第期 附 梅 山铁矿多级机站通风回 顾和展望 董振民陶戌伯周良成 土海梅山冶金公 司铁矿 摘要本文介绍 了梅山铁矿多级机站通风系统的发展过程和一些成功的经验 。 关键词多级机站通风系统发展经验 梅山铁矿矿体为一大型盲矿体 , 横剖面上 呈 凸透镜体状 , 水平投影似椭圆体 , 长轴方向 为 , 长 , 宽 , 平均厚度 , 属缓倾斜极厚矿体 。 矿体赋存标高为一 一 , 中部厚大 , 一一 区段是矿体 的主要部分 。 采矿方法采用无底柱分段崩落法 , 目前年产量达万 。 由于矿体厚 大 , 矿量集中 , 井多 , 工作水 平多 , 井下各种井巷纵横交错 , 通风网路极其 复杂 。 另外 , 为 了增 加采矿工作面 , 又从矿体 中部切割拉槽 , 向东西两翼退采 , 尽管这样 , 在 采区内仍 有一条联络巷 , 矿块呈棋 盘形布 置 , 要搞好井下通 风 , 技术上难度很大 , 困难 很多 。 由于矿量大 , 矿体范围大 , 整个矿体分为 一期 、 一期延深和二期扩建三步开拓 , 因此采 用的通 风系统也各不相同 , 下面分别作一介绍 。 一 、 一期通风 一期年产量为万 , 开拓到一水 平 。 矿块阶段高 , 平面尺寸为 又 , 分段高度为 , 进路间距 。 一期有 主井 、 副井 、 西南井 、 南风井 、 西风井 、 东南 井大条竖井和东南斜井 , 共条井 。 其中西南 井和南风井为进风井 , 副井为辅助进风井 , 这 三条并共同负责全矿的进风 。 西风井和东南斜 井为回风井 , 分 别从 东 、 西两翼回风 , 采用传 统的两翼对角式大主扇通风方式 , 主扇安装在 地 表 。 西风井井口为 一一 附离心式风 机 , 装机容量为 , 东南斜井口为 一阴 轴流式风机 , 装机容量为 。 新 鲜风流从西南风井和南风井进入 , 经一 水平的石门巷 , 通过 、 号上风井进入一 水平的脉外分风巷 , 分东西两路 , 分别给东采 区和西采区供风 , 这些风流经采区的进风夭井 到各水平联络巷 , 冲洗工作面后的污风汇集到 回风井 , 再经主扇排 出地表 。 通风系统如图所 示 。 主扇集中通风虽然有入排风比较集 中使 用设备较少 , 管理较方便等优点 , 但主扇对系 统的控制能力差 , 漏风大 , 有效风量率低不 能按需要分配风量 , 在设计 中不进风的主井下 风最多 , 采空区也大量漏风 , 直接进入采场的 一分风巷的风量却很少 , 有效风量率仅 达一 。 另外 , 由于风机特性与通风 网 路匹配不佳 , 如西区风机偏大 , 风量偏大 , 只 得在回风道上加 闸门 , 闸去一半以上断面增 加附加能耗 。 即使这样 , 风机效率也仍较低 , 几 次测定均在左右 , 而东南斜井的风机效率 也不高 , 测定值从未超过 。 再则 , 由于矿块呈棋盘式布置真正到达 工作联络巷的风量更少 , 而进路通风的难度就 更大了 , 因此井下工作环境较差 , 这种局面函 待改变 。 我们感到不从根本上改变通风方法是 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 卷期 董振 民等梅山铁矿多级机站通 风回顾和展望 进行通风 。 北采多级机站采用四级 , 即 、 级主机 站和 、 皿级分机站 , 均为有风墙形式 , 对工 作面而言 , 、 级为压入 、、 份级 为抽出 , 见图 。 叮叮 叭 一全全一 一 , , 议丈众 城 址 ‘一 , , ““咨 认 , , 图北采多级机站系统 图一期通风系统 一西风井 , 一西南风井一南风井一副井 一主井一东南井一东南斜井 难以奏效的 , 因此开始了对多级机站通风的探 索 。 二 、 梅山北采区多级机站通风工业试验 多级机站通风是我国通风科技人员在总结 常规通风经验的基础上 , 并借鉴 了瑞典基鲁纳 矿的经验而发展起来的一种新的通风方法 。 年代初期梅山铁矿和 马鞍山矿山研究院组成了 试验组 , 在北采区进行多级机站通风系统的工 业试验 。 梅山北 采区在一水平以上不与主矿 体相连 , 为一独立矿体 , 虽然在走 向两侧开凿 了一对通风天井 , 但从 总体而言 , 此矿体在一 水平已是 一个独 头 , 主扇 无法 对 此 独头 级机站引副井的风入北采区 , 在一 、 一 、 一 三个作业水平的联络巷靠近入 风井和 回风井处 , 分别设立 、 皿级机站 , 这 样在各分段联络巷中形成 了较强的主风流 , 而 级机站把污风排入东南斜井 。 整个系统设有 个机站 , 风机选用 一 型 , 、 份级机站选 用 一一阴, 四台并联 , 、 班级选用 一 附 , 两台并联 , 共台 , 采用操作 台手动 集 中控制 。 设计四级风机 站的总 风量 为 , 总风 压为 , 有 效压力 为 , 机站局 阻损失 为 , 占总 风 压 的 , 装机容量为 。 经 试运转 , 北采区多级机站通风 系统有 效 风量 率达以上 , 风机 平均 效 率 达以 上 , 达到预期效果 , 显示了多级机站通风方式 的优越性 , 展示 了其广阔的发展前景 。 但也第 一次反映出机站局阻损失很大 , 设计估计不足 , 实测值占风机全压的 。 三 、、 级机站的无风墙试验 年北采区多级机站建成试运行 , 当时 采区尚未投产 , 采区投产后又出现 了新的问题 , 即 由于 、 级机站布置在 采场 中 , 距爆破地 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 中国矿业年 点近 , 爆破冲击波多次破坏机站 , 使通 风系统 无法正常运行 , 为此我们提出 、 皿级机站采 用无风墙形式 , 以便及时疏导爆破冲击波 。 矿 山成立试验组 , 选用家风机 厂的台风机 , 进 行井下无风墙机站应 用的工业试验 , 试验证明 , 无风墙机站在药量分三段起爆 , 起爆点距 风机大于带个直角拐弯的条件下能 承受 , 且其风量也能满足生产 。 因此 目前北采 的 、 班级机站已全部改为无风墙形式 , 形成 、 级机站 克服 系统总阻 力 , 、 级机站 起分风和导向作用的模式 。 除北采区外 , 目前在 主矿体中的 、 级 机站也全部采用无风墙形式 。 解决爆破冲击波 问题的经验对同类矿 山有借鉴意义 , 这个问题 的解决 , 把多级机站通风又向前推进了一步 。 四 、 一期延深通风 梅山从年开始一期延深 , 设计范围为 南部矿体的一 一 部分 , 一期延深产 量为万 , 开拓到一 , 一 为辅 助水平 , 阶段高为 , 矿块平面尺寸为 又 , 进路间距 , 分段高 。 系统在原有的基础上 再增加号 主井 , 原 东南斜井断面较小 , 且已多处塌落 , 决定不再 使用 , 由东南井取代它进行东区的回风 , 并从 长远考虑 , 由目前的直径刷大为 。 一期延深把全矿分为三个分区 , 即东 、 西 采区和运输水平 , 总风量为 , 主进风水 平为一 , 主回风水平为一 。 设计采用四级机站 , 其中 、 级压入 , 、 级抽 出 。 级机站有三个 , 分别设在南风井 石门 、 石门绕道 、 西南井石 门中 , 每个机站装 备两台 一 风机 , 每 台风机 的装机容 量为 。 级机站二个 , 西 风井口机站和 东南井口机站 , 分别安装 一 风机台 和台 , 单机容量同上 。 、 , 级机站每个机 站 安装 一 风机台 , 单机容量为 。 东 、 西区共用两个主进风井 , 新鲜风流从 西南井和南风井进入一水平 , 分东 、 西两 路 , 经采区各进风井进入采区各生产分段的工 作面 , 冲洗工作面后的污风通过各回风夭井 , 经 一 主回风水平 , 再排出地表 。 运输水平由副井供风 , 分别经上盘沿脉 、 穿 脉 , 再由下盘沿脉经东南井排出地表 。 一期延 深通风 系统见图 。 戈戈戈戈 乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙 了了了了了了了了了了了 一一 了了了了 厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂厂 沪沪尸一 一一一 七 图一期延深通风系统 一号主井 , 其他同前 一 , 机站 升 密闭 五 、 西区多级机站的实践 考虑到梅山生产矿山的实际情况 , 把设计 上延到一水平 , 即其范围 为一一一 。 由于目前 一 水平以下刚开始掘进 , 而一水平以上还有万矿量 , 采矿 、 中孔等主要工序均在该区段 , 改善通风条件是 当务之急 , 因此确定先建成 一 水平以上部 分 , 以后随着生产的进展而逐段延伸 。 东区由于东南井多年来长期作为基建提 升 井使用 , 刚 归还通风建制 , 目前正在刷帮以及 井口级机站建站 准备 , 当前仍 由东南斜井大 主扇通风 , 因此东区的多级机站运行得延迟到 年下半年 。 西 区的多级机站已于年 月份建成 , 并投入使用 。 西区多级机站有两个级机站 , 设在一 水平的西南井石门和南风井石 门 , 分 别 设有 一 风机台和台 , 单机装机 容量均为 。 级机站设在西风井口 , 设 有台 一” 风机 , 单机 装机容量 为 。 采场 、 级计有个 无风墙机站 , 设 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 卷期黄振民等 梅山铁矿多级机站通 风回顾和展望 有台 一 装机容量每台 , 见 图 。 是适合梅山铁矿的具体矿情的 , 并为我们下一 步的工作积累了经验 。 六 、 二期通风梗概 一、 最近梅山二 期 工程的初 步 设计已审 查 通 过 。 二期设计范围是在一期延深的基础上增 加北部矿体的一 一 部分 , 年产量为 。万 , 采矿结构参数同一期延深 。 二期的总风量为 , 主进风水平为 一 和一 , 主回风水平为一 , 宇 新 增北 风井和 主斜坡道北 风井从 地表直通 一 专用进风水平 , 设有个级机站 , 主要 向北部矿体供风 。 而主斜坡道从地表通一 主运输水平 , 设计时为了考虑主斜坡道 的通风 , 在一处开掘通风联络道 , 与东南井相通并 设有机站 , 二期通风 系统见图所示 。 一 一 图西区多级机站通风系统 目前 、 级机站的风机已由微机控制 , 微 机控制室设在地表 , 下一步将解决 、 级机 站的控制问题 。 一 以上西区多级机站所投入 运行的 只是整个多级机站系统中的部分机组 , 东区的 大主扇还在运行 , 而一的级机站也未 投入 , 因此带来了一些问题 , 但是即使这样 , 西 区的通风情况也比原来有了较大的改善 , 直接 进入采场的风量增加一倍以上 , 有效风量率从 提高到” , 风机效率由 提 高到 , 装机容 量由降到 , 实 耗 功 率从降为 , 年节约电费达万元 。 西区多级机站的成功证 明了 、 级有风 墙机站克服矿井总阻力 , 、 级无 风墙机站 起 分风和 导向作用的多级机站模式是可行 的 , 、 , , , 、、 一一一一一一一一一一一一一一一一一一 屁屁屁屁屁屁屁屁屁屁屁屁屁 艺艺艺艺艺艺艺艺 了了了了了了了了了了了了了了了了了了了了 一一一一一一一一一一一 厂厂厂厂厂厂厂 皿皿 子子之之 一一一一一一一一一一一一一一一一一 ‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘每已 已卜 卜牛一 一 了了了了了 一 侧, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 一一一一各各各各各各各各各各各各各各各各 料料料料料料料料料料料料料料 厂厂厂 ,尸一一尸一了了了 一一一一一一一一一一一一一一一一 二二二 图二期通风系统 一北风井一主斜坡道其他同前 除北风井和斜坡道外 , 二期通风的分区和 风路基本上同一期延深 , 在此不再重复叙述 。 七 、 几点体会和想法 多级机站 通风方 法集 中了抽出式和压 入式通风方式的优点 , 均化井下压力梯度 , 减 少漏 风 , 提高有效风量率 , 不但使井下环境改 善 , 而且节能效益明显 , 这些都已在我们工作 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 甲国 习 一 业 年 中多次得到验证 。 多级机 站 通 风是目前比较先进的通风方 式 , 应加以大 力推广 。 为了保证通风的效 果和防止冲击波对 设在采场的 、 级机站 的破坏 , 我们提出并 采用的 、 级有风墙机站克服全 矿 总 阻 力 , 、 皿级无风墙 机站起分风与导向作用的多机 站模式在实际应 用中证实是成功的 。 多级机站是项新技术 , 设计 程序和计算 方法 并不成熟 , 理论上选取的参数有时与实际 情况有较大的差距 , 因此在设计时要 留有 充分 的余地 。 在西区多级机站的建设中 , 由于所留 的余地不够 , 导致级机站风机功率超标 。 多级机 站 通 风 系统 的机站 多 , 局阻大 , 机站局阻损失大 , 抵消了多级机站相 当大的一 部分节能效果 , 因此应对机站降阻进行深入研 究 。 此外 , 还有不少工作要做 , 如避 免污风串 联问题 、 副井反风问题 、 地表机站的结构 问题 、 噪音问题等 。 这些都是带有普遍性 的问题 , 还 有待于大家共同努力 。 收稿日期年月 日 作者 简介董振 民工学硕士上海 梅山 冶金公 司铁矿 高级 工程师 陶戌伯上海梅山 冶金公 司铁犷工 程师 周良成上海梅山 冶金 公司铁矿工程 师 几介 ,,,尸 , ” 材矛 ,, , 一 , 〔上接 第页〕 , 舒 , “尸 伪叭 “, 舒 ,‘ ” 一 一 , ,, 〔、,