几项值得推广的矿井通风新技术.pdf

‘ 占翻曰臼班臼臼囚苗目‘‘色曰‘己苗舀山‘ ‘奋白‘‘‘孟‘ ‘目曰‘‘‘‘曰曰‘‘舀‘‘‘‘‘云‘曰曰‘‘奋‘ 玉 ‘‘‘‘玉山‘山‘‘‘山白‘‘‘‘‘‘‘‘曰 一 一 一 几项值得推广的矿井通风新技术 马鞍山矿山研究院李雨林 提要 本文介绍几项笔者实践会试过阴 , 适合于中小型金属矿山充填法和空场法采场的 实用通风新技术 , 它们是多级机站通风技术 、 新型立式风机 、 矿用空气幕 、 无风墙机站及 矿用 节能风机 , 供大家参考 。 关傲词 矿井通风多级机站立式风机空气幕无风墙辅扇推广 多级机站通风系统 多级 机站通凤系统新技 术 , 鼓初是在无 底柱分段崩落法矿山提出并加以 应 用实 践 的 。 到目前为止 , 已在许多矿山推广应用 , 取得了良好的通凤效果 。 但在具体应用过程 中 , 由于只能解决 系统通凤 , 供给联络道新 鲜风流 , 而无法解决独头进路 内采场的通凤 问题 , 使其不少优点受到限制而没有发挥出 来 。 实践证 明在具有贯穿风流采场 的中小型 矿山使用该 技术 , 能取得更好的效果 。 下而 以河东金矿的应用实践加 以 说明 。 河东金矿建成的多级机站通风系统 已 一 年月通过了国家黄金管理局组 织的鉴 定 。 该矿采用上向水平分层尾砂 充填法采 矿 , 日产矿石 , 矿体 走向长 约 ,, 延深达一 。 系统共设置级 机 站 , 如 图所示 。 第级机站为进风机站 , 分别设 置在一水平及一水 平的北风井联络 巷内 , 第级机站为回风机站 , 设置在一 水平南风井内第级机站为采场风机站 , 设置在各采场的充填井上 。 全矿采用一 作为总回风水平 , 中段间的通风 网络为 上 、 下 行间隔式 , 即一的采场新风由一 ,水 平的第级机站压人 , 经采场 下行至一 回风水平 。 一 的采场新鲜风由设置 在 一 水平的风机从一水平抽至采场 , 上行至一 。水平 。 一 ,水平的 掘 进川风 由一经北风井压人 , 经 过掘 进 工作面 后 , 由设在一水平南风井侧的机站直接 抽至回风井 。 下 川 殊 厂丽瓜 一 斜井北恻 ‘ 一 一 名兰 二 叫 ’ 工级 巴飞了 屁产瑞 空气幕 汉 运 卜 ﹃言 阮 枷 一 新风 肉 一 污风 十 有风城饥站叼无风墉机站 济闭 一未施 」 一 〔程 图河东金矿多级机站通风系统 筒图 该 系统建成后 , 经 多次实测 , 全系统有 效风量率达以上 , 各台风机 效率均在 , 系统装机容量 , 实耗 , 与原系统相比 , 节电率达 。 由于系统中级机站匹配合理 , 不仅解 决了通风问题 , 而且还利用新技术的风压平 衡原理控制主井人风 , 通过正确选择第级 机站风机的工作能力以及与第级机站有效 地配合 , 可使主井井底车场处于微正压状态 , 保证主井流 出少量新鲜风流 , 从而解决了因 李山林积师安徽马鞍山市溯北路号邮编 ‘ ‘ , 主井淋水在冬季进风时产生结冰现象 , 严重 影响竖井安全生产的问题 , 并省略了井口冬 季预热风流的加热系统 , 大大节省了通风费 用 。 尤其突出的是 , 该系统的第级机站设 置在采场的充填井口上 , 通过安装轻便型立 卧两 用轴流风机 , 不仅解决了具有贯穿风流 采场的分风不均匀的问题 , 而且 还可实 现 不作业采场不供风的 目的 。 这与依靠主风流 自然分配的传统通风方法相比 , 无疑是一大 进步 , 使采场作业环境有了明显改善 。 此系 统通过鉴定后 , 该项技术很快就被类似的矿 山采用 。 河东金矿的应用实践说 明 , 多级机站通 凤系统在采场具有贯穿风流如充填法及空 场法等的中小型矿山应用前景广阔 , 只要 设计得当 , 效果肯定 明显 。 矿 用立式轴流风机 对 于采用竖井作为进风井或排风井的矿 山 , 当需要在井口安设风机设备时 , 由于过 去没有立式风机 , 为了安装及 一 等 卧式主扇 , 人们不得不砌筑风嗣和扩散塔来 把风机和 井筒连接在一起 , 既浪 费基 建 投 资 , 又使风流增加 了不必要的运行阻 力 , 产 生较大 的 电能浪费 。 笔者在进行丰山铜矿通 风系统 改造设 计时 , 对其线入风井设置的机站 , 根 据该机 站通过 的风量及必须克服的系统阻力 , 在风 机样本中优选 出两台 。风 机并联作业 。 由于线风井找不到合适的井 下安装位置 , 决定将风机安装在井口地表 , 这 样做就必须建筑两台风机并联作业的地表风 洞及其扩散塔 , 需花费基建费用多万元 , 由此我们提出了研制矿用立式风机的想法 。 后与厂家联系 , 按照我们提供的参数研制生 产了一台立式轴流风机 , 使其 直接座落在井口上作压人式通风工作 。 在风 机出口与井简之’ 一 设计加工 了 一个 “ 天圆地 方 ”型扩 散塔 , 省去了地表风嗣工程 , 节省 了大量工程费用 。 风机安装后经实际运行几 个 月证明 , 通风效果 良好 。 在进行河东金矿通风系统改造设计时 , 针对充填法采场设置第级机站以解决采场 间分风不匀和 改善采场作业环境的要求 , 从 风机安装移动方便以及尽可能减少通风阻力 等方面考虑 , 我们提出在采场充填井井口安 装轻便型立式轴流辅扇的设想 , 后与厂家共 同努力研制成功的小型立 式辅扇 , 既可立式安放在充填井上 , 也可卧式 平放在巷 道中 , 其工作 风 量在 栩 , 工作全压在之间 , 能够满足采 场通风的需要 。 由于重量较轻 , 一名作业工 人就可移动 , 使用方便 。 在上述两例成功尝试的基础上 , 目前已 研制 出系列立式 主辅扇 和系列 采场专用立式辅扇 , 填补了国内空 自 。 现在 梅山铁矿东南风井准备采用台直径为 ‘ 的立式风机并联作业 。 预计年底 , 立式 风机系统可建成投产 。 可以预见 , 立式凤机 在我国金属矿山应用前景十分广阔 。 矿用空气幕 矿用空气幕是由东北工学院研制成功的 通风调节新设备 。 它具有隔断和调节双重作 用 , 当在运输巷道中代替风门 , 穷漏风及 控制风向 , 防止平嗣口结冰及防止有毒气体 侵人 。 当有害及含尘气体侵人工作地点时姚 起隔断作用当在需要增加风量的巷道中 , 顺风流方向工作起增压引风作 用逆风流方 向工作起增阻减少风量作用 , 即调节作用 。 该空气幕配用系列矿用节能风机 , 具有隔 断能力大 , 出口风速小 , 能耗少及噪声低等 特点 。 已在大冶铁矿试验成功 。 大冶铁矿龙洞采区多机站通风系统建成 后 , 在斜坡道与采场的联络道上 , 存在着从 斜坡道经联络道直接进入东部回风井的短路 漏风或采场污风溢出进入斜坡道而形成污风 循环的现象 。 由于用 调节机站 风压来解决这 一间题比较困难 , 决 定 用空气幕来隔断这股 漏风 。 安装地点在龙洞采区水平 , 具 体位置如图所示 。 空 气幕的 隔断断面为 , 隔断压 差估计在 , 选用 了卜和两 台空气幕试验 , 达到 了隔断风流的 目的 。 要确定隔断断面及隔断压差 , 用两者的乘积 值称为视在动量选用即可参照附表选 用 。 附表矿用空气幕选型参数 视视在动量量空气幕出口断面面 ’ 去采场 一 一 一 一 一 选 。 工 。 。。 。。 。。 。。 不含配用风机的年月出厂价格 回风井 圈龙洞采区空气幕安装地点 笔者在进行河东金矿通风系统改造设计 时 , 采用的级机站通风方案中 , 由于斜井 与总回风水平相通 , 在总回风机站 一 水平风机的作用下 , 从斜井迸入的新鲜风 流有一部分直接漏人回风道 。 为提高有效风 量率 , 设计在一水平斜井联络道中安装 一 台空气幕隔断这股凤流位置见 图 。 空气幕安装在单轨 运输道原系 统设计风 门 处 ‘ 断 面为 ”, 隔断压差 为 , 选用 一 型空气幕 。 由于系 统中机站 风机压力匹配 合理 , 系统 投入运 行后 , 不开 空气幕时漏风达 “八, 空气幕开动后通 过 调整其出口射流 角度 , 达到 了隔断这 股短 路漏风的目的 。 回风拼少 卜 图河东金矿一水平 空气 幕安装位置 空气慕具有安装 、移动 方便 , 使用灵活及 不妨碍行人运输等显著优点 。 现 场使用时只 无风墙机站 无风墙辅扇在矿井通风中作为风流调节 装置及引风设备很早就有广泛应用 , 但作为 多级机站通风系统中第级机站的使用 , 在 最近建 成的河东金矿多级机站通风 系统和梅 山铁矿的试验中才有应用 。 它的 出现 , 扩大 了多级机站通风系统 的应用形式 , 适应了采 场机站移动方便 、 使用灵活的要求 , 防止了 爆破冲击波对采场风机的破坏 , 值得在类似 矿山推广应用 。 河东金矿建成的 多级机站通风系统中 , 由于第级机站风机设计安装在采场充填井 上 , 在每次采矿循环中均需要移动风机 , 以 便下放充填料 。 原设计将风机 固定在一块可 移动的盖板上形成有密闭的机站 。 实际使用 过程中 , 由于移动频繁 , 盖板尺寸较大使用 不便 , 后采用专门设计的立式风机直接安放 在充填井口格栅上或卧式平放在充填井联络 巷中以无风墙方式工作 。 实验表明 , 通过每个 采场的风量均达到 ” 左右 , 取得了良 好的效果 。 在梅山铁矿北采区建成的多级机站通风 系统中 , 由于现场条件限制 , 致使各分层第 、 第级机站离采区太近 , 在日常回采落 矿时 , 尤其是拉切割槽施工中 , 爆破产生的 冲击波使机站的安全运行受到很大威胁 。 其 中一水平的第级回风机站多 次 遭到 破坏 , 最严重的一次是 扫平 了整个机站 。 发 生上述问题后 , 梅山铁矿将采区的第 、 第级有风墙机站改成无风墙机站进行 了现 场试验 。 通过相同药量离凤机不同距离 爆破的情况进行了观察 , 结果证明在常规药 量排微差起爆每段药量不超过 , 爆破 地点距 风 机大于的情况 下 , 风机均 能承受爆破冲击波而不被破坏 。 上述条件比日常组织生产严峻 , 从而得 出无 风墙机站能在采场正常运转的结论 。 无风墙机站的应用 , 增加了多级机站通 风系统的灵活性 , 解决了采场爆破冲击波对 机站形成破坏的问题 , 方便了现 场使 用 。 但 应该注意到 , 无风墙机站基本上不克服 系统 阻 力 , 对风流的控制能力不强 , 在大系统中 应用尤其应该注意风量按需分配问题 , 同时 它还加大了机站局阻 , 与有风墙机站相比 , 达到 同样通风要求时能耗要大 。 新型矿用节能风机 系列无级调速风机 该系列风机采用系列风机的主 机结 构和叶型参数 , 将仆卜 片安装角固定在效率最 高且高效区最 宽 广的 “ 上 , 配备系 列双极拖动电磁调速 电动机 , 附带 型 调速控制器 , 可根据生产需要无级调节风机 叶轮转速 , ‘ 实现机站风量和风压的快速 、 淮 确调节 。 一台调速风机 一与同机 号普通风机相 比 , 整机价格仅高左右 。 但它可根据矿 山在白天工作人多 , 夜间工作人少大爆破 需要提高通风强度 ,减产 、检修时仅需少量风 量等实际情况 , 对全矿或全采区通风系统的 需风量进行随时调节 。 也可用一台大直径风 机代替多机并联机站 , 这样做不仅调节方便 、 灵活 , 而且可以降低机站局部阻力以及多台 风机不 司时运转时的机站漏风 问题 。 还可以 实现远程控制 、 自动控制及微机控制 , 具有较 强的生命力和推广价值 。 已有一台调速风机 在 中条山有色金属公司胡家峪矿投入运行 。 系列矿用风机 系列风机是最近研制生产的新型矿 用风机 , 它采用了稳流环结构 , 基本消除了 特性曲线上的马鞍型驼峰 , 性能比较平缓 。 据称共样机最高全压效率达按出口全 断而计算 。 共有四个系列种规格 , 覆 盖的工作 区域比较广泛 , 宜用作 多级机站的 风机 , 或风量 调节的辅扇 , 也可作为中小型 矿 ’ 山的主扇 。 在大冶铁犷进行了现场实验 , 在黄沙坪铅锌矿已应用 。 系列风机和 卜 系列风机 系列风机原是从瑞 士引 进用于纺织 一的风机 。 早在年梅山铁矿应用时发现 其外壳强度不够 , 后经改型加工 , 可用于 矿井通风 。 其性能可与系列和系列 媲美 , 且价格比它 们便宜 。 桃冲 铁矿 使用 台 一一 型风机 , 实行同 一机 站两机并联两级串联的联合运行方式 , 装机 容量达 , 取得了较好的效果 。张家让小 官庄矿也有应用 。 一 系列是最近从西德 引进 的新 型风机 。该机 采用叶片与叶轮整体铸造技术 , 消除了轮毅处的间隙 , 强度很高 , 采用机翼 型大扭曲叶片 , 运行噪声小且效率高 。 可作 为井下辅扇及中小型矿山的主扇使用 。 但由 于该机采用整体铝合金铸造带来了叶片安 装角度无法调节的缺点 , 目前正着手作无级 调速的研究工作 。 以上介绍了近年来矿井通风领域出现的 新技术和新设备 。 笔者在现场的使用实践证 明其通风节能效果明显 , 现场技术人员容易 掌握 , 值得推广使用 。 爱