红透山矿深井通风研究.pdf

年第期工业安全与防尘护令嗽令令贺蚕矿山通风安全委甄,,。。,令戚红透山矿深井通风研究王福成来昌才东北大学徐竹云陈显堂周树良李益宽红透山铜矿摘要针对红透山铜矿深部开采的实际情况 , 经过多年的调查与研究 , 结果表明 , 不能实现多风路进风和多风路回风的深矿井 , 采取主扇申联作业 , 改善深部作业面通风状况 , 是一项行之有效的措施关键词深井通风主扇串联作业通风系统红透山铜矿已有年的开采历史 , 目前从米水平至一米水平 , 开采深度已有近千米 , 风井已经超过千米深。正在进行的采矿、掘进等作业面约几个。原来两台主扇的供风量已远远满足不了通风的需要 , 采场及掘进作业面风质较差 , 气温日趋增高。为改善作业面环境、保护工人身体健康、促进安全生产 , 对该矿深井通风技术改造进行了较长期的调查与研究 , 取得了较好的效果。通风系统概况红透山铜矿为中型矿山 , 采矿方法主要是充填法和留矿法 , 采用铲运机和电耙出矿。通风系统为中央竖井入风、两翼风井排风的对角式通风系统 , 见图。东、西两翼排风井各安装一台一号轴流式主扇 , 主扇的功率分别为和。为了确切了解矿井通风系统与通风网路。毕节十十耗邪尹尹一了一一洲洲」」属一一一尹一 ‘‘ 尸尸一一尸一乙乙一一一厂厂丽丫丫图红透山铜矿通风系统示意一东主扇一西主扇一串联主扇的运行状况 , 对全矿总入风量、总排风量、采场供风量、主扇性能、矿井通风阻力等主要参数进行了测定。矿井及采场风量 ,嘴知‘减李‘减口嘴孰〕碍洲减知‘减李‘心洲,喝知‘洲李仁减知‘,心洲,喊知润翻减洲减钾洲今‘,心奴洲李心仅节约原材料 , 还节约用电肠。这种防爆灯具体积小、重量轻 , 拆装方便 , 造价也较其他型号的低。收稿日期一一障 , 无论在正常或非正常状态 , 当地下室出现焦炉煤气时均能确保防火防爆。照明效果较以前大为改善 , 尤其是采用硅二极管单相整流供电后 , 灯泡寿命比原来增加倍以上 , 维修量大为减少 , 不 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 矿井总入风量入一 , 矿井风量东。输入功率 , 主扇总排风量扇一东、西主扇输出功率 , 效率为帕。分别为 “ 和 , 矿井总排西主扇工况点为风压西 , 风矿。全矿外部漏风率为风量西吐。输入功率 , , 内部漏风率为肠。中段平均有效输出功率 , 效率为帕。风量率为了 , 全矿有效风量率为东风井主扇串联可行性分析肠。采场最大供风量为丫充填根据测定结果可知 , 深部作业面通风状法采场 , 多数采场风量不足 , 都低况不好的原因是由于矿井深、风阻高、阻力于规定的供风标准。大 , 主扇能量主要消耗在克服井筒的阻力矿井阻力分布上。解决的途径之一是扩大井筒断面 , 二是东、西排风系统阻力分布见图。一一一了一十阶段水平图排风系统扭力分布一东排风系统一西排风系统东凤井一水平以下 , 阻力较小。一了水平以上 , 随着标高的增加 , 阻力增加幅度亦较大。处 , 阻力达 , 即东主扇的静压。西凤井一水平以下 , 阻力较小。一水平至地表 , 阻力增加量较大。处 , 阻力达 , 即西主扇的静压。东西通风系统风阻东排风系统一水平以下 , 风阻 “ , 一水平至地表魂 , 风阻二 “ 。西排风系统一了水平以下 , 凤阻尺二凡 , 一水平至地表 , 风阻 “ 。开凿新风井 , 三是按装接力主扇。经过经济技术比较 , 前两种途径虽然能够从根本上解决问题 , 但投资大、见效慢。后一种途径利用现有的设备 , 投入少量的工程便可实现 , 而且工期短、见效快。因此 , 先在东风井排风系统采取主扇串联的通风方案。即在一水平安装一台一一。一 , 对旋式轴流风机与地表主扇串联作业参阅图中的工。为准确掌握主扇串联作业的可行性 , 首先对东主扇工作特性进行了测试 , 其结果见表 , 并依此结果绘制了主扇特性曲线。‘ 然后 , 根据实测的东主扇特性曲线、风井风阻以及查对一一扇风机出厂时的性能曲线 , 用图解法分析了联合作业的工况参阅图。表东主扇工作性能测定风速断而风最备注测定位置在排风侧八己︺八曰改八八︸忆曰乙一 ⋯⋯ 曰甘‘内工内卜﹄︹勺匕 ‘‘‘ 东西主扇工作性能东主扇工况点为风压万东一 , 图中曲线为东主扇实测工作特性曲线 , 曲线亚、亚 ‘分别为一一扇风机双段运行和单段运行时的工作特性曲线 , 当一。一主扇安装在一水平 , 东风井总风阻可达 “ 若按目 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ‘,,,自”,由勺,,,,一户一、一一一一一州如,一户, 表矿井总入风量的比较图区一一测点位咒咒未安装扇风机前前安装扇风机后后风风风量 , 风量超性于下口、、 ‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘‘ 己己台三夕, 可 ‘ 下平恫口口小竖井井吐吐石门门石门门门门合合计各中段石门入风量隔离层以下各中段石门的入风量见表。衰各中段石门入风量的比较口飞未未安装扇风机前前风风量 , ” 一一一。一一图主扇争联作业工况点分析前通风状况下 , 东主扇风量为 , 静压为时 , 东风井现有等值风阻为 ““。由图分析结果可知 , 若井下风机暂时采用单段运行 , 风量变化于 “ 之间 , 若采用双段运行 , 风量可提高到垃之间。由于风量的增加 , 、可使东翼通风系统风量分配得到改善 , 使一水平以下作业面的供风量有明显地提高。在晚期 , 风量也可达到 ” , 仍能保持现有的通风水平。东风井主扇串联工业试验年月 , 东北大学与红透山铜矿对东风井串联主扇后的通风系统进行了测定 , 并与未安装扇风机前的通风系统进行了比较 , 其结果如下矿井风量的变化矿井总入风量对于矿井总入风量 , 测定了隔离层一水平以上各主要入风口的风量 , 见表。由表中的测定结果可以看出 , 安装扇风机后 , 矿井总入风量由 “ , 增加到 ” , 风量增加了肠一一一一一一一一一一通过两次测定结果比较可以看出 , 一水平以下各中段石门的入风量明显增大 , 尤其是一水平以下各中段石门的入风量增加幅度较大。深部各中段石门入风量的增加 , 对于改善作业面的通风状况提供了有利条件。主扇串联作业工况主扇串联作业 , 工作状况见表。一裹主扇串联工作状况术风井主扇、 , 。未安装扇风机前 ‘ 安装扇风朴后一扇风机选东风井安装扇风机进行牟块作业后 , 东主扇的排风量由原 “ “提高到 “衅介 , 与预测结果相符。 ’ 公几东风井通风阻力 , 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 东风井阻力分布东风井安装扇风机前、后的阻力测定结果见表 , 其阻力分布见图东风井主扇串联作业压力分布见图。表东风井阵力测定图中的曲线表明 , 在主扇与扇风机共同克服了东排风系统的通风阻力。扇风机负担了一中段以下的阻力 , 东主扇负担了一中段以上至地表间的阻力。测点阻力安安装风机前前枯月 , ‘ 男七溉主三十乃十马一下一凌阶段昧平图东风井主扇串联压力分布一了一了一了斗一阶段水平图一东风井排风系统阻力分布一安装风机前的阻力分布 , 一安装风机后的阻力分布由图中的曲线可以看出 , 东风井安装扇风机后 , 东排风系统的阻力分布有了明显的变化。一水平以下 , 由于排风量的增加 , 阻力随之增大一水平至地表 , 由子审联主扇的作用 , 阻力明显降低。万东排风系统风阻一根据阻力、风阻、风量间的关系 , 一荃一宫盯水平间的凤阻为。九 ,日, 一至地表间的风阻为。 , ‘ 东排风系统的总风阻为丫也 ‘, 万 ,万东排风系统主扇申联作业压力分布结论东排风系统地表主扇与井下一主扇串联作业 , 排风量有明显增加。一扇风机单段运行时 , 风量由原增加到 ‘ , 与原设计预测结果相符合。井下扇风机开动后 , 深部各中段的进风量有较大的提高一以下各段的总入风量由 “ , 提高到 , 其中一以下各中段总入风量达 “ 这种风量分配状况 , 对于加强深部作业面的通风 , 提供了十分有利的条件 , 主要是因为井下扇风机加强了东风井对深部阶段的排风能力。同时 , 在通风管理上加强对上部各中段的风量控制也起了重要作用。井下安装扇风机后 , 由于减轻了地表主扇所负担的通风阻力 , 从而有力于地表主扇工况点的稳定性据年测定结果 , 未开扇风机时 , 地表主扇的工况点为点参阅图 ’ , 风量为 , 风压为下转第页 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 镜推入斗内于井中心位置 , 人在漏斗外用拉绳调整镜面仰角 , 直到看清堵塞物为止。图型溜井观察镜在中间巷道的溜井内使用示意一堵塞井一中问巷过一圆木一探头台木板 , 一报瞥电筒、一观察镜了一拉绳一托轮一托架在有中回巷道的溜井内使用观察镜见图时 , 首先由中间巷道往溜井内搭一探头台 , 然后将报警电筒和观察镜沿探头台木板推入井内 , 用拉绳调整镜面仰角 , 一直调到看清堵塞物为止。 ‘ 应用情况铜矿峪矿出矿六队中段三号电耙道溜矿井年月中旬堵塞后 , 人员不敢进井内检查 , 多次用炮杆往漏斗内送炸药震炮 , 在电把道溜井口挖坑埋炸药座炮 , 都无效果。后来 , 用型溜井观察镜对堵塞情况进行检查 , 查清了堵塞原因和堵塞物下部空间高度 , 原来漏斗内溜井往上左右狭窄处 , 有一长条大块矿石卡于井壁间 , 茸左侧有一圆形大块矿石堵塞。堵塞情况班清后 , 正确选定了火箭弹型号和定时引爆高度 , 取得了满意的处理效果。实践证明 , 这种观察镜矿山都可加工制作 , 成本低 , 加工、使用方便 , 观察效果好 , 除用于观察溜井堵塞外 , 一也可观察采场过桥压悬拱 , 还可观察矿、料仓悬拱 , 是经济实用的溜井堵塞检查工具。仪稿日期一一︹曰爪︺︽纪舀召︺日区上接第页护开扇风机时 , 地表主扇的工况点移至衬点 , 风量为 “ 风压为沁。工况点从点移至对点 , 风量增加较大 , 但风压却增加较小 , 说明工况点从扇风机特性曲线驼峰的左侧移到右侧 , 即从非稳定区域移至稳定区域。工业试验结果表明 , 对于深矿井 , 采用主扇串联作业 , 能够提高通风效果 , 但由于风井断面受限制 , 风阻高 , 通风能耗亦相应随之增加。 , 饥图东主扇工况分析收稿日期一卜一 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.