礦井通風係統優化設計方法的實際應用分析
工程技術
作者：葛程 吳永波
【摘要】基於礦井通風係統優化設計方法，對某礦山礦井通風係統調查與測定，並評價其通風效果，得出該礦通風係統存在：有效風量率偏低、井下風流內部短路漏風嚴重、采場通風條件差、主扇裝置效率偏低、部分區域汙風循環等問題；利用礦井通風係統優化設計方法，對該礦山通風係統進行優化設計改造。結果表明：經過優化設計改造後的通風係統效果良好，井下通風條件得到了明顯改善，有效地解決了井下現有的通風係統問題，為井下作業生產提供了一個安全舒適的環境。
【關鍵詞】礦井通風係統；優化設計方法；有效風量；通風能耗
1、引言
礦井通風係統是由主通風機裝置、井下通風網絡和主要通風構築物組合而成的一個動態多變係統，通過運用多種技術手段輸送、調控空氣在井下巷道中流動，維護礦井正常安全生產[1]。災變時期應利於限製和縮小事故的危害程度與範圍，並便於控製災害，利於救災、救人和恢複生產。從事故的本質上分析，煤礦瓦斯、火災等重大安全事故的發生，都與礦井通風係統發揮的作用有直接關係。因此，通風係統優化改造是搞好井下通風條件的必要技術手段之一，對礦井通風係統優化研究是當今一項非常重要的研究課題。
2、礦井通風係統優化研究方法的實際應用
2.1 礦山通風係統存在的問題
某礦位於貴州省中部烏江流域開發區，礦區屬中低山地貌類型，地質地形複雜。該礦多年來，采用錨杆護頂分段空場法的采礦方法，隨著生產發展變化的要求，現正準備試用磷石膏充填采礦法。礦山原有年設計生產規模80萬噸/年，計劃生產規模達到120萬噸/年。礦井通風係統主要由主斜坡道進風和附加北輔斜井與膠帶斜井進風，隨著開采深度加深，生產能力擴大，礦山現已形成多盤區多分層多采場同時作業，通風阻力路線加長，加之原有采礦形成的大量采空區，致使現有礦山風機主扇運行效率難以滿足正常生產的需要，通過對該礦通風係統進行現狀調查以及對測定數據分析，礦井通風係統存在以下問題：
（1）改造前北風井風機主扇的效率約為68.58%，南風井風機主扇的效率約為63.78%，基本符合要求，但在冬天效率降低。
（2）礦井進風風流汙染嚴重。礦山總進風量為114.4m3/s，主斜坡道進風41.92m3/s，占總進風的29.03%，膠帶斜井進23.12m3/s，占總進風的16.01%，半數以上的新鮮風流未達到需風作業麵之前已經被汽車尾氣和粉塵汙染。
（3）采場通風條件差。由於該礦岩石穩固性差，裸露礦體極易風化，導致上部結束回采中段運輸巷垮塌現象嚴重而無法作為下一中段作業采場的回風通道，采場通風不暢，部分采場作業麵有風流反向現象。