焦家金矿寺庄分矿井下多级机站通风系统优化研究

2017-04-13桑军胜迟丰茂

采矿技术 2017年2期

关键词：系统优化排风中段

桑军胜，迟丰茂

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿，山东莱州市 261441)

焦家金矿寺庄分矿井下多级机站通风系统优化研究

桑军胜，迟丰茂

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿，山东莱州市 261441)

寺庄铁矿通风系统存在漏风、风流紊乱以及工作面缺风等问题，通过调查和原因分析，建立了以排风侧为主的上、中、下三区的四级机站通风系统。新通风系统总风量227 m3/s，超过风量解算的218 m3/s，满足总风量设计要求。分区多级机站通风系统有效解决了通风困难及漏风等问题，可为其他矿山通风系统优化设计提供参考。

通风系统；多中段作业；多级机站；风量分配

1 工程概况

寺庄矿区是山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿的主要生产分矿之一，寺庄矿区矿体产状为多条平行脉，走向断断续续延伸近500 m。最长穿脉探矿巷达600 m，长于矿体走向延伸长度。

矿区采用矿体下盘主、副竖井加斜坡道的开拓方式，南北风井排风的两翼对角式多级机站通风系统。阶段高度30 m至45 m不等。其中，-100，-140，-180 m和-220 m之间为40 m，-220 m至-400 m六个中段为30 m，-400 m以下为45 m。目前从-100 m水平中段至-400 m水平中段10余个中段同时作业。目前，结合深部矿体的开采条件和实现日产矿石2500 t/d的目标，在南、北两翼分别开凿了南风井和北斜井(兼提升井)。

2 通风系统现状

矿山通风系统间图1，其存在以下问题。

(1) 上部中段开拓，造成系统紊乱。目前-100，-140 m和-180 m三个中段进行开拓施工，增加了原设计通风系统的复杂程度，加之生产过程中未按设计安全安装风机，造成了局部风流紊乱。

(2) 漏风严重功耗大。未及时设置风门等通风构筑物，致使通风系统漏风严重；同时加大了风机的负荷。

(3) 采场排风井不到位，通风困难。采场开采之前未按通风要求及时开凿通风天井，不能有效形成贯穿风流，导致中段通风混乱，无法形成规则、稳定的中段通风网络。

(4) 在原采矿设计基础上增加了-180，-140 m以及-100 m三个中段的开拓工程，计划矿石产量大幅增加，导致设计通风系统风量加大。

3 通风系统优化

3.1 通风系统设置

完善的矿井通风系统应具有合理可靠的入、排风井巷，该入、排风井巷应是独立的，避免与生产运输相互影响；其次，应具有合理的通风网路，保证新鲜风和污风不相掺混，避免作业面污风串联。

根据当前的生产状况和原通风系统设计的要求，一方面，根据地表无法安装风机的情况，确定南、北两翼主要风机的合理位置；另一方面，根据寺庄分矿的矿石产量对矿井总风量重新计算核定；并为了保证所确定的通风系统工程顺利实施，采取必要的技术保障措施。

利用小竖井、主竖井、北端导段风井以及斜坡道(辅助进风)兼作入风井，在排风侧机站风机的作用下，新鲜风流进入到井下各个中段作业面。利用已形成的南风井和北翼的斜井排除井下的全部污风。在原来以-400 m中段为界，深、浅分区的排风侧多级机站通风系统设计的基础上，考虑到南、北风井地表无法安装Ⅳ级机站风机和-220 m中段以上3个采矿中段的情况，对原设计进行改进，形成南北风井Ⅳ级机站风机安装于井下的以排风侧为主的三区多级机站通风系统。

3.2 通风系统风量分配

按需风点计算全矿总风量：

Q=k·(Qc+Qj+Qz)=1.15×(104+83+2)=217.35 m3/s

由于采用多级机站通风系统，漏风较少，取风量备用系数k=1.15按作业需风点计算全矿总风量。根据-630 m最终时期的风量分配结果进行网络解算，将15%的备用风量按比例分配于每个中段。全系统总共分配风量227 m3/s，超过解算结果218 m3/s，可满足总风量设计要求。整个系统形成了以排风侧为主的上、中、下三区的四级机站通风系统形式。