焦家金矿望儿山分矿井下多级机站通风系统优化研究

迟丰茂，桑军胜

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿， 山东 莱州 261441)

焦家金矿望儿山分矿井下多级机站通风系统优化研究

迟丰茂，桑军胜

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿， 山东 莱州 261441)

通过对望儿山矿区通风系统存在的漏风、风流紊乱以及工作面缺风等问题的调查和原因分析，新掘大直径排风井并建立以排风侧为主的三级机站通风系统。新通风系统总风量214m3/s，超过风量解算的205m3/s，满足总风量设计要求。通风系统改造优化可为其他矿山提供参考。

多中段作业； 多级机站； 通风系统优化

1 工程概况

望儿山矿区是山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿的3个主要生产分矿之一。现通风系统采用了单翼对角抽出式。目前，随着矿石产量的增加，原设计的通风系统已经不能满足通风要求，井下排风能力不足，温度升高；现有风量不足以降低井下热水散发的高温、设备排出尾气以及生产爆破产生的炮烟和粉尘，同时大量的柴油设备尾气污染十分严重，重新规划设计矿井通风系统势在必行。

2 通风系统现状

通过对现有通风系统的详细调查分析可知，现通风系统存在以下主要问题。

(1)矿井风量严重不足。现通风系统是在2007年矿石产量为800t/d(25万t/a)时设计，随着矿石产量增加到1 700t/d(60万t/a)，风量明显不足。2012年达到了2 300t/d(80万t/a)以上，2013年达到了2 500t/d(90万t/a)以上，风量已严重不足。

(2)中段通风网路混乱，采场通风不畅。采场没有稳定和规则的贯穿风流通道，形不成稳定的中段通风网路，采场通风困难。

(3)采矿作业面过多，需风量增大。为了大幅增加矿石产量，井下大量增加采、掘作业面数量，并且极为分散，需风量猛增。

(4)排风断面过小。由于矿石产量的急速增加，深部排风井仅为南风井(φ3.1m，7.54m2),全矿需近200m3/s的风量(为满足90万t/a的矿石产量)。

(5)深部开拓热水涌出，温度升高。望儿山分矿矿井通风除了需要排除烟、尘、尾气，还必须排除热水散发出的热量。通风量不足必然导致温度过高。

(6)柴油无轨设备剧增，尾气污染严重。为了完成年产黄金10%至20%的增产指标，提高生产能力，大量柴油无轨设备进入井下，大量增加了井下热源和污染源。

(7)排风中段风门工作不正常，漏风严重。由于管理不够严格或损坏后维修不及时，风门经常处于常开的状况，大量新鲜风流直接排入南风井系统，造成大量漏风。

(8)井巷断面均过小，通风风速超过安全规程的规定。

通风系统如图1所示。

图1 原通风系统示意图

3 通风系统扩建优化

3.1 通风系统设置

本次通风系统改造的主要任务是对现有系统进行扩建，扩大矿井的入、排风断面积，降低通风阻力，增大矿井风量，满足当前生产要求；建立和完善合理的中段通风网路，改善采场通风效果。

本次通风系统改造任务的范围为-310m水平至-630m水平中段。扩建优化方案如图2所示。考虑到现有的排风侧分区三级机站通风系统模式经先期实践证明完全适用于望儿山分矿井下开拓系统的具体情况，通风系统仍然沿用以排风侧为主的分区三级机站通风系统模式。

新掘一条达-430m中段的大直径排风井(φ5.0m，19.6m2)与原南风井并联排除矿井的污风，解决排风断面严重不足的问题；同时，考虑到-190m以上的残采作业已接近尾声，将2#井系统作为入风井。

为了解决入风断面积过小问题，保证入风风速符合安全要求，将入风侧所有的管缆井采取措施扩大至7m2以上；同时设计开凿-230m中段至-270m中段之间和-390m中段至-430m中段两条7m2的入风井。

为了便于-270m排风中段的污风排除，考虑避开炸药库，在南端-310m中段和-350m中段之间设计开凿一条长90m、面积8m2的斜井。扩建优化后的通风系统如图2所示。

图2 扩建优化通风系统示意图

3.2 通风系统风量分配

全矿总的需风量为同时工作的全部采场、备用采场，各类掘进作业面和各种需风硐室风量的总和，需风点计算的全矿总风量：

Q=k(Qc+Qj+Qz)=205m3/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。全系统共分配风量214m3/s，超过解算结果205m3/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三级机站通风系统。

4 结语

(1)新掘大直径排风井(φ5.0m，19.6m2)与原南风井并联排除矿井的全部污风，解决排风断面严重不足的问题。

(2)全系统共分配风量214m3/s，超过解算结果205m3/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三级机站通风系统。

(3)多级机站通风系统优化成功解决了风流紊乱、漏风以及采场排风井不到位的问题，望儿山分矿通风系统优化改造为类似矿山提供了参考。

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Optimization study of underground multistage station ventilation system in Wangershan mining area of Jiaojia Gold Mine

Through investigating and analyzing the existing problem in the ventilation system of Wangershan mining area, such as air leakage, airflow disorder and the shortage of air on working face, a new large exhaust air shaft and the three stages station ventilation system mainly in the exhaust side were built. The total air volume of new ventilation system is 214m3/s, more than the calculated volume 205m3/s, and it can meet the design requirement for total air volume. This optimization transformation provided reference for other similar mines.

multilevel mining; multistage fan station; ventilation optimization

TD724

B

2017-01-05

2017-01-10

迟丰茂(1985-)，男，山东莱州人，采矿工程师，主要从事井下通风管理工作。

1672-609X(2017)03-0041-03