肃北七角井铁矿通风系统优化设计

赵永平，孙 利，吴彦平

（肃北县博伦矿业开发有限责任公司，甘肃 酒泉 736101）

七角井铁矿位于兰新铁路柳园火车站东北方向50km处，从柳园镇有简易公路相通，公路里程约63km，交通方便。

七角井矿区矿体走向长度约3.5km，采用主斜井+竖井+辅助斜坡道联合开拓，形成多级机站通风系统[1]。

矿山原采用分段空场法回采，中段高度为65m，目前回采至2150m中段，按照采矿方法优化设计方案，七角井铁矿山拟将自上而下分段空场采矿方法优化为自2020m中段采用分段空场嗣后充填采矿法向上回采。

1 现状及存在问题

原通风系统为一级压入两级抽出的分区三级机站通风方式，即在矿区东、西两侧分别设有专用的进风井和回风井，东进风井标高自2390m～2215m，西进风2418m～2204m，矿区东、西两侧通风能满足要求，但矿区中部通风困难。

从完成的主要井巷工程可见，矿山井下尚未形成完整的通风系统，难以满足井下正常生产通风需求，为保障矿山井下正常生产，尤其要解决2215m～2020m水平通风，需对整个通风系统进行必要的完善[2]。

2 风量计算

七角井铁矿山下一步有扩产至360万吨/年计划，因此，考虑生产作业条件和作业地点需风要求，分别计算各类用风量。

2.1 按实际生产指标估算全矿需风量

本次优化工作参考了国内多个类似矿山的实际生产通风需求，如：武钢集团金山店铁矿、程潮铁矿、三山岛金矿等，并结合本矿山的实际情况，按年产万吨矿石耗风量1.1m3/s进行计算，全矿需风量为：

2.2 按各工作面所需风量计算

矿山所需要的总风量为各工作面所需风量和需要独立通风的硐室所需风量之和[3]。按360万t/a的生产能力对各用风工作面的数量和需风量进行了相应调整和分配，调整后各工作面所需风量见表1。全矿总需风量为396 m3/s。

表1 各工作面所需风量表

3 通风系统优化设计

考虑矿体走向长度较长，将原有的通风系统改造为中央对角式通风系统，分东、中、西三个块区通风，系统采用两级机站，采场回风联络道处风机为I级机站，各回风井石门处风机为II级机站，形成主井、副井和斜坡道进风，东、西回风井出风的中央对角式通风系统，详见图1优化后通风系统图。

3.1 东、西区通风系统

新鲜风流由主井、副井进入2020m中段，经石门、沿脉、进风天井、分段巷道进入采场，风流冲洗工作面后，污风经采场空区、2085m中段采场回风联络道、2085m中段巷道、回风井石门、东西回风井排出地表[4]。

在西区采场2085m回风联络道分别设置I级机站（5个），在东、西回风井2085m中段石门内分别设置一个II级机站。

为了防止东、西区在2020m中段生产时产生的污风与中区2085m中段的新鲜风流串联，在2085m中段东、西两侧各设一个风门。

图1 优化后的通风系统图

3.2 中区通风系统

新鲜风流由副井、斜坡道进入2085m中段，经石门（或联络道）、沿脉、进风天井、分段巷道进入采场，风流冲洗工作面后，污风经采场空区（采用崩落法时需设回风天井）、2150m中段采场回风联络道、2150m中段巷道、回风井石门、东西回风井排出地表。

在中区采场2150m回风联络道分别设置I级机站（4个），在东、西回风井2150m中段石门内分别设置一个II级机站。

4 小结

通风系统优化设计实施后，各需风点风量、风质均满足规范要求，有效风量率显著提高，矿山通风质量和井下作业环境得到明显改善。

矿山开拓系统变化后，结合目前井下生产实际情况，充分利用已有的井巷工程和通风设备适当优化通风方案，完善通风系统是十分必要的。