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我国金属矿山通风系统建设的新发展

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SerialNo.476December.2008矿　业　快　报EXPRESSINFORMATIONOFMININGINDUSTRY总第476期2008年12月第12期

孙　英(1943-),男,教授级高工,243004安徽省马鞍山市。马志刚(1958-),男,副主任,教授级高工,050011河北省石家庄市。

我国金属矿山通风系统建设的新发展孙　英1　马志刚2　卢玉华3(1.马鞍山矿山研究院;2.河北省冶金矿山管理办公室;3.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)

摘　要:根据1978—2008年我国92个大中型金属矿山通风系统建设基本状况的分析研究,论述了各种通风系统类型的创新:即多级机站通风方式、子域分区———单元子系统通风方式;建立各种类型的中段通风网路;矿井入风流预热与预冷技术;矿井通风资源的合理利用;矿用空气幕调控技术;采场无密闭辅扇调节采场供风;矿用节能风机;通风系统综合测评规范化等。取得了显著的技术效果和节能效益,为矿山节能做出了重要贡献。初步形成了我国比较完整的金属矿山矿井通风的理论体系和独具特色的矿井通风技术,构成通风系统建设创新发展的科学基础。关键词:金属矿山;通风系统;创新发展中图分类号:TD724 文献标识码:A 文章编号:100925683(2008)1220018205

NewDevelopmentofVentilationSystemConstructionofMetalMinesinChinaSunYing1　MaZhigang2　LuYuhua3

(1.MaanshanInstituteofMiningResearch;2.HeBeiManagementOfficeofMetallurgicalMines;3.SinoSteel

MaanshanInstituteofMiningResearch)Abstract:Basedonanalysisofbasicstatusofventilationsystemconstructionof92largeandmedi2um2sizedmetalminesinChinafrom1978to2008,theinnovationsofvariousventilationsystemsaredis2cussed,includingmultiple2stageventilatorstationventilationmode,subfieldsubarea———ventilationmodeofunitsubsystem;buildingmiddlestageventilationnetworkofvarioustypes;preheatingandpre2coolingtechnologyofminedowncastair;rationalutilizationofmineventilationresource;controlofmineaircurtain;controlofunsealedauxiliaryblowerfanforairsupplyofstope;mineenergy2savingblowerfan;standardizationofcomprehensivetestofventilationsystem.Theinnovationshaveachievedsignificanttechnicaleffectsandenergy2savingbenefitsandmakeanimportantcontributiontoenergy2savingofmines.ItpreliminarilyformsrelativelycompletetheoreticsystemofmineventilationofmetalminesanduniquemineventilationtechnologyinChinaandmakesupthescientificbaseofinnovationdevelopmentofventilationsystemconstruction.Keywords:Metalmine;Ventilationsystem;Innovationdevelopment

目前,我国已初步形成比较完整的金属矿山矿井通风理论体系和独具特色的矿井通风技术。通风装备技术水平也有了显著进步,我国自主研制的矿用节能系列风机产品,为通风系统建设提供了设备保证。根据初步统计,1978—2008年期间有300余个大中型和1100余个小型矿山进行了通风系统设计建设与技术改造,笔者通过对92个大中型金属矿山(并进行了其中36个大中型矿山的设计、研究和工程实施[1,2,5])通风系统建设与改造的基本状况进

行了深入分析与综合研究,以进一步促进我国通风系统建设的发展。1　我国金属矿山通风系统类型1.1　多级机站通风方式1983年,马鞍山矿山研究院借鉴瑞典基鲁纳矿区多风机多管道(网)通风技术,创造性地将风流导体由瑞典矿井的通风管道(网)变为矿山井巷,大大简化了系统设计和工程实施。建立由多台风机串、并联分级压2抽式工作的“风机机站”,并定名为“多级机站”通风方式。

81多级机站通风方式的突出优点是在进风段、需风段和回风段均安设风机机站,对全系统实行均压通风,明显减小了主扇通风方式时的风压峰值。因此,系统漏风显著减少,提高了有效风量率,节约电耗显著,风量调节灵活,工作面供风充足等。1985年,马鞍山矿山研究院在梅山铁矿北采区4级机站(2级压入22级抽出)通风系统试验成功,技术经济效果显著,系统有效风量率70%,风机效率75%,节电率20%。由此,开创了各种形式的多级机站通风方式在大中型矿山进一步发展的良好局面。1.1.1　梅山铁矿压2抽式4级机站通风方式的应用1996年,我国特大型地下金属矿山上海梅山铁矿4级机站通风方式历经6a的研究与调整、运行后,通过原冶金部组织的专家鉴定,项目达到了国际先进水平。技术经济效益十分显著,年节电达527×104kWh。获上海市节电一等奖和原冶金部科技进步二等奖。该技术特点是:系统具有专用的进、回风井,专用的进、回风中段,专用的采区进、回风天井,即进、回风系统独立。这种系统可在专用的进、回风井巷建立进、回风机站[4]。1.1.2　采场机站2中段机站2总回风机站抽出式3级机站型式许多矿山没有专用进风井(巷),不能形成压入式的进风段机站。如在主要运输巷道上建立机站,必须配置风门,由于运输频繁目前的风门设施难以满足机站要求。为此,在实际中形成了采场(区)机站2中段机站2总回风段机站的抽出式3级机站形式。在回风段建设主机站,即不具有专用的压入式进风段机站的3级机站。其技术特点是:总回风段机站负责调控系统总回风量;中段机站(需风段机站)负责调控生产中段的通风量。二者为系统主机站,克服系统总阻力,调控总风量。采场(区)机站为辅助机站,负责采场(区)分风导向,调控采场(区)风量。采场机站为无密闭机站。近年来许多大、中型矿山设计中采用了这种3级机站通风型式,如黑山沟铁矿、李官集铁矿、三山岛金矿等。1.1.3　主2辅风机2级机站形式的应用2级机站通风方式,在许多中小型黄金矿山设计与生产中得到应用,明显地改善了井下与采场(区)通风条件[5]。主2辅2级机站通风方式是3级机站的变形,根据生产发展需要,亦可进一步演变为3级机站通风方式,如铜陵凤凰山铜矿。其要点是主风机站系统主扇实施对整个系统的总风压、总风量调控;辅助风机机站即采场(区)无密闭辅扇分风导向,调控采场(区)风量。其重点是保证井下采场(区)作业环境的需风量,解决采场用风的失控状况。1.2　子域分区———单元子系统通风方式的应用按照生产区域组成子域分区———单元子系统,

再将子域分区———单元子系统统筹到全矿统一系统中,即形成子域分区———单元子系统内核与全矿统一系统框架所构建的通风系统整体结构[6]。其要点是:全矿统一通风系统具有进、回风井,形成单翼或双翼对角式系统;子域分区———单元子系统具有独立的进、回风巷道,并分别与全矿统一系统进、回风井顺向连接;子域分区———单元子系统的风量、风压,由全矿统一系统主扇或分区子系统风机调控;子域分区———单元子系统具有相对独立性。可根据生产与发展实际关闭或建立新的子系统,不影响其他子系统的运行,充分降低电耗。湘西金矿矿体走向约5000m、垂深为1000m、具有32个中段、129个作业面的超深高温矿井。应用这种通风方式很好地解决了通风、降温与降尘问题,通风系统综合鉴定指标达84.78%,井下深部主要工作面作业环境达到国家规定标准。安徽和成铁矿根据生产实际,设计中也采用了单元子系统通风方式。1.3　单元式通风系统的应用通风系统是随采掘工作面变化的动态非线性系统。其实质是以采掘工作面为服务核心,实施通风单元调控方式,建立单元式通风系统。其要点是建立通风单元,即依据系统网路与采掘工作面的配置,将复杂的通风网路划分成若干相对简单、相互独立的、采用风机等调控措施实施风量按需分配的通风单元[7]。各通风单元具有独立工作面通风网路、动力与调控设施,并相对整个通风系统自成一体。因此,没有固定的模式,必须因矿制宜具体制定。应用这种系统,已改造了23个矿井通风系统,

并取得了明显效益。云南大姚铜矿分为4个采区,以采区为基础建立4个相对独立的通风单元。有效风量达80%,各91

孙　英　马志刚等:我国金属矿山通风系统建设的新发展 2008年12月第12期单元降低电耗为37.10%～77.25%,年节约电费86.61万元。山西铜矿峪应用了该系统后,铜矿粉尘合格率提高到56%,明显地改善了井下作业环境,为该矿成功应用自然崩落法,实现年产量从110×104t提高到340×104t提供了通风保证,每年节约电费384万元,半年内可偿还改造投资。2　中段通风网路在矿山的研究与应用中段通风是我国金属矿山通风系统建设的进一步深化与完善。中段通风网路由中段进风道、中段回风道、集中回风天井等引伸到作业面所构成,并与通风系统的总回风道联通。实现分流网路结构,把作业面污风直接送至总回风道排至地表,防止污风串联污染。根据不同矿山实际条件,应用的中段通风网路类型:锡矿山矿棋盘式、盘古山钨矿梳式、阶梯式、上下行间隔式、双向平行式等。3　高效节能矿用系列风机K系列矿用节能风机经过二代改造,已形成新一代产品———K40、K45、DK40、DK45系列,KL(立式)系列,CK系列低压大风量抗冲击波风机,K系列无级调速风机,FK55系列防腐型矿用风机,TSK40系列超低噪声轴流风机,BDK62、BK56二系列侧移式煤矿防爆轴流风机,BDJ60系列防爆对旋式局扇,JZK、JZB系列经轴混流式矿用局扇等[8]。K系列风机推广应用到全国29个省(市、自治区)的冶金、有色、黄金、化工、建材、核工业等系列600多家矿山,并出口国外,总计2.8万余台风机,设备总值2.08亿元。该系列风机为矿山通风系统建设与改造提供了重要保证,有效地改善了井下通风条件,显著地提升了系统运行质量,为促进安全生产做出了重要贡献。其他系列的矿用节能风机亦有新产品应用推广。FS系列及GAF系列等矿用风机与GKJ系列局部通风机等。4　通风系统调控设备4.1　WM1系列矿用空气幕的推广应用20世纪90年代初,东北大学根据有效压力理论,研究设计了WM1型矿用宽口大风量空气幕,近10a得到进一步应用,并进行大断面、大压差巷道条件的使用研究,取得了明显的技术效果。山东金岭铁矿应用N011空气幕在井底车场处,成功阻断了10.4m3/s的漏风(压差为100Pa)。金川公司在大断面(10.5m2)、大压差112Pa条件下,选用4台空气幕(N010,配用风机K452N010

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金属矿山通风技术（2篇）

金属矿山通风技术（2篇）

金属矿山通风技术无论是除尘通风排除炮烟和柴油机废气的通风，防氡通风，通风技术都占据着重要位置。

1.分区通风根据矿山的特点，将一个矿井划分成若干个独立的通风区域进行通风，称为分区通风。

(1)分区通风的适用条件：①矿体埋藏较浅而且比较分散，开凿通达地表的通风工程量较小，或有现成的井巷可供利用。

②矿体埋藏浅，走向长，产量大，如果构成一个通风系统，则风路太长，漏风大，网路复杂，风量调节困难。

③开采围岩或矿石有自然发火危险、规模较大的矿井。

(2)分区通风的划分原则分区通风的各个通风系统具有各自的通风动力和完整的进回风井巷，它们的通风系统是相互独立的。

实行分区通风，要合理划分通风区域，以防止各区通风系统之间，风流互相干扰。

划分通风区域应从矿体埋藏条件和开采的具体情况出发，一般的原则是：将矿量比较集中，生产上密切相关的地段划在一个通风区内。

①按中段划分如果矿体处于侵蚀基准面以上，而每个中段都有几个通地表的独立出口，各中段的工作面的新风的进入和污风的汇集都可经由本中段，中段之间联系很少，在这种条件下可以按中段来划分通风系统。

②按矿体划分如果矿体分散，各矿体或各组矿体除矿石经由统—的井巷运出外，人行、材料运输、生产管理等都自成体系，则可以按矿体来划分通风系统。

③按采区划分当矿井范围较广且划分成几个采区进行生产，各采区除矿石经统一的井巷运出外，人行、材料运输和生产管理等都自成体系，在这种情况下，可以按采区来划分通风系统。

④按机械通风区与自然通风区划分当某些生产矿井靠近地表的浅部矿体己基本采完，并形成大量采空区和旧巷与地面相通，将其纳入主扇通风系统有困难时，可将该部分从主扇通风系统中隔离出来，单独构成一个自然通风区(有时安临时辅扇加强通风)。

这样做，不仅使浅部矿体形成一定的风流系统，而且使深部主扇通风系统更加完善。

(3)分区通风的特点网路简单，风流容易控制，串联机会少，风路短，通风阻力小，风压损失少，漏风小，当采用低压小型风机或把风机安在井下靠近工作面地点通风时，效果更好，通风动力消耗少；采用中、小型通风设备，投产快，基建投资省，有利于在高山地区或井下安装，新风能迅速送达工作面，并可减少沿途的污染，通风系统调整灵活，容易适应工作面多变的情况。

加强金属非金属地下矿山通风安全管理

加强金属非金属地下矿山通风安全管理

加强金属非金属地下矿山通风安全管理随着矿山开采的深入，地下环境的复杂性和危险性也在增加。

因此，加强金属非金属地下矿山的通风安全管理至关重要。

以下是一些改进和加强通风安全管理的建议。

1.建立完善的通风管理制度建立并执行一套完善的通风管理制度，包括通风系统设计、运行和维护的要求。

制定相关的通风管理规范，明确各级责任和权限，确保通风设备的有效运行和安全使用。

2.定期进行通风系统的检测和维护定期对通风系统进行检测和维护，包括检查通风设备的运行状态、清洁通风管道和出口、检查通风回路和风门的正常工作等。

确保通风系统和设备的稳定性，减少故障和事故的发生。

3.加强通风系统的监测和控制利用现代化的通风监测设备，实时监测和控制通风系统的运行状况。

通过数据分析和报警系统，及时发现和解决通风问题，确保地下环境的安全和舒适。

4.加强通风系统的防火和防爆设计对于金属非金属地下矿山，防火和防爆是重点考虑的因素之一。

因此，通风设备和管道的材料选择和设计要符合防火和防爆的要求。

定期进行防火和防爆设备的检测和维护，确保其功能的正常运行。

5.加强通风系统的紧急应急预案制定并实施通风系统紧急应急预案，明确各级人员的责任和行动流程。

进行紧急演练和培训，提高人员的应急反应能力。

定期检查和维护通风设备和紧急设施，确保其在紧急情况下的可靠性。

6.加强安全意识和培训加强员工和管理人员的安全意识和培训，提高他们对通风安全管理的重要性的认识。

对新员工进行入职培训，强调通风设备的正确使用方法和应急处理措施。

定期进行安全培训和考核，提高员工的安全技能和自救能力。

7.加强与相关部门的合作和交流与相关部门建立良好的合作和交流机制，包括环保、安监、公安等部门。

及时了解和遵守相关法规和政策的要求，确保通风安全管理工作的合规性。

总之，加强金属非金属地下矿山通风安全管理是保障矿山生产和员工安全的关键措施之一。

通过以上建议，可以提高通风设备和系统的稳定性和安全性，减少通风事故和意外事件的发生，保障矿山生产的连续性和员工的安全。

加强金属非金属地下矿山通风安全管理（三篇）

加强金属非金属地下矿山通风安全管理（三篇）

加强金属非金属地下矿山通风安全管理随着矿山开采规模的不断扩大，矿山通风安全管理成为了矿山安全工作中非常重要的一项内容。

金属非金属地下矿山通风安全管理的加强，不仅可以降低矿山事故发生的风险，提高矿山工作人员的安全保障水平，还能够提高矿山生产效率，降低能源消耗，并且保护环境，维持生态平衡，对于矿业可持续发展起到了至关重要的作用。

首先，加强金属非金属地下矿山通风安全管理需要制定科学合理的通风系统。

矿山通风系统的设计应该根据矿井的特点和工作面的需求，充分考虑到矿山的地质条件、矿井的形状和大小、通风设备的布置以及矿井运输系统的情况等多方面因素。

通风系统的设计要求保证能够及时有效地清除矿井中的有害气体，保持矿井内部的空气质量，并且能够保证矿山工作人员的正常工作和生活需求。

其次，加强金属非金属地下矿山通风安全管理需要做好通风设备的维护保养工作。

通风设备是矿山通风系统中的重要组成部分，它们的正常运行对于矿山通风安全管理至关重要。

通风设备的维护保养工作要做到定期检查，及时维修，确保设备运行的稳定性和可靠性。

同时还要加强设备的管理，建立台账，记录设备的运行情况和维修记录，及时发现和解决设备故障问题。

另外，加强金属非金属地下矿山通风安全管理需要加强对矿山工作人员的培训教育。

通风设备操作人员要经过专门的培训，并且取得相应的操作证书。

培训内容包括通风设备的使用方法和常见问题的处理方法，培训方式可以通过面对面培训、实地操作和模拟演练等形式进行，确保矿山工作人员具备一定的通风设备操作技能。

此外，还要加强对矿山工作人员的安全意识培养，提醒他们时刻保持警惕，严格遵守安全操作规程，做到安全第一，预防为主。

最后，加强金属非金属地下矿山通风安全管理需要加强对通风系统的监测和评估。

采用现代化的监测设备和技术手段，对矿山通风系统进行实时监测，及时发现系统中的问题和隐患。

定期进行通风系统的评估，分析通风系统的运行情况，评估通风系统的性能和运行效果，及时做出调整和改进，保证通风系统的高效运行。

地下金属矿山通风系统设计优化

地下金属矿山通风系统设计优化

地下金属矿山通风系统设计优化地下金属矿山通风系统是确保矿山安全和作业效率的重要部分。

本文将从优化设计的角度，对地下金属矿山通风系统进行探讨。

首先，优化地下金属矿山通风系统需要考虑矿井的规模和形状。

矿井的规模和形状直接影响通风管道的布置和通风风量的分配。

在设计中，应合理选择通风系统的入口和出口位置，确保通风风量均匀分布，避免局部缺氧和积尘。

其次，在通风系统的设计中，应考虑人员和设备的热负荷。

人员和设备的存在会产生热量，导致矿井温度升高，影响通风效果。

因此，在通风系统的设计中，应根据矿井人数和设备种类合理计算热负荷，并增加通风风量，使矿井温度维持在合适的范围内，保证工作人员的舒适度和安全。

第三，地下金属矿山通风系统的优化设计还需要考虑通风管道的形状和材料。

通风管道的形状和材料直接影响通风系统的能效和运行成本。

应选择低阻力材料制作管道，减少管道阻力，提高通风效果。

此外，应合理选择通风管道的直径和长度，避免过长的通风管道造成过大的管道阻力。

优化通风管道的形状和材料，可以有效提高通风系统的能效，降低运行成本。

另外，在地下金属矿山通风系统的优化设计中，还应考虑非工作面的通风问题。

非工作面通风是指矿井中非生产区域的通风系统。

合理安排非工作面通风，可以保证矿井整体通风效果良好，并减少通风风量浪费。

在优化设计中，可以通过合理设置风门和检查门等设施，控制非工作面通风的风量，减少风量浪费。

此外，地下金属矿山通风系统的优化设计还需要考虑矿灯和风机的选择。

矿灯的选择是为了提供照明和安全疏散；而风机的选择将直接影响通风系统的效果。

应根据实际需要选择合适的矿灯和风机，确保通风系统正常运行。

综上所述，地下金属矿山通风系统的优化设计是确保矿山安全和作业效率的重要环节。

通过合理考虑矿井规模和形状、人员和设备的热负荷、通风管道的形状和材料、非工作面通风以及矿灯和风机的选择，可以实现地下金属矿山通风系统的优化设计，提高通风效果，降低运行成本，确保矿山的安全和作业效率。