《红透山铜锌矿通风系统改进与可控循环风利用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《红透山铜锌矿通风系统改进与可控循环风利用.pdf（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 2 0 1 5年 2月 第 4 4卷第 1期 中 国矿 山工程 Ch i na Mi n e Eng i n e e r i n g 7 红透 山铜锌矿通风系统改进与 可控循环风利用 Ve n t i l a t i o n s y s t e m mo d i fic a t i o n a n d t h e u t i l i z a t i o n o f c o n t r o l l a b l e r e c i r c u l a t i o n a i r i n Ho n g t o u s h a n Co p p e r z i n c Mi n e 曹 同波 李 波
2、 柳敬 献 刘庆友 王 秀清 1 中国有色集 团抚顺 红透山矿业有 限公 司 辽宁 抚顺 1 1 3 3 2 1 2 东北大学资源 与土木工 程学 院 辽宁 沈 阳 1 1 0 8 1 9 摘 要 矿 山投产后 矿 井通风 系统会 随着生产的发展 自然条 件 开采规模 开采方 法等 因素的 变化 而变化 通过 对红透 山 铜 锌矿 在不 同生产 时期通风 系统调整的分析 找 出现阶段 存在 的 问题 进 而采取 可控循环 风技 术解 决通风 阻力大 通风成 本 高的矛盾 取得 了较好 的效果 可为相 似矿 山通风 系统改造提供 参考 关键 词 通风 系统 循环风 通风 阻力 净化 Abs t
3、r a c t Mi ne v e n t i l a t i o n s y s t e m wi l l c ha n g e wi t h t h e de ve l o p me nt o f p r o du c t i o n t he n a t ur a l c o nd i t i o ns mi n i ng s c a l e a n d mi ni n g me t h o d T h r o u g h a n a l y z i n g t h e a d j u s t me n t o f v e n t i l a t i o n s y s t e m d
4、u r i n g d i f f e r e n t p r o d u c t i o n p e r i o d s i n Ho n g t o u s h a n C o p p e r z i n c Mi n e t h e pr o b l e ms e x i s t i ng i n pr e s e n t pr o du c t i o n we r e f o un d a nd t h e c o n t r o l l a b l e r ec i r c u l a t i o n a i r t e c hn i q u e wa s us e d t o s
5、 ol v e t h e p r o b l e ms o f l a r g e v e nt i l a t i o n r e s i s t a n c e a nd hi g h v en t i l a t i o n c o s t I t o bt a i n e d g o o d e f f e c t a n d c a n pr o v i d e r e f e r e nc es f o r t h e s i mi l a r mi n e s Ke y wo r ds v e n t i l a t i o n s ys t e m r e c i r c u
6、l a t i o n a i r v e nt i l a t i o n r e s i s t a n c e pu r i f i c a t i o n 1 前 言 红透 山铜 锌矿 位 于辽 宁抚 顺 清 原 县 是 国 内最 早 被 确定的太古宙绿岩带 地体中赋存规模不等的块状硫化 铜锌矿床 属于多金属共生矿床 资源禀赋佳 矿石资源 含 5种 计价 元 素 分别 为铜 锌 硫 金 银 铜 锌 矿年 生 产能力为矿石 6 0万 t 铜精矿金属含量为 7 3 0 0 t 锌精矿 金 属 含量 为 9 0 0 0 t 硫 精 矿标 量 2 0万 t 由于矿山开采历史长 且几经变迁 使得
7、矿井通风系 统 复 杂 随着 开采 深 度 的增 加 通风 线路 越来 越长 通 风 阻力 和成本 已 占采 矿成 本 的很 大 比重 可控 循 环 风 技 术 在井 下通 过对 回风进行 净 化处 理 使 其 中 N O S O H S等有害组分得 到有效去除 并与新鲜入风按 比 例掺 混满 足 国家标 准 送 至工 作 场 所 减 少 了从 地 面送 至井 下和从 井 下排 出到 地表 的总 风 量 显 著 地 降 低 了 总 的通 风成 本 2 通风系统 的变革与优化 红透山矿在建矿初期主要 以平硐开采为主 即 1 9 6 5 年东 主扇 投产 以前 由于产 量及 作业 区域 较小 通
8、风 网路 较为简单 主扇 的工作方式随着生产 的调整经常发生变 化 通风 网络 以简 易型 串联 通风 网络为 主 随着产量的提高及矿体赋存条件的变化 1 9 6 7年转 入 竖井开 采 在 矿 体 东 两 翼 分 别 开 凿 专 用 风 井 西 翼 8 中国矿 山工程 2 0 1 5年 第 4 4卷 风井 作为 系统 的 主人 风 井 东 翼 风井 作 为 系 统 的 主 回风 井 为解决 多 中段作 业 风 流 串联 问题 建 立 了 上下间隔式 的阶段 网络结构 见 图 1 上下问隔式 阶段 通 风 网络 持续 到 一1 0 7 m 中段 在 当时 的生产 条 件下 起 到 了 防止 污
9、 风 串 联 的作 用 2 0世 纪 8 0年 代 随着开采深度 的增加 风道 中负压变小趋 势明 显 风 流受 自然风 压 的影 响严 重 常发 生风 流反 向污 风串联现象 因此将原有 的西翼风井改 为回风井 并 且在 地表 安装 了风机 构 成 了中部 主井人 风 东西 两翼 回风 的两 翼 对角抽 出式 的通 风 系统 同时 网络 结 构也 限制 了矿 体水平 厚度 增大 后运 输道 和风 道 的 布置形 式 将 上 下 间隔 式 的 阶段 网络 结 构 改 为平 行 双巷式 的阶段 网络结 构 见 图 2 老主扇 东 图 1 上下间隔式 的阶段网络结构图 两翼对角式 图 2平行双巷式
10、的 阶段 网络结构 图 通 风 网络 阶段性 的技术 改造 在一 定程 度上 解决 了通风 系统 中污 风 串联 的 问题 但 随 着 生 产 能力 进 一 步增 大 通 风 网 络 距 离 长 风 机 动 力 不 足 问 题 凸 显 两翼 对 角抽 出式通 风 系 统 也 无法 满 足 生产 需 要 因此 矿 山先 后 实施 了几期 通风 系统 改造 工程 主要是 采取 在井 下 建 立接 力 风 机 站 增 加 端 部 回风 井断面 掘进独立回风巷等措施 使得通风难题逐渐 得 到缓 解 改造 后 东 部 主要 作业 区域 的通 风 状况 有 了很 大 的改善 风 量 由东 部 地 表 主扇
11、 单 一 运 转 时 的 5 5 m s 提高 到 联 合 运 转 时 的 6 5 m s 深 部 中 段 一 4 0 7以下 作 业 区域 的 总 人 风 量 由 4 3 9 m s 提 高 到 6 6 m s 3 现 阶段存在 问题 随着 采矿 深 度 进一 步 增 加 采 掘工 作 面 也进 一 步 向矿体东翼延伸 通风系统能力不足 问题再次显 现 部分 采场 区 出现 温 度 偏 高 风流 偏 小 湿 度过 大等现象 其原 因主要为 系统网络结构不合理 由于 回风井 位 于矿 脉 中西部 致使 东 翼 深 部 各 中段 回风呈 阶梯型 风流路 线呈 现折 返式 布局 风路 明显 加 长
12、造 成压 差 变化 范 围 大 形 成 了 中西 部 高 负 压 与 东部 低负 压 的对 比 造成 东部 整体 上 回风 困难 系 统通 风 阻 力 大 通 过 测 试 铜 锌 矿 西 部 通 风 阻 力 为 2 5 4 8 P a 东部 通风 阻力 为 3 4 4 0 P a 属 于 中等 阻力 水 平 通风系统阻力 主要体现在 回风段 约 占通风阻 力 的 8 0 以上 风 量 供 需 矛 盾 突 出 矿 山 同 时 作 业 中段多 需风 点 多 每 天 近 7 0个 作 业 需 风点 总 需风 量 大 生产期 问一 般需 风量 约 为 1 2 0 1 5 0 m s 而现有的供风量 为
13、 1 l O m s 左右 系统受 自然风 压影 响 大 据 测 算 目前 西 部 回风 系 统 自然 风 压 为 1 5 2 P a 东部 回风系 统 自然 风 压 为 1 3 7 P a 由于东 部 回风能力有限 使得端部一定 区域 内风道中的空气 压 力大 于运输 道 中 的空 气压 力 造 成 污风外 溢 通 风 系统 扩容 能力低 建 矿初 期生 产能 力为 6 0 0 t d 增 至 目前 的 2 O 0 0 t d 在 这 个 过 程 中通 风 系统 也 随之 进行 了相应 的扩 容改 造 主要 措 施 一 是 增 大扇 风机 功率 二是增加运行 的风机数量 串联通风 风量 增
14、加 了 2 0 8 m s 采 矿成本 增 加 了 8 7 5元 t 实践 证 明 单 靠增 加通 风 动 力 不但 很 难 明显 增 加 系 统 风 量 而 且非 常不 经济 4 建立循环风 系统 4 1循 环风 技术 路线 此 次技 术改 造 主要针 对上 述东 翼端 部 区域性 高 阻力 高温 高湿 等 现 象 趋 于严 重 的 问题 立 足 于 减 小新 工程 投入 和 降低 机 械 通 风成 本 通过 利用 已有 工程实现降阻增效 目的 通过对回风端风压数据分 析认 为 在 一 4 6 7 m 中段 接力 风机 排 风段 即东 部高 阻 力端 开 口泄压 利 用 上部 采 空 区及
15、天 井 等 工 程形 成 一 条 与东 回风 井并 联 的系统 降 阻网络 如 图 3所示 并以 一 4 6 7 m 中段接力风机高风压为动力 推动污风 在高阻力的空区老巷中流动 使大颗粒粉尘 自然沉降 净化 同时 在 2 8 7 m 中段放 风 口增 加多 道污 风净 化 装 置 和 空气 检 测装 置 工 程 改造 以水 泥 密 闭施 工 为 第1 期 曹同波等 红透山铜锌矿通风系统改进与可控循环风利用 9 f 老主 扇 东 风 井 西 风 气 体 监 控 f 循环风 净化 装置 井 人 2 8 7 m 一 瓶 口 n 0黧 风 自 动风门 姐 采空区 井 一 3 4 7 k I 天 一
16、4 0 7 m 井 一 4 6 7m jj 空 区 l米 一 一 5 2 7 m一 4 6 棚 I 场 图 3 矿 山通风 系统 回风段 J 并联通风 回路示 意图 主 整 套系统 的形 成 需施 工 2 3道 立 式 混凝 土 密 闭墙 和 3 道 上水平 吊盘式混 凝土密 闭墙 共计 2 6道 4 2循 环风 质 净化 过程 来 自一 2 8 7 m中段 以下 中段 的污风通过循环风 井 进入 到 一2 8 7 m 中 段 之 后 污 风 进 入 到 净 化 系 统 该系统 由喷水装置 折流板和喷水过滤网交替设置 使 污风 得 到充 分净 化 喷水 装 置 由不 同规格 的水管 组成 抽取井下水 喷出的水形成水帘 初步吸收气 流 中的 S O N O 等 同时还发挥降尘的作用 折流 板是 由纤 维 网制 作 而 成 使 巷 道 中 的风 流成 s 形 流动 令气 流 充分 自净 然 后 风 流 经 过 湿 式纤 维 网 当风 流稍 大 时 风 流 冲刷 纤 维 网上 的水 膜 形 成 水 雾 使风流得到更充分 的净化 在 整个净化系统的 最后 设置 了吸 附装 置 是 由柱 状 碳
