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1、金属矿山地下开采通风系统优化的重要性文永胜（ 昆明理工大学国土资源工程学院 ， 云南 昆明 650093）摘 要 ： 首 先 对 有 关 矿 井 通 风 方 面 的 基 本 概 念 作 了 简 要 的 介 绍 ,同 时 阐 述 了 目 前 通 风 的 现 状 ,并 说 明 了 目 前 我 们 国家的金属矿井在通风方面存在的问题 ,最后详细论述了矿井通风在建立机械通 风 系 统 方 面 、 通 风 节 能 方 面 以 及 在 通 风系统优化设计方面的重要性 。关键词： 矿井通风； 优化设计； 重要性The Importance of Ventilation System Optimization
2、 for UndergroundMining at Metal MinesWen Yong sheng(School of Land and Resources Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming, Yunnan 650093)Abstract: this paper has made a brief introduction to the basic concepts of mine ventilation at first, and concurrently,described the pre
3、sent status of ventilation, and confirmed the current problems on ventilation at metal mines in our country, and eventually demonstrated the importance of mine ventilation with respect to the establishment of ventilation system, energy conservation of ventilation and optimized design for the ventila
4、tion system.Key Words: Mine ventilation； Optimized design； Importance矿 井 通 风 系 统 设 计 是 矿 井 设 计 的 主 要 内 容 之一 ， 是 反 映 矿 井 设 计 质 量 和 水 平 的 关 健 因 素 之 一 。 它 不 仅 关 系 着 矿 井 建 设 速 度 、 投 产 时 间 、 基 建 投 资 的 多 少 ， 而 且 对 矿 井 投 入 生 产 后 的 生 产 面 貌 和 经 济 效 益 也 有 长 远 的 影 响 。 生 产 矿 井 由 于 生 产 布 局 的 变 化 、 自 然 条 件 的 影 响
5、及 生 产 能 力 的 提 高 ， 必 须 进 行 矿 井 通 风 系 统 的 改 造 。 矿 井 通 风 系 统 改 造 是 生 产矿井改造 的重要内 容之一。 因此 ， 矿井通风系 统 的 优 化 设 计 问 题 ， 一 直 是 矿 井 通 风 专 业 人 员 所 关注的研究 课题之一 。矿 井 通 风 优 化 是 从 系 统 分 析 开 始 到 给 出 最 优 矿 井 通 风 系 统 为 止 的 一 系 列 工 作 的 总 称 ， 其 工 作 步 骤 是 ： 矿 井 通 风 系 统 分 析 （ 对 改 扩 建 矿 井 通 风 系 统 ， 应 进 行 系 统 现 状 调 查 测 定 ） ，
6、 拟 定 系 统 优 化 改 造 （ 或 建 设 ） 方 案 ， 各 拟 定 方 案 的 风 量 计 算 ， 各 拟 定 方 案 的 网 络 调 节 优 化 ， 最 优 矿 井 通 风 系 统 方 案 选1 前言矿 井 通 风 指 借 助 于 机 械 或 自 然 风 压 ， 向 井 下 各 用 风 点 连 续 输 送 适 量 的 新 鲜 空 气 ， 供 给 人 员 呼吸 ， 降 低 井 下 工 作 面 的 温 度 ， 稀 释 并 排 出 各 种 粉 尘 及 有 毒 有 害 气 体 ， 创 造 良 好 的 气 候 条 件 ， 为 井 下 作 业人员提 供安全舒适 的工作环境 。矿 井 通 风 系
7、 统 是 向 作 业 地 点 供 给 新 鲜 空 气 ， 排 出 污 浊 空 气 的 通 风 网 络 、 通 风 动 力 和 通 风 控 制设 施 等 构 成 的 工 程 体 系 。 它 对 全 矿 的 通 风 安 全 状 况 具 有 全 局 性 的 影 响 。 金 属 非 金 属 矿 山 安 全 规程 规 定 ， 每 个 矿 井 必 须 有 完 整 的 合 理 的 通 风 系 统 。 建 立 完 善 的 矿 井 通 风 系 统 是 矿 井 安 全 生 产 的 基 本 保 证 。 矿 井 通 风 系 统 对 地 下 开 采 犹 如 血 液 循 环 系 统 对 人 体 一 样 重 要 ， 矿 井
8、 通 风 系 统 是 一 个 受 多 种 因 素 制 约 的 复 杂 系 统 ， 它 的 研 究 和 发 展 是 当今世 界矿业系统 研究的重 大课题之一 。632009 年第 2 期 金 属 世 界择 及 技 术 经 济 效 果 评 价 等 。 矿 井 通 风 系 统 优 化 问题 可 分 为 两 大 类 ： 第 一 类 优 化 问 题 ， 我 们 称 之 为 方 案内部优 化 ， 或 参 数 优 化 ， 其 实 质 是 网 络 优 化 问 题 ; 第 二 类 优 化 问 题 ， 我 们 称 之 为 方 案 外 部 优 化 ， 或 原 理 方 案 的 优 化 ， 其 实 质 是 在 一 切
9、可 能 的 方 案 中 选 取最好的方 案。 第一类优 化问题能定 量化， 并且能 建立数学模 型求解。 第二 类优化问题 ， 目前还没有 较 好 的 数 学 模 型 ， 而 且 这 类 模 型 进 行 优 化 时 ， 许 多 因 素 难 以 定 量 化 表 示 ， 甚 至 无 法 建 立 数 学 模 型 ， 矿 井 通 风 系 统 是 矿 山 地 下 开 采 的 八 大 系 统 之 一 ， 通 风 系 统 的 优 化 ， 就 是 要 考 虑 多 种 参 数 交 互 作 用 ， 在 满 足 通 风 要 求 的 前 提 下 使 投 资 与 运 营 费 用 最 省 ， 且 系统稳定可 靠。山 安
10、全 规 程 （ GB16423-2006） 中 有 关 机 械 通 风 的要 求 在 认 识 上 存 在 误 区 ， 未 将 地 下 矿 山 建 立 机 械 通 风 系 统 作 为 必 要 条 件 ， 错 误 地 理 解 为 靠 自 然 通风 和 局 部 通 风 也 符 合 规 程 要 求 ， 尺 度 不 准 、 监 管 不严、 力度不够 。3. 2 地区之间的 进展还不平 衡 已 颁 发 非 煤 矿 山 安 全 生 产 许 可 证 但 机 械 通 风系 统 不 完 善 需 要 整 改 的 多 数 地 下 矿 山 相 对 集 中 在 欠 发 达 地 区 ， 云 南 、 湖 南 、 四 川 、
11、贵 州 、 陕 西 等 西 部 欠 发 达 地 区 未 建 立 机 械 通 风 系 统 的 地 下 矿 山 数 量 较多， 工 作难度大， 专 项治理任务 繁重。3. 3 部分地区行 动迟缓、 工作 滞后 未 按 通 知 中 对 工 作 进 度 的 要 求 ， 如 期 进 入专 项 督 查 阶 段 ， 现 仍 停 留 在 企 业 自 查 自 纠 阶 段 ， 不 利于 后续工作的 开展。3. 4 部 分 地 下 矿 山 企 业 机 械 通 风 工 作 存 在 严 重 缺 陷3.4.1 缺乏通风专 业人员 多 数 小 矿 山 缺 乏 通 风 专 业 技 术 人 员 ， 没 有 按规定 配备通风工
12、， 不能正确 使用通风设 备设施。 通 风 设 备 安 装 位 置 不 正 确 ， 通 风 构 筑 物 （ 风 门 、 风 桥 、 风 窗 ） 不 完 善 ， 造 成 矿 井 通 风 系 统 不 符 合 金 属 非金 属 矿 山 安 全 规 程 （ GB16423-2006） 规 定 ， 通 风 工 作达 不到要求。3.4.2 缺乏警示标 志临 时 停 工 的 巷 道 没 有 设 置 栅 栏 和 警 示 标 志 ， 盲 巷 或 采 空 区 没 有 及 时 封 闭 ， 人 员 进 入 后 易 发 生中 毒窒息事故 。3.4.3 通风系统漏 洞较多 部 分 矿 山 由 于 多 年 的 无 序 采
13、掘 和 采 矿 方 法 的不 规 范 ， 造 成 采 场 通 风 困 难 ， 存 在 串 联 风 或 利 用 空区 、 废 巷 通 风 ， 即 使 安 装 了 机 械 通 风 设 施 ， 也 难 以 发挥作用。3.4.4 缺少必要测 风、 测尘的检 测手段 风 质 、 风 速 、 风 量 无 检 测 依 据 ， 风 机 开 停 全 凭经验、 凭感觉 。3. 5 尚未建通风 系统许 多 非 煤 矿 山 企 业 ， 尤 其 是 小 型 非 煤 矿 山 企 业 未 建 立 机 械 通 风 系 统 ， 主 要 依 靠 自 然 通 风 ， 无 法 确 保矿井通风 安全。2 目前通风的现状据 统 计 ，
14、全 国 现 有 金 属 非 金 属 地 下 矿 山 11799座 。 其中 ： 已 建立机械 通 风系统的 6826 座， 占地下 矿 山 总 数 的 57.9%， 未 建 立 机 械 通 风 系 统 的 4973座 ， 占地下 矿 山总数的 42.1%。 在 全国 32 个统 计单位 中 ， 河 北 、 山 西 、 辽 宁 、 福 建 、 广 东 、 海 南 、 青 海 、 新 疆 等 省 （ 区 ） 和 新 疆 生 产 建 设 兵 团 的 金 属 非 金 属 地 下 矿 山 已 全 部 建 立 了 机 械 通 风 系 统 。 建 立 机 械 通风 系 统 的 矿 山 数 不 足 地 下 矿
15、 山 总 数 50% 的 地 区 有 ： 重 庆 、 陕 西 、 甘 肃 、 贵 州 、 云 南 、 黑 龙 江 、 北 京 、 湖 南、 宁夏、 四川 、 江西、 河南 、 江苏。目 前 ， 金 属 与 非 金 属 地 下 矿 山 点 多 面 广 ， 民 营 小 企 业 多 ， 多 处 于 交 通 、 通 讯 不 便 的 欠 发 达 地 区 。监 管 人 员 严 重 不 足 和 专 业 技 术 人 员 的 匮 乏 ， 难 以 应 对 越 来 越 专 业 和 具 体 的 监 管 工 作 需 要 ， 工 作 质 量难以保障 。 在一些大中 型矿山， 由于 同时作业的 作 业 面 较 多 ， 通
16、风 系 统 的 通 风 效 率 不 能 满 足 生 产 需 要 ， 加 之 在 掘 进 独 头 巷 道 与 天 井 、 溜 井 时 ， 未 加强局部通风 ， 致使炮烟中 毒事故时 有发生。 绝大 多 数 矿 山 企 业 未 按 规 定 对 矿 井 通 风 质 量 进 行 检 测 ， 矿 井 风 量 、 风 速 和 作 业 场 所 空 气 质 量 长 期 不 符 合 安全规程 ， 严重威胁井 下作业人 员的安全与 健康。3 当前工作中存在的主要问题3. 1 对规程认识 存在误区 部 分 基 层 监 管 机 构 和 人 员 对 金 属 非 金 属 矿64 金 属 世 界 2009 年第 2 期管理与文化3. 6 应付检查缺 少维护即 使 建 有 机 械 通 风 系 统 的 矿 山 企 业 ， 也 只 是 为了 应付安全监 管部门的 检查， 很少投 入运行。 加之 矿 山 企 业 长 时 间 不 对 机 械 通 风 系 统 进 行 必 要 的维护和保养 ， 使得机械通 风系统无法 投入运行。3.
