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1、喀喀矿矿冬季生冬季生产产中井下通中井下通风风系系统统的完善的完善史天柱(新鑫矿业股份公司 摘要：摘要：井下通风系统与井下各作业点相联系，对矿井通风安全状况具有全局性影响，建立与完善井下通风系统是做为搞好安全生产、保护矿工安全健康、提高劳动生产率的一项重要措施。关关键词键词： ：冬季生产 井下通风系统 完善1、喀、喀矿矿冬季生冬季生产产中井下通中井下通风风系系统统状况：状况：喀拉通克铜镍矿矿区位于阿勒泰地区富蕴县喀拉通克乡南 10KM 处，1985 年 1 月开始建矿，1989 年 8 月建成投产。一期工程开采的对象是一号矿床的特富矿带，开采方式为竖井（罐笼井）开拓井下开采，采矿方法为上向水平分
2、层胶结充填法。设计年产矿石量 7.5 万吨，通风方式采用侧翼对角抽出式。即主井进风（在 24.4 线），风井出风（在 33 线附近）。 当时，生产中段有三个：770、710、650m 水平，其中 770、710m 水平与风井相贯通。1998 年10 月至 2001 年开始进行二期回采富矿带的扩建工程：在 12 线附近施工一新主井（罐笼井）至 590m 水平，并与 650m 水平贯通，590 水平担负开拓、探矿等功能。新主井地表设暖风炉（技术参数：额定热功率 4.2 兆瓦、空气出口温度 150、流量 60000m3/h）和工业暖设施齐全；改风井为箕斗井，形成风井兼提升和通风两大功能。喀矿一号矿床
3、的富矿带回采采用盘区下向进路胶结充填采矿法，设计年产矿石量 30 万吨。2001 年试生产，于 2003 年采矿达到设计生产能力。随着喀矿生产规模的扩大，根据风井圈定在保安矿柱以内，面临封井的状况。2004 年在 36 线附近掘一新风井至 622m 水平，并与830、770、710、650m 水平相贯通，以替代风井的功能，并根据井下生产的通风需求，重新核算矿井的风量和风压。1.1 矿井总风量的计算：Q=K1*K2（qh+qj+qd+qt+qr）式中：qh-回采工作面所需风量； qj-掘进工作面所需风量qd-炸药库所需风量； qt-装放矿点所需风量qr -备用回采工作面所需风量； K1-外部漏风
4、系数；取 1.15K2-内部漏风系数 ；取 1.15 Q-矿井总风量1.2 矿井通风阻力的计算：Hi=（*p*l*q2i）/s3式中：Hi-巷道通风摩擦阻力，Pa； -巷道通风摩擦阻力系数，NS2/m4L-巷道长度，m ； P- 巷道通风断面的周边长度，m q2i - 巷道通风断面积，m2 ；s3-巷道通过的风量。1.3 主扇的选购：经计算重新购置一台主扇，其技术参数如下：功率： 320KW，风压：5432400Pa，风量：55.6133m3/s。设计通风方式仍采用侧翼对角抽出式，即主井弱进风，新主井大量进 风，新风井出风。而在实际生产中，经测量主井进风量较大、而新主井进风量较小。尤其是喀矿冬
5、季气温从 11 月底至来年 2 月底基本上保持-27左右，最低气温达到-37以下。因而在冬季生产中，暴露出以下几方面的问题：1）主井大量进风（40m3/s），新主井弱进风（15m3/s）。2）该矿 830m、770m 水平大巷风流在冬季风易发生反向；650、710、622m 水平进风量较大。见表一。3）因主井地表廊道房内取暖设施不完善，且因井筒内淋水量大等原因，在冬季生产时，主井井筒结冰非常严重。例如 2004 年 12 月，地表气温降至-37，该井筒以及各中段马头门处摇台结冰较厚，导致罐笼无法运行，被迫停产。4）主井井筒结冰，不仅影响到井筒的安全提升，并带来了掉冰易砸伤人的隐患。为此采矿车间
6、每天采取反风的措施，这不仅影响到人员上、下的安全，而且易将井筒内的设施破坏。5）因新主井进风量弱的原因，致使 590m 水平通风困难，探矿工程进度缓 慢。表一 测 风 数 据 表备注：地表大气温度-28.1，测风人员断面 SR=0.4m2。测 风 点断 面 积（m2）平 均 风 速（m/s）风 量（m3/s）风 向1、830m 水平信号室处6.650.533.51向信号室处进风2、770m 水平信号室处5.110.723.66向信号室处进风3、710m 水平信号室处6.551.318.56向石门段内进风4、650m 水平信号室处9.790.918.34向石门段内进风5、650m 平空车道处8.
7、471.19.23向绕道内进风6、650m 水平新主井信号 室5.140.613.13向新风井处进风7、622m 水平入口处6.481.338.62向斜井内进风8、590m 水平信号室处10.280.495.1向石门段内进风2、 、实实施方案研究：施方案研究： 1）、设计主井进风量在 20m3/s 左右，新主井进风量在 35m3/s 左右。见下页图一。 2）、在 25 线施工一条 2.5 米的专用通风天井（830-650m）；在 20 线施工一条 2.0米的专用通风天井（650-590m），并在该天井 650m 水平安设一台辅扇，技术参数如下：功率：7.5KW，风压：260Pa，风量：12.5
8、8m3/s）。3）通过在 830 上盘脉外巷、770m 水平沿脉巷道内增设辅扇（技术参数同上）等技术措施来调整这两个中段的风流运动。4）、在 830、710 水平石门段内设置可调节风窗；在 650m 水平石门段内和 18 线处设置风门、25 线天井处设置可调节风窗；在 622m 水平巷道内设置风门。以此调节和减弱主井的进风量。见表二。5）、修复主井廊道房内取暖设施、增设土火炉和挡风棉帘等设施来预热寒冷空气。6）、制定井下通风设施管理规定等制度，以保障方案的顺利实施。 3、效果、效果评评价：价： 通过以上方案和措施的实施，达到了设计的要求；消除了喀矿冬季生产中的危害；保证了井下安全生产的通风需求
9、和主井的安全提升；实现了喀矿在冬季连续性生产的总体要求。表 二 测 风 数 据 表备注：地表大气温度-27.6，测风人员断面 SR=0.4m2。测 风 点断 面 积 （m2）平 均 风 速 （m/s）风 量 （m3/s）风 向1、830m 水平信号室处6.650.956.32向石门段内向进风2、770m 水平信号室处5.110.794.02向石门段内进风3、710m 水平信号室处6.550.694.56向石门段内进风4、650m 水平信号室处9.790.343.34向石门段内进风5、650m 平空车道处8.470.363.02向绕道内进风6、650m 水平新主井信号 室5.141.819.31
10、向新风井处进风7、622m 水平入口处6.480.322.05向斜井内进风8、590m 水平信号室处10.282.0220.7向石门段内进风24.4 线 主 井上盘脉外巷上盘脉外巷上盘脉外巷进 风进风进风20.1m3/s进风风 窗风 窗风 门 风 门25线 通风 天井风窗20线 通风 天井风 门0M 进风进风12 线 新 主 井/s335.24m进 风风 窗风 窗喀拉通克铜镍矿通风网络图 图一36 线 新 风 井55.34m/s3出 风进风改造前的井巷工程新增加的井巷工程改造后新增的辅扇改造前进风量54.99m/s3改造后进风量55.34m/s3新 鲜 风改造前的风窗改造后新增的风窗污 风3/s40.23m/s314.76m54.99m/s3
