鄭瑞朋，熊國雄

?

銅綠山礦通風(fēng)管理現(xiàn)狀分析與建議

鄭瑞朋，熊國雄

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司銅綠山礦，湖北 大冶市 435101)

礦井通風(fēng)關(guān)系礦山安全發(fā)展，針對銅綠山礦通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)管理現(xiàn)狀及存在問題，結(jié)合礦山實際提出了成立通風(fēng)組織機構(gòu)、加強風(fēng)門的增減與管控、加大廢棄巷道的封堵、建立可視化通風(fēng)系統(tǒng)、加強礦井通風(fēng)監(jiān)測監(jiān)控和遠程控制等建議。

通風(fēng)；方案；管理；建議

礦井通風(fēng)管理是井下生產(chǎn)過程中重要的管理內(nèi)容之一，其目的是將新鮮空氣送入井下，稀釋并排出有害氣體與粉塵，調(diào)節(jié)井下氣候條件，創(chuàng)造安全舒適的工作環(huán)境。通風(fēng)狀況的好壞直接影響到井下工人的健康安全、礦井的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，做好礦井通風(fēng)工作，要針對現(xiàn)場實際情況，解決相關(guān)的礦井通風(fēng)技術(shù)難題，從系統(tǒng)安全角度出發(fā)，全面提高通風(fēng)管理整體水平。近年來，銅綠山礦在礦井通風(fēng)技術(shù)的研究及應(yīng)用等方面做了大量的工作，通風(fēng)技術(shù)趨于成熟。

1 礦山通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)管理現(xiàn)狀

目前銅綠山礦井下老系統(tǒng)與混合井系統(tǒng)(Ⅺ號礦體)同時生產(chǎn)。老系統(tǒng)最低生產(chǎn)中段為?725 m，設(shè)計生產(chǎn)能力為2500 t/d，廢石提升能力為500 t/d。?245 m中段至?365 m中段為二期工程服務(wù)中段，正規(guī)回采已經(jīng)結(jié)束，現(xiàn)主要回收難采采場、頂?shù)字?、零星礦體等；?425，?485 m采場布置全面鋪開，為三期工程服務(wù)中段。?545，?605 m中段正在邊基建邊生產(chǎn)。

混合井系統(tǒng)為深部找礦重大成果，于2010年6月啟動開拓工程基建，2014年10月投產(chǎn)，最低生產(chǎn)中段為?965 m，設(shè)計生產(chǎn)能力為2000 t/d，廢石提升能力為500 t/d。?725，?665 m采場布置全面鋪開，為主力生產(chǎn)中段。

2.1 通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

2.1.1 老系統(tǒng)

采用中央進風(fēng)、兩翼對角式抽風(fēng)的通風(fēng)方式。進風(fēng)井為礦體上盤的新主井、新副井，礦體下盤的管纜井。管纜井只到?245 m，?305 m以下深部主要由新主井、新副井和輔助斜坡道進風(fēng)。南翼回風(fēng)井原有南風(fēng)井因防治水而充填封閉，改由老主井承擔(dān)南翼回風(fēng)；北翼回風(fēng)由北風(fēng)井承擔(dān)，北風(fēng)井已延伸至?425 m，后期延伸至?605 m。

南主扇安裝在Ⅲ號礦體?245 m斜坡道口，新增回風(fēng)上山連通老主井。北主扇安裝在?245，?365 m北風(fēng)井附近。

新鮮風(fēng)流從新副井等流入，按通風(fēng)構(gòu)筑物調(diào)整后的通風(fēng)阻力大小自然分配風(fēng)量，分別經(jīng)各中段石門、斜坡道、運輸巷道、穿脈，然后進入采場，經(jīng)采場天井至上或下中段穿脈、運輸平巷；與該中段新鮮風(fēng)流混合后，進入本中段采場，再經(jīng)采場天井至上或下中段穿脈、運輸平巷；如此逐中段上或下行通風(fēng)至主回風(fēng)中段平巷、回風(fēng)石門和南、北回風(fēng)井排出地表。獨頭掘進巷道等區(qū)域采取局扇強制通風(fēng)。

2.1.2 混合井系統(tǒng)

采用對角式通風(fēng)方式，進風(fēng)井為礦體上盤的混合井，回風(fēng)井位于礦體上盤南端，即為東回風(fēng)井。生產(chǎn)前期在?605 m中段回風(fēng)井附近布置1臺主通風(fēng)機。

新鮮風(fēng)流經(jīng)混合井進入，經(jīng)各中段石門巷道和采準(zhǔn)斜坡道等分別進入出礦巷道、分段鑿巖巷道或鑿巖硐室，沖洗工作面后，污風(fēng)經(jīng)采場天井、分段巷道、分段聯(lián)絡(luò)巷道或上中段回風(fēng)道到東回風(fēng)井，最后由東回風(fēng)井排出地表。獨頭掘進巷道等區(qū)域采取局扇強制通風(fēng)。

主井溜破系統(tǒng)的新鮮風(fēng)流由混合井進入，分別經(jīng)粉礦回收道、裝礦皮帶道、破碎硐室后，由回風(fēng)天井引至?605 m水平，再由?605 m風(fēng)機經(jīng)回風(fēng)井抽出 地表。

2.2 通風(fēng)管理現(xiàn)狀分析

銅綠山礦目前有新老系統(tǒng)在同時生產(chǎn)，部分中段邊生產(chǎn)邊基建，通風(fēng)管理主要存在以下問題：

(1) 無單獨通風(fēng)管理機構(gòu)。銅綠山礦在1990年代曾經(jīng)設(shè)置有通風(fēng)工段進行通風(fēng)管理，后來撤銷。把通風(fēng)管理職能交由機運車間兼管，主要負(fù)責(zé)?245 m南北沿、?365 m北沿通風(fēng)機的開關(guān)，其他諸如風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻的測定，廢棄坑道封堵，風(fēng)門的開關(guān)與增減、通風(fēng)日常檢查等未涉足。

(2) 通風(fēng)人員缺乏。一是銅綠山礦無通風(fēng)工程師、技術(shù)員，導(dǎo)致通風(fēng)日常管理工作被動；二是井下通風(fēng)設(shè)施如風(fēng)門、風(fēng)窗、密閉墻無專人監(jiān)管與維護。

(3) 通風(fēng)檢測分析設(shè)備不足。機運車間僅有2臺風(fēng)速計，其中1臺已經(jīng)損壞，且無專業(yè)人員進行校準(zhǔn)；無有害氣體分析儀、溫度濕度檢測儀、粉塵采樣儀、精密氣壓計等檢測分析設(shè)備，造成通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集難。

(4) 通風(fēng)資料不全。如各區(qū)域風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)阻、溫度、有毒有害氣體等動態(tài)檢測數(shù)據(jù)，通風(fēng)機運行數(shù)據(jù)等均缺乏。

(5) 采場通風(fēng)天井不能按時施工。受基建進度緩慢、生產(chǎn)任務(wù)重影響，采場通風(fēng)天井不能按時施工，導(dǎo)致采場溫度升高、空氣渾濁，勞動環(huán)境差、安全系數(shù)低。

(6) 風(fēng)門管理失控。風(fēng)門是控制礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流方向和防止風(fēng)流短路的關(guān)鍵措施，通風(fēng)管理不到位導(dǎo)致風(fēng)門常常處于錯誤的狀態(tài)。如需要通風(fēng)的?425 m中段，北風(fēng)井風(fēng)門由于下放噴漿料而處于常開狀態(tài)；一些需要設(shè)置風(fēng)門的地方未安裝風(fēng)門，即使安有風(fēng)門也不能確保其正常運行。

(7) 通風(fēng)管理難度大。主要是多中段作業(yè)，目前老系統(tǒng)生產(chǎn)中段有?245 m中段、?305 m中段、?365 m中段、?425 m中段、?485 m中段，?545 m中段、?605 m中段邊基建邊生產(chǎn)，新系統(tǒng)?665 m中段、?725 m中段在大規(guī)模生產(chǎn)，?785 m中段、?845 m中段在 基建。

3 建 議

3.1 成立通風(fēng)組織機構(gòu)

根據(jù)銅綠山礦多中段、兩套系統(tǒng)同時生產(chǎn)的局面，應(yīng)該成立通風(fēng)組織機構(gòu)。通風(fēng)組織機構(gòu)配備通風(fēng)工程師、技術(shù)員、操作工等人員，配備相關(guān)通風(fēng)檢測設(shè)備，根據(jù)《地下礦山通風(fēng)規(guī)范》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立計劃和設(shè)計會審制度、通風(fēng)防塵檢查測定制度、井下作業(yè)人員通風(fēng)防塵守則和通風(fēng)防塵獎懲制度。加強礦井通風(fēng)檢查與管理，堅決制止和拒絕違章作業(yè)，切實改善礦井通風(fēng)防塵狀態(tài)，同時做好通風(fēng)機運行數(shù)據(jù)的收集和整理，建立通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，為進行智能通風(fēng)改造創(chuàng)造條件。

3.2 加強風(fēng)門的增減與管控

合理地安設(shè)通風(fēng)構(gòu)筑物，并使其經(jīng)常處于完好狀態(tài)，是礦井通風(fēng)設(shè)計與管理的一項重要任務(wù)。分析銅綠山礦的通風(fēng)現(xiàn)狀和生產(chǎn)情況，加強風(fēng)門管理是當(dāng)前調(diào)節(jié)井下風(fēng)量的有效途徑之一。要根據(jù)生產(chǎn)變化情況，及時在各中段增減風(fēng)門，如?365 m以上中段基本為回收殘礦體和零星礦體，生產(chǎn)采場不多，需風(fēng)量較少，在這些中段斜坡道口、副井附近安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門，讓新鮮風(fēng)流進入?425，?485 m主力生產(chǎn)中段等；對于深部與混合井系統(tǒng)貫通的?605，?725，?862 m也要安裝風(fēng)門，避免風(fēng)流串聯(lián)。

要對風(fēng)門加強管控。一是保證風(fēng)門符合規(guī)范，不漏風(fēng)，質(zhì)量好；二是配備人員或者監(jiān)控設(shè)備對風(fēng)門進行實時查看，對不關(guān)門的情況給以通報處罰。

3.3 加大廢棄巷道的封堵

?365 m以上中段生產(chǎn)活動較少，但是還有部分采場。一方面對該區(qū)域廢棄巷道、天溜井進行封堵，讓足夠的風(fēng)流進入生產(chǎn)采場排除污風(fēng)，如?245 m北沿部分穿沿脈，?305 m北沿的穿脈、下盤沿脈可以進行封堵；一方面加大該區(qū)域殘礦體的回采進度，使生產(chǎn)中段盡早轉(zhuǎn)入深部，只留一個中段作為回風(fēng)中段，再對上部中段進行徹底封堵或充填。

3.4 建立通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可視化模型

銅綠山礦通風(fēng)系統(tǒng)是一個錯綜復(fù)雜、縱橫交錯的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，并隨著生產(chǎn)進度不斷變化，為了加強礦井通風(fēng)分析計算和監(jiān)測管控，必須建立通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可視化模型，結(jié)合銅綠山礦現(xiàn)有迪邁軟件的融合Ventsim 等三維通風(fēng)仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)，輸入各風(fēng)路的參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)計算，幫助管理人員了解通風(fēng)情況，便于后續(xù)開展通風(fēng)管控。

3.5 加強礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控

銅綠山銅鐵礦為千米深井、大中型銅礦山，為了保證深井開采通風(fēng)、降溫與節(jié)能，將計算機網(wǎng)絡(luò)通訊及變頻驅(qū)動技術(shù)用于井下多風(fēng)機通風(fēng)系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控，不僅可以解決多風(fēng)機通風(fēng)系統(tǒng)控制和管理上的難題，也使多風(fēng)機通風(fēng)系統(tǒng)成為名副其實的可控式通風(fēng)系統(tǒng)，并可以減少人工作業(yè)量。

4 結(jié) 論

井下生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜多變，安全為天，預(yù)防為主。搞好通風(fēng)管理工作是礦山生產(chǎn)管理不可或缺的環(huán)節(jié)，所以安全管理人員需要樹立安全意識，做好通風(fēng)安全管理工作，確保礦井內(nèi)的人員能夠安全工作，確保礦井安全生產(chǎn)。

[1] 戴宏輝.銅綠山礦通風(fēng)系統(tǒng)全局耦合優(yōu)化研究[J].采礦技術(shù),2018,18(01):63?67.

[2] 張柏春.東塘子鉛鋅礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2009.

[3] 劉太生.淺談煤礦通風(fēng)管理的工作[J].科技信息:科技研究2007(9).

[4] 秦躍平.礦井通風(fēng)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2002.

[5] 王 風(fēng).基于SCADA-PLC模型的礦山通風(fēng)自動監(jiān)測[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2018,38(04):104?108..

[6] 洪 梅.新時期礦山通風(fēng)的管理措施方法研究[J].化工管理,2013(4):34

[7] 甘信浩.礦山通風(fēng)與安全管理系統(tǒng)研究[J].科技與創(chuàng)新, 2014(10):91?92.

[8] 金秋原. 礦山通風(fēng)與安全管理系統(tǒng)研究印[J].城市建設(shè)理論研究,2014(8):1781?1782.

[9] 張國樞.通風(fēng)安全學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2000.

[10] 魏連江.王德明.基于構(gòu)件的礦井通風(fēng)安全管理系統(tǒng)的開發(fā)研究[J].中國礦業(yè),2006.

(2018?09?14)

鄭瑞朋(1979—)，男，湖南羅田人，助理工程師，主要從事采礦設(shè)計與管理工作，Email：813143011@qq.com。