孫文敬 王斐 侯俊 張小瑞

摘要： 以錫鐵山鉛鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化工程為研究背景，對(duì)礦山通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查監(jiān)測(cè)與分析，提出3種通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案。綜合考慮通風(fēng)阻力、安裝設(shè)計(jì)費(fèi)及工程量等因素，最終確定選擇3 142 m、3 055 m平硐及斜坡道進(jìn)風(fēng)38勘探線、03勘探線、035勘探線風(fēng)井回風(fēng)地表抽出式通風(fēng)方案為本次通風(fēng)系統(tǒng)改造優(yōu)化方案。優(yōu)化工程完成后經(jīng)實(shí)際參數(shù)測(cè)量，通風(fēng)系統(tǒng)得到很大改善，風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，改善了井下作業(yè)條件，為礦山帶來了十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)也為其他有通風(fēng)難題的礦山提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 通風(fēng)系統(tǒng);高原礦井;通風(fēng)阻力;抽出式;多路進(jìn)風(fēng)

中圖分類號(hào)：TD724 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2020）11-0043-06 doi：10.11792/hj20201108

錫鐵山鉛鋅礦地處高原，主斜坡道硐口位于3 065 m水平，目前已開拓至2 222 m中段，隨著礦山開采深度不斷下降，現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)已逐漸不能滿足井下生產(chǎn)通風(fēng)需求，對(duì)井下采掘作業(yè)造成安全隱患。 因此，為了創(chuàng)造安全、健康的作業(yè)條件，保障井下工作人員的生命安全，亟需對(duì)礦山通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。

1 工程背景

錫鐵山鉛鋅礦為一大型鉛鋅礦，一期工程于1982年5月1日動(dòng)工，1986年年底竣工投產(chǎn)，年產(chǎn)量100萬t;深部過渡銜接工程于2006年9月29日經(jīng)青海省發(fā)改委核準(zhǔn)，2011年通過竣工驗(yàn)收，目前產(chǎn)量為150萬t/a。經(jīng)過30余年的開采，目前2 822 m中段以上已無采礦作業(yè)，開拓至2 222 m中段。2 762 m、2 702 m、2 642 m中段為開采出礦中段，2 582 m、2 522 m、2 462 m為采準(zhǔn)中段，2 462 m、2 402 m為探礦中段，2 342 m、2 282 m為開拓中段。

通風(fēng)系統(tǒng)采用中央進(jìn)風(fēng)兩翼回風(fēng)抽出式通風(fēng)方式。主平硐-混合井、主斜坡道、035勘探線風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，東部03勘探線風(fēng)井和西部38勘探線風(fēng)井回風(fēng)。實(shí)際生產(chǎn)中，通風(fēng)系統(tǒng)為主平硐、混合井、主斜坡道、千米副井進(jìn)風(fēng)，東部035勘探線風(fēng)井（現(xiàn)進(jìn)風(fēng)井）、03勘探線風(fēng)井和西部38勘探線風(fēng)井回風(fēng)，污風(fēng)由安裝在03勘探線風(fēng)井、035勘探線風(fēng)井及38勘探線風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)抽出。但是，由于035勘探線回風(fēng)井風(fēng)機(jī)未安裝，實(shí)際為進(jìn)風(fēng)井，則進(jìn)風(fēng)通道有混合井、千米副井、西部空區(qū)（含51勘探線進(jìn)風(fēng)井、60勘探線進(jìn)風(fēng)井）、035勘探線風(fēng)井;斜坡道實(shí)際回風(fēng)，則回風(fēng)通道有03勘探線回風(fēng)井、38勘探線回風(fēng)井和斜坡道。

礦區(qū)目前的通風(fēng)系統(tǒng)為多路進(jìn)風(fēng)、多路回風(fēng)的復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)。同時(shí)，礦區(qū)主斜坡道硐口位于3 065 m水平，屬高海拔地區(qū)，通風(fēng)較困難[1-2]，井下經(jīng)多年開采留下大量采空區(qū)且塌陷至地表，系統(tǒng)漏風(fēng)及風(fēng)路短路嚴(yán)重，自然風(fēng)壓大，斜坡道風(fēng)向風(fēng)量不穩(wěn)定，井下總供風(fēng)風(fēng)量小等實(shí)際情況，需要對(duì)井下通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步改造優(yōu)化，滿足正常生產(chǎn)通風(fēng)需求。

本文根據(jù)目前井下實(shí)際生產(chǎn)情況，進(jìn)行了通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)查與監(jiān)測(cè)，針對(duì)測(cè)定結(jié)果及井下通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題，提出相應(yīng)的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案，同時(shí)進(jìn)行了井下工程應(yīng)用實(shí)踐，最終提高了礦山的通風(fēng)效率，保證了井下生產(chǎn)作業(yè)的安全。

2 礦山通風(fēng)現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 礦山井下通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定

礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)查是進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)和前提，調(diào)查對(duì)象主要包括扇風(fēng)機(jī)、通風(fēng)構(gòu)筑物、生產(chǎn)作業(yè)面、礦井井巷風(fēng)流、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、井下有害物質(zhì)等。其中，主扇裝置性能測(cè)定和風(fēng)量測(cè)定為通風(fēng)系統(tǒng)測(cè)定的重點(diǎn)[3-4]。

2.1.1主扇裝置性能測(cè)定

主扇裝置性能測(cè)定包括主扇風(fēng)量、風(fēng)壓、主扇電動(dòng)機(jī)功率及主扇效率的測(cè)定和計(jì)算。

1）主扇風(fēng)量。主扇風(fēng)量通常在風(fēng)硐內(nèi)預(yù)先選定的適當(dāng)斷面上進(jìn)行測(cè)定。由于通過風(fēng)硐的風(fēng)量和風(fēng)速較大，一般使用高速風(fēng)表測(cè)定斷面上的平均風(fēng)速，斷面平均風(fēng)速與風(fēng)硐斷面面積的乘積等于通過風(fēng)硐的風(fēng)量，也就是主扇的風(fēng)量。

2）主扇風(fēng)壓。主扇風(fēng)壓的測(cè)定通常也是在風(fēng)硐內(nèi)測(cè)定風(fēng)速的斷面上進(jìn)行。先在該斷面上設(shè)置皮托管，再用膠皮管將皮托管的靜壓端（或全壓端）與安設(shè)在主扇房?jī)?nèi)的壓差計(jì)連接起來，當(dāng)膠皮管無堵塞和漏氣時(shí)，即可在壓差計(jì)上讀數(shù)，此讀數(shù)為風(fēng)硐內(nèi)該斷面上的相對(duì)靜壓（或全壓）。

3）主扇電動(dòng)機(jī)功率。為了計(jì)算主扇效率，首先測(cè)定拖動(dòng)主扇的電動(dòng)機(jī)輸入功率。三相交流電動(dòng)機(jī)的功率通常采用鉗形電流表、鉗形電壓表和功率因素表進(jìn)行測(cè)定。

通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的分析，目前錫鐵山鉛鋅礦共安裝有2臺(tái)DK40-6№21-2×200 kW型主扇，分別安裝于地表的03勘探線風(fēng)井和38勘探線風(fēng)井，具體測(cè)定結(jié)果見表1、表2。

2.1.2 風(fēng)量測(cè)定

進(jìn)行井下各中段的風(fēng)量測(cè)定，測(cè)點(diǎn)布置涵蓋了所有關(guān)鍵通風(fēng)節(jié)點(diǎn)，能夠真實(shí)反映錫鐵山鉛鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)風(fēng)量及風(fēng)量分配情況，主要結(jié)果如下：

1） 系統(tǒng)總回風(fēng)量，即礦井總回風(fēng)量為166.46 m3/s （冬季為147.60 m3/s），礦區(qū)出礦能力為150萬t/a， 系統(tǒng)能力略顯不足。

2020年第11期/第41卷采礦工程采礦工程黃 金

2）礦井地表總回風(fēng)與地表入風(fēng)差值為96.47 m3/s（冬季為45.44 m3/s）， 主要原因?yàn)榈V區(qū)采用的采礦方法，遺留了大量采空區(qū)，直接貫通地表。

3）斜坡道實(shí)際為回風(fēng)（冬季為進(jìn)風(fēng)），與該通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)不符。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，斜坡道自3 065 m ～2 222 m中段，且離38勘探線風(fēng)井、03勘探線風(fēng)井較遠(yuǎn)，雖然斷面面積平均近20 m2，但進(jìn)風(fēng)阻力仍然高于其他進(jìn)風(fēng)通道阻力，故斜坡道進(jìn)風(fēng)較為困難。

4）38勘探線風(fēng)井堵塞現(xiàn)象加重，斷面面積進(jìn)一步減小，造成風(fēng)機(jī)效率進(jìn)一步降低。

2.2 通風(fēng)現(xiàn)狀

錫鐵山鉛鋅礦井下目前的通風(fēng)系統(tǒng)按設(shè)計(jì)為中央進(jìn)風(fēng)兩翼回風(fēng)的分區(qū)地表抽出式通風(fēng)系統(tǒng)（見圖1）。進(jìn)風(fēng)采用主平硐-混合井、主斜坡道、入風(fēng)平硐-千米副井（3#豎井）3條進(jìn)風(fēng)通道，回風(fēng)利用位于東部035勘探線、03勘探線和西部38勘探線風(fēng)井經(jīng)回風(fēng)平硐通地表。井巷掘進(jìn)工作面、各種硐室、裝卸礦點(diǎn)及采場(chǎng)工作面采用局扇或輔扇輔助通風(fēng)。

但是，在具體實(shí)施過程中，由于035勘探線風(fēng)井地表風(fēng)機(jī)未安裝，檢測(cè)到035勘探線風(fēng)井實(shí)際進(jìn)風(fēng)，包括混合井、千米副井、西部空區(qū)（含51勘探線、60勘探線進(jìn)風(fēng)井）共4條進(jìn)風(fēng)通道;斜坡道實(shí)際回風(fēng)和03勘探線風(fēng)井、38勘探線風(fēng)井共3條回風(fēng)通道。故本次檢測(cè)到的通風(fēng)系統(tǒng)為多路進(jìn)風(fēng)、多路回風(fēng)的復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)。

采場(chǎng)通風(fēng)：主風(fēng)流充足的作業(yè)區(qū)域，采用主風(fēng)流（主扇負(fù)壓）通風(fēng);主風(fēng)流暫不滿足的作業(yè)區(qū)域，采用輔扇或局扇進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)。經(jīng)調(diào)查，礦山通風(fēng)設(shè)備地表為38 勘探線和03勘探線各安裝1臺(tái)DK40-6№21-2×200 kW、DK-2×350 kW型風(fēng)機(jī)（實(shí)際安裝1臺(tái) DK40-6№21-2×200 kW）;井巷掘進(jìn)工作面、硐室、裝卸礦點(diǎn)及采場(chǎng)工作面采用局扇輔助通風(fēng)，局扇型號(hào)為JK55-2№4、JK55-2№4.5，共計(jì)46臺(tái)，另有各型輔扇12臺(tái)，合計(jì)58臺(tái)，總計(jì)局扇、輔扇功率為936 kW。

2.3 通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

根據(jù)錫鐵山鉛鋅礦井下現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、測(cè)定及資料收集等工作，分析評(píng)價(jià)井下通風(fēng)系統(tǒng)，存在的問題主要有：

1）礦井總回風(fēng)量為166.46 m3/s（冬季為147.60 m3/s），礦區(qū)年出礦能力為150萬t/a，系統(tǒng)能力略顯不足。

2）通風(fēng)系統(tǒng)中段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)使用階梯式，但由于西部空區(qū)夏季大量進(jìn)入新鮮空氣，38勘探線風(fēng)井風(fēng)機(jī)排出風(fēng)量過小且漏風(fēng)較多，使得西部通風(fēng)系統(tǒng)在夏季用處不大，污風(fēng)只能從東部排出，使得西部的爆破作業(yè)（尤其是大爆破）對(duì)東部生產(chǎn)形成干擾。

3）礦山雖然在井下做了大量的通風(fēng)改造和通風(fēng)密閉工作，但由于生產(chǎn)推進(jìn)較快，導(dǎo)致井下通風(fēng)改造和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)及維護(hù)未同步進(jìn)行，且設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物只考慮了局部而未考慮整個(gè)系統(tǒng)，致使目前井下中段出現(xiàn)風(fēng)流短路、串聯(lián)現(xiàn)象。

4）斜坡道新鮮風(fēng)流風(fēng)量小，不能滿足設(shè)備尾氣排放需求，故斜坡道作業(yè)區(qū)域一旦有設(shè)備經(jīng)過，尤其是礦用汽車等大功率無軌設(shè)備經(jīng)過，氣體檢測(cè)儀均顯示O2濃度低及其他有毒有害氣體濃度超標(biāo)而產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，目前斜坡道不僅是錫鐵山鉛鋅礦井下運(yùn)礦的主要通道，而且是人員、材料、設(shè)備進(jìn)入中段的主要通道，因此必須妥善解決其通風(fēng)不佳的問題。

5）2 642 m中段以下的深部開采區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)為03勘探線風(fēng)井，進(jìn)風(fēng)為千米副井及035勘探線風(fēng)井，西部通風(fēng)天井雖然已經(jīng)形成，但由于2 642 m西部通風(fēng)天井在2 702 m中段開路，致使在2 582 m中段以下只有微弱風(fēng)流。

6）礦井通風(fēng)線路長(zhǎng)，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，且局部風(fēng)井的斷面不足，通風(fēng)阻力大。礦山同時(shí)作業(yè)中段較多，最多可達(dá)9個(gè)中段，同時(shí)開采采場(chǎng)數(shù)量多達(dá)15個(gè)，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，井下風(fēng)流紊亂。

7）38勘探線風(fēng)井主風(fēng)機(jī)效率低，該風(fēng)井為錯(cuò)位風(fēng)井，由于本身斷面較小， 且內(nèi)部存在人行梯子平臺(tái)，導(dǎo)致斷面進(jìn)一步縮小，局部通風(fēng)阻力較大，冬季測(cè)定結(jié)果表明，38勘探線風(fēng)井堵塞進(jìn)一步加重，造成風(fēng)機(jī)效率進(jìn)一步降低，其打開與否對(duì)井下通風(fēng)系統(tǒng)影響不大。

8）03勘探線主風(fēng)機(jī)未設(shè)置基礎(chǔ)，風(fēng)機(jī)振動(dòng)過大，極易造成風(fēng)機(jī)損壞。

3 礦山通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

礦井通風(fēng)系統(tǒng)作為井下八大主要系統(tǒng)之一，是向井下作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣，排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動(dòng)力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。礦井通風(fēng)系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點(diǎn)緊密相聯(lián)，對(duì)全礦井的通風(fēng)安全狀況具有全局性影響，是搞好井下通風(fēng)防塵工作和保護(hù)職工身體健康的基礎(chǔ)及前提，也直接關(guān)系到井下安全生產(chǎn)及勞動(dòng)生產(chǎn)率提高。因此，建立一個(gè)安全可靠、經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[5-7]。

錫鐵山鉛鋅礦屬于高原礦井，面臨著低壓缺氧、溫度低、濕度低、凍土層及陽光輻射強(qiáng)等一系列問題，礦井設(shè)計(jì)必須建立在妥善解決這些問題的基礎(chǔ)上。綜合上述條件，結(jié)合礦山井下實(shí)際生產(chǎn)情況，提出3個(gè)可行性方案。

1）方案一：3 142 m（千米副井）、3 055 m平硐及斜坡道進(jìn)風(fēng)38勘探線、03勘探線、035勘探線風(fēng)井回風(fēng)地表抽出式通風(fēng)方案。

2）方案二：多路進(jìn)風(fēng)單翼回風(fēng)通風(fēng)方案。

3）方案三：?jiǎn)我韺?duì)角式通風(fēng)方案。

3.1 方案一

礦區(qū)地處西北，冬季最低氣溫為-19.7 ℃，千米副井存在冰凍隱患，故在礦區(qū)進(jìn)風(fēng)路線需分冬夏兩季進(jìn)行設(shè)計(jì)。

根據(jù)礦區(qū)的開采計(jì)劃，將通風(fēng)系統(tǒng)劃分為東、西、中3個(gè)區(qū)域，即東部為03勘探線—035勘探線（深部為015勘探線），西部為03勘探線—38勘探線（深部為31勘探線），中部為斜坡道至03勘探線風(fēng)井。具體方案如下。

3.1.1東 部

1）進(jìn)風(fēng)線路。夏季新鮮風(fēng)流從3 142 m平硐口進(jìn)入井下，經(jīng)千米副井下到深部各中段，再經(jīng)中段運(yùn)輸平巷、穿脈平巷、采場(chǎng)人行天井等進(jìn)入采場(chǎng)的工作面。冬季新鮮風(fēng)流由3 142 m環(huán)道平硐進(jìn)入，經(jīng)3 142 m平巷及3 062～3 142 m預(yù)熱天井預(yù)熱后，進(jìn)入3 062 m運(yùn)輸主巷，預(yù)熱后的風(fēng)流經(jīng)3 055 m平巷進(jìn)入千米副井，部分從千米副井口排出，大部分新鮮風(fēng)流從千米副井進(jìn)入深部各中段，再經(jīng)中段的運(yùn)輸平巷、穿脈平巷、采場(chǎng)人行天井等進(jìn)入采場(chǎng)工作面。

2）回風(fēng)線路。根據(jù)錫鐵山鉛鋅礦的開采情況，東部的回風(fēng)線路以2 642 m中段為界，上部分區(qū)包括2 702 m、2 762 m等未與035勘探線風(fēng)井貫通的中段，污風(fēng)由各個(gè)工作面，經(jīng)回風(fēng)巷進(jìn)入03勘探線風(fēng)井抽出地表;深部分區(qū)至2 642 m及其以下各中段，污風(fēng)由各個(gè)工作面，經(jīng)回風(fēng)巷進(jìn)入035勘探線風(fēng)井抽出地表。

3.1.2 中 部

中部即斜坡道的通風(fēng)。礦山斜坡道坡度為10 %， 由2 222～3 065 m水平共843 m，為礦區(qū)主要無軌運(yùn)輸通道，有線路長(zhǎng)、阻力大、通風(fēng)困難等特點(diǎn)，特別是夏季。

新鮮風(fēng)流由3 065 m平硐進(jìn)入斜坡道，經(jīng) 2 522～ 2 882 m通風(fēng)措施井在斜坡道的石門進(jìn)入措施風(fēng)井，后經(jīng)2 882 m平巷進(jìn)入03勘探線風(fēng)井排出地表;2 522 m 以下均經(jīng)石門進(jìn)入03勘探線風(fēng)井排出地表。

3.1.3 西 部

新鮮風(fēng)流從3 055 m平硐進(jìn)入井下，經(jīng)盲豎井、人行天井等各類井巷進(jìn)入各個(gè)中段石門，后經(jīng)中段運(yùn)輸平巷、穿脈平巷分風(fēng)到西部和中部各作業(yè)面。

污風(fēng)由中段采場(chǎng)及各個(gè)作業(yè)面進(jìn)入各中段回風(fēng)巷，經(jīng)38勘探線風(fēng)井排出地表。

3.2 方案二

1）通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)。礦區(qū)地處西北，冬季最低氣溫為-19.7 ℃，千米副井及3 065 m斜坡道口存在冰凍隱患，故礦區(qū)進(jìn)風(fēng)路線需分炎熱及寒冷時(shí)期進(jìn)行分別設(shè)計(jì)。①炎熱時(shí)期。新鮮風(fēng)流由3 142 m平硐（千米副井）、3 055 m平硐及斜坡道進(jìn)入井下，經(jīng)盲豎井及其他井巷進(jìn)入各個(gè)中段石門，后經(jīng)中段運(yùn)輸平巷、穿脈平巷、采場(chǎng)人行措施井等進(jìn)入工作面。②寒冷時(shí)期。千米副井新鮮風(fēng)流由3 142 m環(huán)道平硐進(jìn)入，經(jīng)3 142 m平巷及3 062～3 142 m預(yù)熱天井預(yù)熱后，進(jìn)入3 062 m運(yùn)輸主巷，預(yù)熱后的風(fēng)流經(jīng)3 055 m平巷進(jìn)入千米副井，部分從千米副井口排出，大部分新鮮風(fēng)流從千米副井進(jìn)入深部各中段，再經(jīng)中段的運(yùn)輸平巷、穿脈平巷、采場(chǎng)人行天井等進(jìn)入采場(chǎng)工作面。其余新鮮風(fēng)流由3 055 m平硐及斜坡道直接進(jìn)入井下，經(jīng)中段的運(yùn)輸平巷、穿脈平巷、采場(chǎng)人行天井等進(jìn)入采場(chǎng)工作面。

2）通風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)。由于38勘探線風(fēng)井堵塞嚴(yán)重，考慮污風(fēng)由掘進(jìn)面、采場(chǎng)通風(fēng)井等匯集進(jìn)入中段回風(fēng)平巷，后由03勘探線、035勘探線風(fēng)井排出地表。

3.3 方案三

1）通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)。礦區(qū)地處西北，且海拔超過3 000 m， 冬夏季節(jié)差異性大，地表自然風(fēng)壓差異性大，故將井下通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)分為炎熱與寒冷2個(gè)時(shí)期。①炎熱時(shí)期。新鮮風(fēng)流由地表從西部空區(qū)、千米副井、3 055 m平硐、斜坡道口進(jìn)入各中段，經(jīng)中段運(yùn)輸平巷、穿脈平巷到達(dá)作業(yè)面。其中，西部空區(qū)、3 055 m 平硐及斜坡道主要負(fù)擔(dān)上部中段的通風(fēng)， 千米副井負(fù)擔(dān)下部2 522 m、2 462 m、2 402 m及2 342 m中段的通風(fēng)。 ②寒冷時(shí)期。新鮮風(fēng)流由東部035勘探線豎井、西部空區(qū)、斜坡道預(yù)熱平巷等進(jìn)入井下，部分風(fēng)流向上對(duì)千米副井、3 055 m平硐、斜坡道口進(jìn)行預(yù)熱，大部分風(fēng)流經(jīng)盲豎井、千米副井、斜坡道等井巷進(jìn)入各個(gè)中段，后經(jīng)中段運(yùn)輸平巷、穿脈平巷到達(dá)作業(yè)面。其中，盲豎井及斜坡道主要負(fù)擔(dān)上部中段的通風(fēng)，千米副井負(fù)擔(dān)下部2 522 m、2 462 m、2 402 m及2 342 m中段的通風(fēng)。

2）通風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)。根據(jù)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)特點(diǎn)，同樣將系統(tǒng)回風(fēng)分為炎熱及寒冷2個(gè)時(shí)期。①炎熱時(shí)期。污風(fēng)由各個(gè)中段經(jīng)中段回風(fēng)主巷，進(jìn)入035勘探線風(fēng)井，經(jīng)由地表的風(fēng)機(jī)回至地表。03勘探線風(fēng)井主要針對(duì)斜坡道的回風(fēng)，同時(shí)根據(jù)具體情況，負(fù)擔(dān)部分中段的回風(fēng)。②寒冷時(shí)期。污風(fēng)由各個(gè)中段經(jīng)中段回風(fēng)主巷，進(jìn)入38勘探線及51勘探線風(fēng)井，經(jīng)由地表的風(fēng)機(jī)回至地表。03勘探線風(fēng)井主要針對(duì)斜坡道的回風(fēng)，同時(shí)根據(jù)具體情況，負(fù)擔(dān)部分中段的回風(fēng)。

3.4 技術(shù)方案比選

根據(jù)井下開采的特點(diǎn)，提出的3個(gè)通風(fēng)技術(shù)方案，都有較大的可操作性，各有優(yōu)劣。為從中選出經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案，對(duì)方案進(jìn)行比較，得出最適合井下通風(fēng)系統(tǒng)的方案。 由于礦區(qū)規(guī)劃對(duì)范圍內(nèi)的空區(qū)進(jìn)行處理，方案三采用空區(qū)進(jìn)風(fēng)，則可將方案三排除。

針對(duì)方案一、方案二，分別從通風(fēng)阻力、通風(fēng)設(shè)備費(fèi)用和工程量3個(gè)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算比較，結(jié)果見表3。

針對(duì)礦區(qū)特點(diǎn)制定的方案，均可滿足礦區(qū)實(shí)際生產(chǎn)通風(fēng)需求，但為了追求效果的最佳化，從方案的技術(shù)、管理、運(yùn)行等角度對(duì)其進(jìn)行綜合比較，見表4。綜合比較，選擇3 142 m（千米副井）、3 055 m平硐及斜坡道進(jìn)風(fēng)38勘探線、03勘探線、035勘探線風(fēng)井回風(fēng)地表抽出式通風(fēng)方案為本次通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造的方案。

4 工程應(yīng)用

根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造方案，針對(duì)錫鐵山鉛鋅礦井下通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題，自2017年年底開始，進(jìn)行了通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化工程，歷時(shí)2年多的施工與調(diào)試，取得了顯著的成效，具體有以下幾個(gè)方面：

1）重新規(guī)劃各開拓巷道的功能。3 142 m（千米副井）、3 055 m平硐、斜坡道為進(jìn)風(fēng)井巷，38勘探線風(fēng)井負(fù)擔(dān)西部作業(yè)區(qū)域回風(fēng)，03勘探線風(fēng)井負(fù)擔(dān)斜坡道回風(fēng)，035勘探線風(fēng)井負(fù)擔(dān)東部作業(yè)區(qū)域回風(fēng)。38勘探線回風(fēng)系統(tǒng)3 002～3 062 m 井堵塞工程的治理，重新掘進(jìn)了1條回風(fēng)井，施工了3 062 m、3 002 m、 2 882 m、2 762 m、2 702 m部分密閉構(gòu)筑物，38勘 探線回風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量由47 m3/s 提高至71.15 m3/s，2 702 m中段 38勘探線回風(fēng)平巷測(cè)得回風(fēng)量為51 m3/s，西部通風(fēng)分區(qū)作業(yè)環(huán)境得到明顯改善。

2）03勘探線風(fēng)井2 882 m以上設(shè)置了密閉風(fēng)墻，03勘探線回風(fēng)系統(tǒng)2 522～2 822 m措施井排放尾氣工程施工完畢，風(fēng)機(jī)安裝完畢，并試運(yùn)行，風(fēng)量達(dá)到39.39 m3/s，基本達(dá)到設(shè)計(jì)狀態(tài)，2 882 m密閉工程及調(diào)節(jié)風(fēng)窗施工到位。與2017年通風(fēng)測(cè)定時(shí)，斜坡道運(yùn)礦汽車通過時(shí)便攜式有毒氣體檢測(cè)儀就報(bào)警的情況相比，目前汽車經(jīng)過時(shí)有毒氣體檢測(cè)儀沒有發(fā)出報(bào)警聲。

3）地表各主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)38勘探線西部主扇運(yùn)轉(zhuǎn)回風(fēng)量71.15 m3/s;03勘探線主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)回風(fēng)量105.60 m3/s;035勘探線東部主扇風(fēng)井工頻運(yùn)轉(zhuǎn)回風(fēng)量106.33 m3/s，實(shí)測(cè)總回風(fēng)量共計(jì)283.03 m3/s，達(dá)到設(shè)計(jì)礦井總回風(fēng)量271 m3/s的要求。

4）盲豎井2 762～3 002 m石門基本完成密閉。

5）考慮到冬季千米豎井進(jìn)風(fēng)過大，為防止凍井影響生產(chǎn)，設(shè)計(jì)了3 065～3 142 m入風(fēng)預(yù)熱工程。

5 結(jié) 語

錫鐵山鉛鋅礦井下通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造工作正在有序進(jìn)行，與改造之前對(duì)比，改造后井下通風(fēng)系統(tǒng)

地表風(fēng)機(jī)新鮮風(fēng)入風(fēng)量、污風(fēng)排出量大增，井下作業(yè)區(qū)域空氣質(zhì)量得到改善，主扇裝置綜合效率高，斜坡道整體為進(jìn)風(fēng)通道，污風(fēng)抽排基本滿足要求，新增了井下通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)控措施。

總體來看，錫鐵山鉛鋅礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造歷經(jīng)2年多的設(shè)計(jì)施工與調(diào)試，取得了顯著的成效，提高了井下通風(fēng)效果，改善了井下作業(yè)條件，為礦山帶來了十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，同時(shí)也為其他有通風(fēng)難題的礦山提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Optimization of the ventilation system in Xitieshan Lead-Zinc Mine and its application

Sun Wenjing1，Wang Fei2，Hou Jun3，Zhang Xiaorui3

（ 1.Western Mining Co. ，Ltd.;2.Xitieshan Branch of Western Mining Co. ，Ltd.;

3.Changchun Gold Research Institute Co. ，Ltd. ）

Abstract： The paper takes the ventilation system optimization project of Xitieshan Lead-Zinc Mine as the research subject，and optimizes the mine ventilation system.Based on field investigation，survey and analysis，3 ventilation system optimization plans are put forward.With comprehensive consideration of ventilation resistance，installation design cost and construction workload，the ventilation system optimization plan is decided to be the surface extraction type ventilation system plan where the air intakes are 3 142 m，3 055 m adits and ramp，air flow is extracted from the No.38，03 and 035 exploration line air shafts.Actual ventilation parameters are measured after the project is completed，showing that the ventilation system is significantly improved，the air volume meets the design criteria，and the underground working conditions are improved.The project creates considerable economic and social benefits for the mine，and at the same time provides valuable experience to the other mines confronting ventilation problems.

Keywords： ventilation system;plateau mine;ventilation resistance;extraction type;multiple intakes