黄山岭铅锌矿通风系统改造优化设计

黄山岭铅锌矿通风系统改造优化设计
陈 佳1
,雷文杰
2
(1.安徽铜陵有色设计研究院, 安徽铜陵市 244000;
2.河南理工大学安全科学与工程学院, 河南焦作市 454003)
摘 要:根据生产需要,黄山岭铅锌矿需要对其通风系统进行改造。

根据矿山生产能力以及采场、掘进工作面和硐室等通风点数,确定总需风量;根据现有井巷工程,提出3套通风
系统改造方案;通过分析比较,选择出了最优方案。

关键词:通风系统;优化设计;改造方案
黄山岭铅锌矿始建于1967年,1973年投产。

经过多年开采,矿山浅部资源不能满足生产需要。

经深部储量勘探、评估,深部开采最突出的技术问题是原通风系统不能适应现生产需要,造成全矿通风状况不佳,风流混乱。

根据矿山生产能力以及采场、掘进工作面和硐室等通风点数,确定矿山总需风量;根据现有井巷工程,提出3套通风系统改造方案;根据井下主要构筑物工程量、设备数量、能量消耗和运营费用等因素,对全矿通风系统优化,从而选择最优方案。

1 通风现状
矿山现有副斜井(+160~+62m )的断面为2.3m 2.5m,倾角25 ;主斜井(+142~-180m )断面为2.3m 2.5m ,倾角24.5 ;新副井(+132~-180m )断面为2.3m 2.5m,倾角28 ;盲斜井(-180~-300m )已施工一部分,断面为2.3m 2.5m,倾角26 。

矿山现有13个中段,其中-120,-150m 中段正在开采,其它中段已开采完毕。

为满足500t/d 的生产能力,必须开采-180m 以下的4#
矿体。

根据资料,-180m 以下深部开拓中段有-210,-240,-270,-300m 共4个中段。

矿山现有通风系统为单翼对角式通风,采用抽出式通风方式。

通风系统路线为:新副井!中段脉外运输大巷!中段人行通风井!采矿工作面!上中段回风巷!主斜井!46m 北大巷!中段人行通风井(-46~-20m )!20m 中段平巷!中段人行通风井(-20~0m )0m 中段平巷!中段人行通风井(0~26m )!26m 中段平巷!中段人行通风井(26
~37m )!37m 中段平巷!回风上山(37~62m )!62m 中段平巷!副斜井(抽出式扇风机)。

2 通风系统存在的问题
4#
矿体技改工程设计开采境界为-180m 以上25~31线之间的矿体。

目前,4#
矿体供矿量约占全
区的95%。

矿山在生产过程中,不断加强生产勘探,使得4#
矿体储量有所增加,-90m 及以下各中段走向两端(24线以南,31线以北)均有不同程度的延伸。

在开采深部及边部矿体时,通风效果难以保证,现有通风系统不能满足深部及边部通风需求。

4#
矿体沿用了1#
矿体的部分通风网络,因1#
矿体开采时对通风巷道有一定的破坏,导致风流运行
紊乱。

目前,4#
矿体开采的实际生产能力约为原设计能力的两倍。

另外,矿体变薄,开采中段多,采空区数量多,未封闭的空区导致漏风,工作面新鲜风流供给不稳定。

内部开拓形成后,矿山通风主要是-180m 以上的-120,-150m 开采中段,以及-180m 以下的各开采中段。

根据矿山产量安排,-120m 中段和-150m 中段的日出矿量占1/3,-180m 以下的各开采中段的日出矿量占2/3。

因此,-180m 以上的需风量约占总风量的1/3,180m 以下各中段的需风量约占总风量的2/3。

由此可知,矿山通风系统不能满足深部开拓后的通风要求,必须对矿山通风系统进行改造。

3 通风系统改造方案
根据矿山生产能力以及采场、掘进工作面、硐室等通风点数估算矿井总风量为38m 3
/s 。

各通风地
ISS N 1671-2900CN 43-1347/TD 采矿技术 第7卷 第2期M i n i ng T echno logy ,V o.l 7,N o .2
2007年6月
Jun .2007
点总风量见表1。

表1 各通风地点总风量
通风地点通风数量(个)需风量(m 3/s )总风量(m 3/s)
采场8324
备用采场224掘进工作面
428硐室
1
2
2
总需风量Q =K 1∀K 2∀Q,式中K 1为内部漏风系数,取1.2;K 2为外部漏风系数,取1.1;Q 为总风量为38m 3
/s 。

经计算,矿井总需风量为50.2m 3
/s 。

根据现有井巷工程,提出了3套通风系统的改造方案。

方案1为副井进风、斜井回风(单翼对角式通
风)在原有通风基础上进行改造。

深部进风通过矿体南端掘倒段进风井,新鲜风流经倒段风井进入各中段沿脉,通过各采场人行通风井进入采场工作面。

污风经山中段沿脉进入矿体北端倒段进入新掘盲回
风斜井(-180~-46m ,断面2.3m 2.5m ,倾角25 )。

采用两级机站,一级机站安装在-46m 中段盲回风斜井口,二级机站安装在副斜井口,采用抽出式通风。

方案2为新副井进风、主斜井回风(单翼对角式通风)。

由于-180m 以上各中段采空区互相贯通,且各空区无破坏。

利用各采空区作为回风巷,新副井和盲斜井进风,污风经各采空区进入主斜井排出地表。

在斜风井口设一风机,采用抽出式通风。

方案3为新副井、主斜井进风,新掘一斜风井回风。

与方案2相似,利用采空区回风。

新鲜风流从新副井和主斜井进入,污风经各采空区通过斜井排出地表。

在斜风井口设一风机,采用抽出式通风。

4 改造方案的优化分析
从工程角度、设备、电力消耗和年运营费等对3套通风系统改造方案进行技术经济比较(见表2)。

表2 通风改造方案技术经济比较
方案
风流线
路长度(m )矿井
风量(m 3)通风
阻力(Pa)主风井风速(m /s)漏风系数(m 3/s)风流控
制设施(个)通风井工程量(m 3)主风机
台数(台)
主扇装机容量(k W )辅扇装
机容量(k W )基建
费用(万元)经营费
(万元/a)
通风
定员
(人)方案13714.850.23424.29.3 1.1 1.2风门17,密闭墙543424.723201601851708方案22681.250.21686.29.3 1.1 1.2风门12,密闭墙442862.41200-101.273.78方案3
2581.2
50.2
474
6.7
1.1 1.2
风门9,密闭墙44
4560.1
1
90
-181.3
37.6
4
由表2可知,方案1通风线路长,运营费用和基
建费用高,管理难度高,因此不可取。

方案2与方案3相比,方案2基建费用低,但管理难度较方案3高,因主斜井需设两道风门,年经营费用较方案3高;方案3的优点是新副井、主斜井和沿脉大巷都是进风通道,通风系统易管理,投资虽较方案2高,但运营2年以后经营费用即可弥补。

通过分析比较,确定黄山岭铅锌矿通风系统改
造方案采用新副井、盲斜井和主斜井进风,新鲜风经沿脉大巷进入采场人行通风井,污风经采场斜上山进入采空区,最后经-20m 沿脉,由新掘通风斜井排出地表。

(收稿日期:2007-02-07)
作者简介:陈 佳(1977-),男,工程师,研究方向为矿井开拓、采矿方法及通风系统改造设计理论与方法。

我国已查明铁矿铜矿区共4222个
从召开的全国矿产资源(铁、铜、铝)评价工作进展汇报会上获悉,目前全国共查明铁矿区2974个,其中大型矿区121个;铜矿区1248个,其中大型矿区37个;全国已发现铝土矿矿区369个。

铝土矿保有资源储量26.58亿t ,保有资源储量中已占用4.6亿t ,未占用21.98亿t 。

目前,全国保有铁矿资源储量593.85亿t ,已占用铁矿保有资源储量266.64亿t ,未占用327.21亿t 。

全国铁矿总体为贫矿,平均品位以30%~35%为主。

矿石类型以磁铁矿石最为重要,以磁铁矿石为主的矿区数达1828个,累计查明资源储量为415亿t 。

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陈 佳,等: 黄山岭铅锌矿通风系统改造优化设计。