辽宁地鑫源土地矿业评估咨询有限公司 刘希伟 辽宁地鑫源土地矿业评估咨询有限公司 丁姝

中煤国际工程集团沈阳设计研究院 宁大方

华宇菱镁矿斜坡道开采与通风防尘措施

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中煤国际工程集团沈阳设计研究院 宁大方

通过对华宇菱镁矿地下采空区的基本特征研究及其稳定性分析,阐述了地下采空区对露天开采的影响及危害,从理论和实践的角度强调了露天开采面临地下采空区的威胁,提出了消除采空区对生产危害的防治措施与技术手段。

斜坡道开采通风阻力柴油设备

一、斜坡道开采概况

华宇菱镁矿开采矿区东侧50～100m标高之间的菱镁矿,设计采用斜坡道开拓,竖井回风。并对原有的采空区及井巷工程进行密闭处理。

主斜坡道硐口布置在Ⅻ线西侧矿体下盘岩石移动范围20m以外,硐口高程120m,开拓至50m水平。采用单线加错车道、折返式斜坡道,斜坡道每隔100m设置一处错车道,错车道长40m,斜坡道总长1078m。斜坡道直线段坡度为10%,拐弯处为平曲线并加宽018m,弯道转弯半径为15m。单线斜坡道断面宽×高:4.5×4.4m,错车道断面宽×高:7.5×4.8m,斜坡道内设置人行道,宽1.2m,并高出路面200mm。

斜坡道沿矿体走向布置,分别下至100m水平和50m水平,路面上部铺混凝土路面,深部铺碎石路面。斜坡道担负提升矿石、废石,运送人员和材料设备,并兼做入风井。阶段运输水平和斜坡道运输均采用无轨运输。采场崩落下的矿石经TDCY-2型电动铲运机卸入矿石溜井,通过中段放矿闸门将矿石装入15t汽车,经斜坡道运出至矿区下盘公路运至煅烧厂。选用TCY-2型柴油铲运机出渣,根据凿岩工作面选择,一机五面即需工作台数为3台,备用1台。坑内掘进的废石由汽车运输至废石场堆存。

二、斜坡道通风

1.通风系统和通风方式选择

设计采用斜坡道入风、回风井出风的对角抽出式通风方式。鲜风流经由主斜坡道进入坑内,通过中段主运巷道进入各分段运输平巷内,送入各进路工作面,冲洗工作面后的污风经回风天井汇入上中段主运巷道,经回风井由风机抽出地表。

为防止污风串联和有效控制风流的方向、流量,必须在中段适当位置设置风门和风窗,调解风流。采矿方法为无底柱分段崩落法,采准、切割、回采都是独头作业,因此应加强通风管理。为保证独头作业有足够的风量,在采切工作面均采用局扇通风方式。

2.矿井通风

(1)矿井通风量计算:按井下同时工作的最多人数(96人)计算矿井需风量,供风量不少于4m3/(min·人),计算风量为6.4m3/s。按照最低排尘风速,计算矿井需风量。根据同时工作的回采作业面、掘进作业面及硐室所需风量,考虑各作业面的数量和内外部漏风系数,按排尘风速要求计算,柴油铲运机的矿井需风量,柴油设备单位功率风量4.08m3/kw·min。

矿井排出柴油设备废气需风量:N=N1f1=3×63 ×0.5=94.5kw。

按排尘风速计算柴油铲运机作业需风量为:614m3/s。

柴油铲运机主要用于掘进作业,按排尘风速要求计算掘进作业需风量27m3/s>4.3m3/s上述计算取最大值,按排尘风速要求掘进作业需风量27m3/s计算矿井通风阻力。大爆破时,停班作业,专门通风,大约2～4小时。

(2)通风阻力计算:矿井通风总阻力计算是按通风最困难时期为准进行计算。矿井通风的自然负压夏季阻碍矿井通风,故以夏季风路为依据,进行矿井通风的总阻力计算。经计算,矿山生产通风困难时期矿井通风风量为73108m3/s,矿井通风总阻力为2356Pa。

(3)通风设施:为了使矿井中的风流按照规定的网路和风量流动,在通风网路中设置各种控制风流的通风构筑物。

为防止污风串联,各中段回风天井与主运巷道等新鲜风流的交叉处设置风桥,分离污风和新鲜风流的风路。根据矿井通风的需要,采用密闭或自动风门来调节通风网路。在各中段进风侧,设置测风站,新鲜风流分风地点设置导风板。

(4)局部通风:根据矿体赋存条件,矿体分散,在开拓和探矿工程中,不可避免的有些独头掘进巷道。坑内供风不足地点,采用局部扇风机来调节和补充。一班内最大工作的局扇台数8台,风筒采用直径500mm的胶皮风筒。

(5)通风设施:井下通风采用抽出式通风系统,设有入风井(斜坡道)和出风井。风量:73.08m3/s,风阻:2356Pa。

①风机的计算风量:Q计=K漏×Q=1.15×73.08 =84.04m3/s。

②风机的计算压力:H计=H负+ho+hc=2356+ (150～200)+(50～100)=2556～2656Pa。

③风机的选择:DK45-8-№22型风机,风量4911～126m3/s,全压1302～2563Pa,电动机功率2 ×200KW。

三、通风及防尘安全措施

(1)主要进风巷和回风巷,要经常维护,保持清洁和风流畅通,禁止堆放材料和设备。(2)主扇必须保证能够正常运行,发生故障或停机检查时,应立即向调度室或主管矿长报告。(3)掘进工作面和通风不畅的采场,必须安装局部通风设备,局扇应有完善的保护装置。采掘工作面通风由贯穿风流与局扇调节相结合的方式进行。(4)局部通风的风筒口与工作面的距离,压入式通风不得超过10m,抽出式通风不得超过5m。(5)人员进入独头工作面之前,必须开动局扇和洒水,并符合要求,独头工作面有人作业时局部通风设备必须连续运转。(6)停止作业并已撤出通风设备而无贯穿风流通风的采场、独头上山和较长的独头巷道,应设有栅栏和明显的警示标志,防止人员进入。如需重新进入,必须进行通风和分析空气成分,确认安全后方准进入。(7)凿岩采用湿式凿岩,爆破采用喷雾洒水或装水塑料袋代替炮泥的水封爆破等办法除尘。装卸矿(岩)时采用喷雾洒水的方式除尘。(8)盲天井不允许开凿中间巷道,天井作业必须安设局部扇风机。(9)作业场所粉尘要控制在2mg/m3以下,下井人员必须戴好安全帽和防尘口罩,穿好防护服,带上照明工具等。

[1]采矿手册[M].冶金工业出版社,2005

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