井下铁矿多水平通风阻力测定及优化

2015-03-09刘殿军田迎春宫国慧

现代矿业 2015年3期

关键词：系统优化铁矿采区

刘殿军田迎春宫国慧

(鞍钢集团矿业公司弓长岭井下铁矿)

井下铁矿多水平通风阻力测定及优化

刘殿军田迎春宫国慧

(鞍钢集团矿业公司弓长岭井下铁矿)

以井下铁矿西北采区为例，运用基点法，根据该矿多水平复杂地质条件的实际情况，选定了矿井最大通风阻力测定路线，测定其通风阻力分布情况，根据测定结果提出了通风系统优化方案，为安全生产打下了良好基础。

多水平基点法通风阻力测试通风系统优化

矿井通风是矿产资源开采过程中的关键组成部分，直接关系到井下工作人员的身体健康[1-4]。随着矿井开采水平地延伸及开采深度地加大，导致通风路线延长、需风量增加、矿井通风阻力增大，井下的通风格局发生变化，使得主要通风机性能与矿井通风阻力不相匹配、增加了耗电量及经济成本，因此需对其进行准确测定，及时掌握其变化情况，以便对通风系统优化改造[5-7]。

1 矿井概况

井下铁矿位于辽阳市弓长岭区，隶属于鞍钢集团矿业公司弓长岭矿，现有西北采区、中央区下含铁带、中央区深井3个采区，各采区通风系统相对独立。为满足井下铁矿的长远发展，井下铁矿进行改扩建，即西北采区下延、中央区下含铁带下延，增加中央区深井产量规模。根据生产及施工进度，完成了西北采区+110，+50，-10，-70 m水平的通风阻力测定，通过对测定数据的解算分析，提出了西北采区的合理通风优化方案，为井下铁矿的安全生产提供了有利保障。

2 通风阻力测定

2.1 测定方法及原则

井下铁矿开采水平较多，通风路线较长，选择合适的通风阻力测定方法，提高其测定精度，对于准确掌握通风阻力分布尤为重要。基点法操作简单，数据处理过程简便，在矿井通风阻力测定中得到较为广泛的应用，本次通风阻力的测定采用基点法[8]。

尽量选择较短的测定路线。测点布置在分风点或汇风点的前或后，前方不小于巷道宽度的3倍，后方不小于巷道宽度的8倍，测点前、后3 m内巷道断面良好，无堆积。

2.2 测定方案

测定人员分为两组，利用两台相同型号的精密气压计，在+110 m平硐口读取大气压力值。一组人员在平硐口每5 min记录一次大气压力值，另外一组人员沿测点逐点记录测压时间，并读取大气压力值。测点布置在各水平的汇风及分风口位置。

由于井下铁矿巷道断面不规则，为保证测定结果的精确性，测定过程应用激光断面仪，记录扫过断面各点的角度和距离，通过内置软件换算，在主屏上直接读取面积及周长。另外，由于角联较多，为提高测定精度，适当加密测点，具体如图1所示。

2.3 数据记录与处理

井下铁矿通风系统较为复杂，最大通风路线较长，在西北采区各个水平及风井位置都均匀地布置了测点，详细记录了干湿球温度、大气压、风速等参数，经换算后通风阻力为424.3 Pa，其中+110 m水平为128.3 Pa，+50 m水平为108.4 Pa，-10 m水平为117.9 Pa，-50 m水平为69.7 Pa。以+110 m水平实测数据为例，测定日期为2014年6月17日，实测数据见表1。

3 通风系统优化措施

通过现场测定及分析，影响井下铁矿通风阻力分布的主要因素为漏风、角联、炮烟较大等。为此，进行了以下优化：①针对自然通风效果较差的问题，目前正在施工新西北风井，贯通后，利用机械通风联系西北采区各个水平工作面，增加通风动力，改善作业环境；②开拓阶段，巷道突兀不平，尤其-10 m 水平及-70 m水平的巷道，需要进一步完善；③生产及开拓过程中的炮烟较大，局部区域形成积聚，在矿井全负压通风效果较差位置，设置局部通风机，加强通风强度；④西北采区各水平距地表较近、外部漏风较为严重，安设砖墙密闭，尤其+110 m水平，鉴于目前穿口6在回采的情况，应在废弃穿口处安设密闭；⑤斜坡道用风量较小，应安设调节风门，控制风量分配。