銅綠山礦通風(fēng)管理現(xiàn)狀分析與建議

鄭瑞朋，熊國(guó)雄

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銅綠山礦通風(fēng)管理現(xiàn)狀分析與建議

鄭瑞朋，熊國(guó)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(duì)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(shí)際提出了成立通風(fēng)組織機(jī)構(gòu)、加強(qiáng)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(qiáng)礦井通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控和遠(yuǎn)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(jì)效益，做好礦井通風(fēng)工作，要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(lái)，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(hào)礦體)同時(shí)生產(chǎn)。老系統(tǒng)最低生產(chǎn)中段為?725 m，設(shè)計(jì)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(chǎng)、頂?shù)字?、零星礦體等；?425，?485 m采場(chǎng)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(dòng)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(jì)生產(chǎn)能力為2000 t/d，廢石提升能力為500 t/d。?725，?665 m采場(chǎng)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(jìn)風(fēng)、兩翼對(duì)角式抽風(fēng)的通風(fēng)方式。進(jìn)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(jìn)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(hào)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(yùn)輸巷道、穿脈，然后進(jìn)入采場(chǎng)，經(jīng)采場(chǎng)天井至上或下中段穿脈、運(yùn)輸平巷；與該中段新鮮風(fēng)流混合后，進(jìn)入本中段采場(chǎng)，再經(jīng)采場(chǎng)天井至上或下中段穿脈、運(yùn)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(dú)頭掘進(jìn)巷道等區(qū)域采取局扇強(qiáng)制通風(fēng)。

2.1.2 混合井系統(tǒng)

采用對(duì)角式通風(fēng)方式，進(jìn)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(tái)主通風(fēng)機(jī)。

新鮮風(fēng)流經(jīng)混合井進(jìn)入，經(jīng)各中段石門巷道和采準(zhǔn)斜坡道等分別進(jìn)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(chǎng)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(dú)頭掘進(jìn)巷道等區(qū)域采取局扇強(qiáng)制通風(fēng)。

主井溜破系統(tǒng)的新鮮風(fēng)流由混合井進(jìn)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(jī)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(shí)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(wú)單獨(dú)通風(fēng)管理機(jī)構(gòu)。銅綠山礦在1990年代曾經(jīng)設(shè)置有通風(fēng)工段進(jìn)行通風(fēng)管理，后來(lái)撤銷。把通風(fēng)管理職能交由機(jī)運(yùn)車間兼管，主要負(fù)責(zé)?245 m南北沿、?365 m北沿通風(fēng)機(jī)的開關(guān)，其他諸如風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)阻的測(cè)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(wú)通風(fēng)工程師、技術(shù)員，導(dǎo)致通風(fēng)日常管理工作被動(dòng)；二是井下通風(fēng)設(shè)施如風(fēng)門、風(fēng)窗、密閉墻無(wú)專人監(jiān)管與維護(hù)。

(3) 通風(fēng)檢測(cè)分析設(shè)備不足。機(jī)運(yùn)車間僅有2臺(tái)風(fēng)速計(jì)，其中1臺(tái)已經(jīng)損壞，且無(wú)專業(yè)人員進(jìn)行校準(zhǔn)；無(wú)有害氣體分析儀、溫度濕度檢測(cè)儀、粉塵采樣儀、精密氣壓計(jì)等檢測(cè)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(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)等均缺乏。

(5) 采場(chǎng)通風(fēng)天井不能按時(shí)施工。受基建進(jìn)度緩慢、生產(chǎn)任務(wù)重影響，采場(chǎng)通風(fēng)天井不能按時(shí)施工，導(dǎo)致采場(chǎng)溫度升高、空氣渾濁，勞動(dòng)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(cuò)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(yùn)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(jī)構(gòu)

根據(jù)銅綠山礦多中段、兩套系統(tǒng)同時(shí)生產(chǎn)的局面，應(yīng)該成立通風(fēng)組織機(jī)構(gòu)。通風(fēng)組織機(jī)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(cè)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(jì)劃和設(shè)計(jì)會(huì)審制度、通風(fēng)防塵檢查測(cè)定制度、井下作業(yè)人員通風(fēng)防塵守則和通風(fēng)防塵獎(jiǎng)懲制度。加強(qiáng)礦井通風(fēng)檢查與管理，堅(jiān)決制止和拒絕違章作業(yè)，切實(shí)改善礦井通風(fēng)防塵狀態(tài)，同時(shí)做好通風(fēng)機(jī)運(yùn)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(kù)，為進(jìn)行智能通風(fēng)改造創(chuàng)造條件。

3.2 加強(qiáng)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(jì)與管理的一項(xiàng)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(qiáng)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(shí)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(chǎng)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(jìn)入?425，?485 m主力生產(chǎn)中段等；對(duì)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(duì)風(fēng)門加強(qiáng)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(duì)風(fēng)門進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，對(duì)不關(guān)門的情況給以通報(bào)處罰。

3.3 加大廢棄巷道的封堵

?365 m以上中段生產(chǎn)活動(dòng)較少，但是還有部分采場(chǎng)。一方面對(duì)該區(qū)域廢棄巷道、天溜井進(jìn)行封堵，讓足夠的風(fēng)流進(jìn)入生產(chǎn)采場(chǎng)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(jìn)行封堵；一方面加大該區(qū)域殘礦體的回采進(jìn)度，使生產(chǎn)中段盡早轉(zhuǎn)入深部，只留一個(gè)中段作為回風(fēng)中段，再對(duì)上部中段進(jìn)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(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜、縱橫交錯(cuò)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，并隨著生產(chǎn)進(jìn)度不斷變化，為了加強(qiáng)礦井通風(fēng)分析計(jì)算和監(jiān)測(cè)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(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)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(qiáng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊及變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)用于井下多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，不僅可以解決多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)控制和管理上的難題，也使多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)成為名副其實(shí)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(shí)，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)。

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(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(jì)與管理工作，Email：813143011@qq.com。