肅北七角井鐵礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

趙永平，孫 利，吳彥平

（肅北縣博倫礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，甘肅 酒泉 736101）

七角井鐵礦位于蘭新鐵路柳園火車(chē)站東北方向50km處，從柳園鎮(zhèn)有簡(jiǎn)易公路相通，公路里程約63km，交通方便。

七角井礦區(qū)礦體走向長(zhǎng)度約3.5km，采用主斜井+豎井+輔助斜坡道聯(lián)合開(kāi)拓，形成多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)[1]。

礦山原采用分段空?qǐng)龇ɑ夭?，中段高度?5m，目前回采至2150m中段，按照采礦方法優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，七角井鐵礦山擬將自上而下分段空?qǐng)霾傻V方法優(yōu)化為自2020m中段采用分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法向上回采。

1 現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

原通風(fēng)系統(tǒng)為一級(jí)壓入兩級(jí)抽出的分區(qū)三級(jí)機(jī)站通風(fēng)方式，即在礦區(qū)東、西兩側(cè)分別設(shè)有專(zhuān)用的進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，東進(jìn)風(fēng)井標(biāo)高自2390m～2215m，西進(jìn)風(fēng)2418m～2204m，礦區(qū)東、西兩側(cè)通風(fēng)能滿足要求，但礦區(qū)中部通風(fēng)困難。

從完成的主要井巷工程可見(jiàn)，礦山井下尚未形成完整的通風(fēng)系統(tǒng)，難以滿足井下正常生產(chǎn)通風(fēng)需求，為保障礦山井下正常生產(chǎn)，尤其要解決2215m～2020m水平通風(fēng)，需對(duì)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行必要的完善[2]。

2 風(fēng)量計(jì)算

七角井鐵礦山下一步有擴(kuò)產(chǎn)至360萬(wàn)噸/年計(jì)劃，因此，考慮生產(chǎn)作業(yè)條件和作業(yè)地點(diǎn)需風(fēng)要求，分別計(jì)算各類(lèi)用風(fēng)量。

2.1 按實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)估算全礦需風(fēng)量

本次優(yōu)化工作參考了國(guó)內(nèi)多個(gè)類(lèi)似礦山的實(shí)際生產(chǎn)通風(fēng)需求，如：武鋼集團(tuán)金山店鐵礦、程潮鐵礦、三山島金礦等，并結(jié)合本礦山的實(shí)際情況，按年產(chǎn)萬(wàn)噸礦石耗風(fēng)量1.1m3/s進(jìn)行計(jì)算，全礦需風(fēng)量為：

2.2 按各工作面所需風(fēng)量計(jì)算

礦山所需要的總風(fēng)量為各工作面所需風(fēng)量和需要獨(dú)立通風(fēng)的硐室所需風(fēng)量之和[3]。按360萬(wàn)t/a的生產(chǎn)能力對(duì)各用風(fēng)工作面的數(shù)量和需風(fēng)量進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整和分配，調(diào)整后各工作面所需風(fēng)量見(jiàn)表1。全礦總需風(fēng)量為396 m3/s。

表1 各工作面所需風(fēng)量表

3 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

考慮礦體走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，將原有的通風(fēng)系統(tǒng)改造為中央對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)，分東、中、西三個(gè)塊區(qū)通風(fēng)，系統(tǒng)采用兩級(jí)機(jī)站，采場(chǎng)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道處風(fēng)機(jī)為I級(jí)機(jī)站，各回風(fēng)井石門(mén)處風(fēng)機(jī)為II級(jí)機(jī)站，形成主井、副井和斜坡道進(jìn)風(fēng)，東、西回風(fēng)井出風(fēng)的中央對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)，詳見(jiàn)圖1優(yōu)化后通風(fēng)系統(tǒng)圖。

3.1 東、西區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

新鮮風(fēng)流由主井、副井進(jìn)入2020m中段，經(jīng)石門(mén)、沿脈、進(jìn)風(fēng)天井、分段巷道進(jìn)入采場(chǎng)，風(fēng)流沖洗工作面后，污風(fēng)經(jīng)采場(chǎng)空區(qū)、2085m中段采場(chǎng)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道、2085m中段巷道、回風(fēng)井石門(mén)、東西回風(fēng)井排出地表[4]。

在西區(qū)采場(chǎng)2085m回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道分別設(shè)置I級(jí)機(jī)站（5個(gè)），在東、西回風(fēng)井2085m中段石門(mén)內(nèi)分別設(shè)置一個(gè)II級(jí)機(jī)站。

為了防止東、西區(qū)在2020m中段生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的污風(fēng)與中區(qū)2085m中段的新鮮風(fēng)流串聯(lián)，在2085m中段東、西兩側(cè)各設(shè)一個(gè)風(fēng)門(mén)。

圖1 優(yōu)化后的通風(fēng)系統(tǒng)圖

3.2 中區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

新鮮風(fēng)流由副井、斜坡道進(jìn)入2085m中段，經(jīng)石門(mén)（或聯(lián)絡(luò)道）、沿脈、進(jìn)風(fēng)天井、分段巷道進(jìn)入采場(chǎng)，風(fēng)流沖洗工作面后，污風(fēng)經(jīng)采場(chǎng)空區(qū)（采用崩落法時(shí)需設(shè)回風(fēng)天井）、2150m中段采場(chǎng)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道、2150m中段巷道、回風(fēng)井石門(mén)、東西回風(fēng)井排出地表。

在中區(qū)采場(chǎng)2150m回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道分別設(shè)置I級(jí)機(jī)站（4個(gè)），在東、西回風(fēng)井2150m中段石門(mén)內(nèi)分別設(shè)置一個(gè)II級(jí)機(jī)站。

4 小結(jié)

通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)施后，各需風(fēng)點(diǎn)風(fēng)量、風(fēng)質(zhì)均滿足規(guī)范要求，有效風(fēng)量率顯著提高，礦山通風(fēng)質(zhì)量和井下作業(yè)環(huán)境得到明顯改善。

礦山開(kāi)拓系統(tǒng)變化后，結(jié)合目前井下生產(chǎn)實(shí)際情況，充分利用已有的井巷工程和通風(fēng)設(shè)備適當(dāng)優(yōu)化通風(fēng)方案，完善通風(fēng)系統(tǒng)是十分必要的。