某地下矿开采通风系统设计优化.pdf
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1、Aug.2023Vol.52.No.4(Sum 301)2023 年 8 月第 52 卷第 4 期(总第 301 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY通风系统的安全可靠、经济高效是地下矿山开采的保障,较好的通风系统可以有效降低运行成本、有效保障通风安全。通过对该矿山井下通风方案进行对比,从用风量、通风阻力、风机选择、运行能耗、万吨矿石用风系数等方面进行深入探讨及对比,最终提出的两翼通风,在能耗、万吨矿石用风系数、运行、检修维护上均占优势。1矿区概况1.1环境气候矿区地处柴达木盆地西南缘山前地段,区内地势南高北低3,平均海拔约 3 780 m,最高为3 860 m,最低 3 650 m
2、,最大高差 210 m,属盆地边部浅-中切割高山区,气候以高寒、多风少雨、蒸发强、昼夜温差大为特点,发育高寒荒漠土,*收稿日期:2022-01-14作者简介:朱荣成(1986-),男,云南文山人,工程师,主要从事井下采矿、通风、露天采矿等技术及管理工作。Aug.2023Vol.52.No.4(Sum 301)2023 年 8 月第 52 卷第 4 期(总第 301 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY某地下矿开采通风系统设计优化*朱荣成,梁吉佳,李岩,白二涛(青海鸿鑫矿业有限公司,青海 格尔木 816000)摘要:某地下矿为新设计井下矿山,地处柴达木盆地西南缘山前地段,有海拔高、气候
3、高寒、多风少雨、蒸发强、昼夜温差大等气候特点,井下采矿对矿井通风的要求更高,选择合适的通风系统及系统风机,均有利于对矿山建设、生产组织,所以该矿段井下通风系统及风机的选择必须充分论证,谨慎选择。通过验证两翼回风方案吨矿系统通风能耗达到 3.22 kW h,为二级标准,万吨矿石用风系数 2.19,高于其余两种通风方式,且在系统检修维护时,井下主要作业区域不受影响。关键词:环境气候;回风模式;对角式通风;中央进风两翼回风;单项能耗;万吨矿石用风系数中图分类号:TD263文献标识码:A文章编号:1006-0308(2023)04-0020-6Optimization on Ventilation S
4、ystem Design for Mining of one Underground MineZHU Rong-cheng,LIANG Ji-jia,LI Yan,BAI Er-tao(Qinghai Hongxin Mining Industry Co.,Ltd.,Golmud,Qinghai 816000,China)ABSTRACT:One underground mine is a new designed mine,it located in mountain front lot of the southwest margin of QaidamBasin,it has the fo
5、llowing climate characteristics,such as high altitude,frigid climate,more wind and rainless,strong evaporation,bigtemperature difference between day and night and so on,so it has more ventilation requirements for underground mining,it isadvantageous for mine construction,production organization by s
6、election of proper ventilation system and fans,so selection of ventilationsystem and fans for the ore block must be well demonstrated and carefully selected.Ventilation energy consumption of the system for perton ore by two wings air return scheme can reach to 3.22 kW h,it is the level 2 standard,wi
7、nd use coefficient of ten-thousand-tonnageore is 2.19,it is larger than the coefficient by the other two ventilation ways,and the main operation area shall not be affected duringoverhaul and maintenance.KEY WORDS:climate environment;air return mode;diagonal ventilation;central air intake and air ret
8、urn from two wings;individual energy consumption;wind use coefficient by ten-thousand-tonnage ore20张杰,等:膏体充填技术在某矿空区治理当中的应用属高寒、干旱的典型内陆性气候。区内现无气象站点,据矿区东约 120 km 的小灶火气象站1979 年耀1988 年观测资料统计,多年平均降水量为25.7 mm,降水稀少。且分布不均,多集中在 5月耀9 月,约占年降水量的 89%。霜期从 10 月份开始至翌年 3 月止,全年无霜期 200 d 左右。区内多风,一般从元月份至八月份,盛行西风或西南风,九月份
9、至翌年元月份多为西南风或西北风,年平均风速 3 m/s,最大风速 20 m/s,每年 3耀5 月份常有 8 级以上大风。1.2矿体特征矿体埋深度:地表标高多在(3 690耀3 650)m之间,矿体分布标高在(3 500耀3 020)m 之间,矿体埋深为(170耀630)m 之间,主矿体深埋于地下(200耀540)m 处,长 2 300 m,平均宽 546.97 m,适于采用地下开采。矿区内共圈定出不同规模的铁多金属矿体121 条,倾向北,倾角多在 4毅耀15毅之间;矿体形态一般为似层状、透镜状,少数为豆瓣状4,内部有夹石,可见分枝复合现象;矿体厚度变化系数99%,稳定程度为较稳定;矿体主元素分
10、布均匀程度为较均匀。总体看来,按其与花岗岩体的距离分上、中、下三条矿带:深部矿带靠近岩体,在标志层“长英质角岩”下部;中部矿带距岩体之上(50耀70)m,多分布在标志层“长英质角岩”上方;浅部矿带距岩体之上(120耀150)m。以深部矿带为主,其在岩体上方构成厚(20耀60)m 的含矿带1。1 号矿体为该矿段主要矿体。2开拓系统开拓系统选择主副竖井+斜坡道无轨开拓,主副竖井及无轨斜坡道布置在矿体西北侧,该侧靠近选矿厂原矿工业堆场。开拓工程由以下工程构成:箕斗竖井、辅助竖井、辅助斜坡道、东回风竖井、西回风竖井6、溜破系统(磁铁溜破系统、铅锌溜破系统、铜铁溜破系统)、3 180 m 有轨运输水平、
11、3 360 m 无轨转运中段、3 340 m 进风平巷、坑内排水系统、进回风工程等构成。采切工程:主要基建中部区段的 3 200 m、3 220 m、3 300 m、3 320 m 分段,上部区段的 3 400 m、3 420 m 分段。3通风系统方案对比3.1回风模式3.1.1单翼回风采用主井、副井、辅助斜坡道进风,回风井回风的对角式通风系统。设计利用主井、副井和辅助斜坡道进风,利用东回风竖井回风。根据矿山排产及生产水平的变化,可将矿山通风分为前期通风和后期通风。前期通风主要为基建中段通风,后期通风为开采 3 380 m 中段以上及 3 220m 中段以下矿体时的通风。前期通风:新鲜风流经主
12、井、副井、辅助斜坡道进入中段运输巷及分段平巷,经采区斜坡道、通风调配井进入各生产采场,冲洗工作面后,采场污风自回风上山回至回风分段或中段,经倒段回风井、3 260 m、3 300 m 回风石门,由东回风竖井排出地表。后期通风:新鲜风流经主井、副井、辅助斜坡道进入中段运输巷及分段平巷,经采区斜坡道、通风调配井进入 各生 产采 场,冲 洗 工 作 面 后,采场污风自回风上山回至回风分段或中段,经倒段回风井、3 180 m 回风石门、3 460 m 回风石门,由东回风竖井排出地表。风机机站布置:在东部回风竖井井口安装 1 台对旋式风机做抽出式通风。风流走向:井下不设破碎系统,生产区域走向:主井、副井
13、、辅助斜坡道寅各中段寅作业面寅回风上山寅上中段回风平巷寅南回风井寅地表(如图 1 所示)。3.1.2单翼主回风,主井辅回风模式采用副井、辅助斜坡道进风,回风井回风的对角式通风系统。新鲜风流经副井和辅助斜坡道进入井下5,然后经各中段副井石门/联络道、中段巷道、上山进入井下采场等用风点。新鲜风流冲洗工作面后,污风经回风天井、上中段回风道后由回风井排出地表。溜破系统的新鲜风流由粉矿回收井进入破碎硐室、皮带道和粉矿回收道后污风经主井排出地表。各中段卸载站的新鲜风流由中段巷道进入,污风经主井排出地表。风机机站布置:在东部回风竖井井口安装 1台对旋式风机做抽出式通风。主井 3 180 m 平巷安装轴流式小
14、风机把破碎系统的废风压至主井抽走;朱荣成,等:某地下矿开采通风系统设计优化21Aug.2023Vol.52.No.4(Sum 301)2023 年 8 月第 52 卷第 4 期(总第 301 期)云南冶金YUNNAN METALLURGY风流走向:破碎系统走向,副井、辅助斜坡道寅破碎站寅主井寅地表;生产区域走向:副井、辅助斜坡道寅各中段寅作业面寅回风上山寅上中段回风平巷寅东回风井寅地表(如图 2 所示)。3.1.3两翼回风采用主井、副井、辅助斜坡道进风,东西回风井回风的通风系统,西北侧进风、东西回风的模式。新鲜风流经进主副竖井和辅助斜坡道进入井下,然后经各中段主副竖井、石门、联络道进入中段巷道
15、、上山后进入各硐室、采场等用风点冲洗工作面后,污风经回风天井回至上中段回风道,由回风道进入回风井后排出地表。西部回风竖井主要负责 3 340 m 以上生产区域及破碎系统的污风抽出地表,于 3 380 m 水平总回风平巷内的风机;东回风竖井主要负责将 3 340 m 水平以下区域的污风抽出地表,风机安装于回风井井口。其井下生产采用主副井+斜坡道的联合开拓方式7,共划分为四个区域进行开采,分别为 3 400 m及以上区域、(3 300耀3 400)m 区域、(3 200耀3 300)m 区域及 3 200 m 以下区域。首采期主要为 3 200 m 以上三个区域同时开采,后期增加3 200 m 以
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