典型有色金屬礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化與防塵技術(shù)研究.pdf

1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)地下開采猶如血液循環(huán)系統(tǒng)對(duì)人體一樣重要，礦井通風(fēng)是地下礦山安全生產(chǎn)的重要保障。隨著礦井向深部延伸和開采強(qiáng)度的增加，礦井必將出現(xiàn)巖溫增高、風(fēng)路延長、阻力增大、風(fēng)流壓縮放熱、風(fēng)量調(diào)節(jié)困難、漏風(fēng)突出、有毒有害物質(zhì)和熱濕排除受阻等問題。因此，礦井通風(fēng)的作用將更加重要。 目前我國許多有色金屬礦山開采已經(jīng)進(jìn)入了500-lOOOm的開采深度(本文將該深度定義為亞深部)，上述礦井通風(fēng)問題非常突出；與此同時(shí)，深部開采粉塵污染問題的解

2、決也非常困難。由于銅綠山銅鐵礦是大冶有色金屬公司的主力礦山和老礦山，目前即將進(jìn)入的開采深度為500～800m，其礦井通風(fēng)與防塵問題在我國有色金屬礦山中具有典型性，因此本文將銅綠山銅鐵礦確定為研究對(duì)象，結(jié)合該礦井通風(fēng)與防塵的具體情況和存在的主要問題及其實(shí)際工程要求開展研究。論文的主要研究內(nèi)容和成果如下： (1)在系統(tǒng)地查閱和分析了國內(nèi)外有關(guān)礦井通風(fēng)與防塵的主要文獻(xiàn)和相關(guān)研究成果基礎(chǔ)上，有針對(duì)性地開展礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化理論研究，并將有

3、關(guān)優(yōu)化理論結(jié)合到礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分析研究中。 (2)開展了現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查、資料收集和測(cè)定工作，獲得了需要的礦井通風(fēng)與防塵基礎(chǔ)信息和測(cè)定數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)有礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了正確的評(píng)價(jià)。 (3)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)獲得的資料進(jìn)行系統(tǒng)分析、處理，建立銅綠山銅鐵礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，對(duì)不同的礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解算、分析，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造方案和合理礦井通風(fēng)模式的確定奠定了基礎(chǔ)。 (4)根據(jù)上述各項(xiàng)工作提出了

4、銅綠山銅鐵礦深部礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方案。包括適宜-425m~-245m、-725m~-425m中段礦體開采的新通風(fēng)系統(tǒng)、礦井階段通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)方案以及改造方案實(shí)施主要工程。對(duì)中段回風(fēng)石門主扇和輔扇硐室的方案、通風(fēng)構(gòu)筑物的方案、南主扇葉片安裝角參數(shù)調(diào)整、局部通風(fēng)大直徑風(fēng)筒應(yīng)用、中段通風(fēng)系統(tǒng)改造工程費(fèi)用概算等進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)。 (5)結(jié)合銅綠山銅鐵礦礦井通風(fēng)風(fēng)流控制的需要，分析了應(yīng)用空氣幕隔斷風(fēng)流的可行性。對(duì)空氣幕隔斷風(fēng)流的實(shí)際有效壓力、空氣

5、幕對(duì)風(fēng)流增阻的計(jì)算、單機(jī)空氣幕的阻風(fēng)率、多機(jī)并聯(lián)空氣幕的阻風(fēng)率等進(jìn)行了計(jì)算分析；并對(duì)井下不帶風(fēng)墻輔扇的動(dòng)壓通風(fēng)分析及其應(yīng)用、無風(fēng)墻輔扇通風(fēng)、無風(fēng)墻輔扇在巷道中單獨(dú)工作等進(jìn)行了研究。 (6)應(yīng)用事故樹分析方法分析了銅綠山銅鐵礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性影響因素分析。建立了礦井通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定性事故樹，對(duì)有關(guān)影響因素的影響范圍及程度進(jìn)行了分析，提出了提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的相應(yīng)對(duì)策。 (7)以化學(xué)抑塵方法為防塵關(guān)鍵手段，開展了礦塵濕潤

6、劑實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)銅綠山礦礦塵試樣進(jìn)行了分析，確定了濕潤劑的類型及其溶液配制方法，試驗(yàn)了表面活性劑添加鹵化物的濕潤性能，開發(fā)了適合銅綠山銅鐵礦防塵的化學(xué)抑塵劑優(yōu)化配方。 (8)根據(jù)開發(fā)的化學(xué)抑塵劑配方，對(duì)銅綠山銅鐵礦卸礦站的添加濕潤劑噴霧防塵系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。包括噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)、噴嘴選型與布置、自動(dòng)噴霧供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、供水水源與水質(zhì)要求、影響噴霧除塵效果的因素分析、通風(fēng)與噴霧除塵結(jié)合除塵、卸礦站噴霧防塵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可行性等。 (9)對(duì)