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

1、礦井通風系統(tǒng)對地下開采猶如血液循環(huán)系統(tǒng)對人體一樣重要，礦井通風是地下礦山安全生產的重要保障。隨著礦井向深部延伸和開采強度的增加，礦井必將出現(xiàn)巖溫增高、風路延長、阻力增大、風流壓縮放熱、風量調節(jié)困難、漏風突出、有毒有害物質和熱濕排除受阻等問題。因此，礦井通風的作用將更加重要。 目前我國許多有色金屬礦山開采已經進入了500-lOOOm的開采深度(本文將該深度定義為亞深部)，上述礦井通風問題非常突出；與此同時，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，目前即將進入的開采深度為500～800m，其礦井通風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象，結合該礦井通風與防塵的具體情況和存在的主要問題及其實際工程要求開展研究。論文的主要研究內容和成果如下： (1)在系統(tǒng)地查閱和分析了國內外有關礦井通風與防塵的主要文獻和相關研究成果基礎上，有針對性地開展礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化理論研究，并將有

3、關優(yōu)化理論結合到礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化改造和通風網絡分析研究中。 (2)開展了現(xiàn)場情況調查、資料收集和測定工作，獲得了需要的礦井通風與防塵基礎信息和測定數(shù)據，對現(xiàn)有礦井通風系統(tǒng)進行了正確的評價。 (3)對現(xiàn)場獲得的資料進行系統(tǒng)分析、處理，建立銅綠山銅鐵礦礦井通風系統(tǒng)的數(shù)據模型，對不同的礦井通風系統(tǒng)改造方案進行網絡解算、分析，為礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化改造方案和合理礦井通風模式的確定奠定了基礎。 (4)根據上述各項工作提出了

4、銅綠山銅鐵礦深部礦井通風系統(tǒng)改造方案。包括適宜-425m~-245m、-725m~-425m中段礦體開采的新通風系統(tǒng)、礦井階段通風網絡方案以及改造方案實施主要工程。對中段回風石門主扇和輔扇硐室的方案、通風構筑物的方案、南主扇葉片安裝角參數(shù)調整、局部通風大直徑風筒應用、中段通風系統(tǒng)改造工程費用概算等進行了合理設計。 (5)結合銅綠山銅鐵礦礦井通風風流控制的需要，分析了應用空氣幕隔斷風流的可行性。對空氣幕隔斷風流的實際有效壓力、空氣

5、幕對風流增阻的計算、單機空氣幕的阻風率、多機并聯(lián)空氣幕的阻風率等進行了計算分析；并對井下不帶風墻輔扇的動壓通風分析及其應用、無風墻輔扇通風、無風墻輔扇在巷道中單獨工作等進行了研究。 (6)應用事故樹分析方法分析了銅綠山銅鐵礦礦井通風系統(tǒng)可靠性影響因素分析。建立了礦井通風系統(tǒng)不穩(wěn)定性事故樹，對有關影響因素的影響范圍及程度進行了分析，提出了提高礦井通風系統(tǒng)可靠性的相應對策。 (7)以化學抑塵方法為防塵關鍵手段，開展了礦塵濕潤

6、劑實驗研究。對銅綠山礦礦塵試樣進行了分析，確定了濕潤劑的類型及其溶液配制方法，試驗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抑塵劑優(yōu)化配方。 (8)根據開發(fā)的化學抑塵劑配方，對銅綠山銅鐵礦卸礦站的添加濕潤劑噴霧防塵系統(tǒng)進行了設計。包括噴霧系統(tǒng)設計、噴嘴選型與布置、自動噴霧供水系統(tǒng)設計、供水水源與水質要求、影響噴霧除塵效果的因素分析、通風與噴霧除塵結合除塵、卸礦站噴霧防塵系統(tǒng)經濟可行性等。 (9)對