陕西安康725000
摘要:井下爆破作业是非煤矿山有毒有害气体的主要来源,而矿房大爆破在起爆瞬间产生大量的炮烟和粉尘,需要以最快的时间将炮烟排出。影响炮烟粉尘排出时间的主要因素就是爆破区域内的通风情况。一般通风良好的采场,所需排烟时间都较短,而通风不良的区域则相反。由于矿井总风量是一定的,而矿房爆破的地点是不固定的,这就形成了矿井风量分配的矛盾,若以满足采切及出矿作业进行配风,将大大延长爆破后炮烟排出时间;若按照尽快将炮烟排出的原则进行配风,则会造成大多数时间内的风量浪费。基于此,本文对矿掘进工作面通风优化措施进行分析。
关键词:掘进工作;通风优化措施
通风是地下矿山生产系统中的重要组成部分,一个良好、可靠的矿井通风系统,不仅可以有效地为井下作业地点提供新鲜风流,排出有毒有害气体,还可以在矿井发生灾变时及时地控制风向和风量,防止灾害进一步扩大。
1工程概况
某铁矿现分为中、西两个矿段,铁矿石地质储量4.34亿t,矿体倾向北西,倾角一般为40°,陡者为50°~70°。矿体厚度沿走向和倾向变化较大,中矿段平均厚度为21.76m,西矿段平均厚度为50.04m。属亚热带海洋性季风气候,年平均气温19.4℃~21.5℃。该铁矿区100年一遇洪水位154.5m。风向受季风影响,随季节转换,10月至次年4月受北方冷空气影响,以西北风、北风为主,5月至9月以南风为主。
该矿区磁铁矿主矿体自下而上划分为石英型磁铁矿、透闪石型磁铁矿、透辉石型磁铁矿及石榴型磁铁矿。各自然类型矿石绝大多数为原生矿石,仅TFe30%以下石榴石型磁铁矿为混合矿石。该铁矿钼矿体划分为辉绿岩类辉钼矿矿石、矽卡岩辉钼矿矿石、石英砂泥岩辉钼矿矿石。该矿区矿石平均地质品位39.16%,硬度f为10~20,易磨易选,有害元素Zn、S含量甚微。伴生铁钼矿和共生辉钼矿,铁钼矿主要赋存于71~83勘探线间的+350m标高以上,中矿段平均地质品位0.096%,是铁矿综合开采利用的主要资源。
2矿山通风主要技术简介
通风系统是向矿山作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。井下各作业场所都需要通风系统的支持和保障,对全矿通风安全状况具有全局性影响。通风系统的稳定性可能因为多井筒的相互影响而造成井筒反风,使系统的稳定性收到破坏。我国对通风技术的经过几十年的研究,经过不断地总结和创新,不论在设施设备、理论方法还是在计算机软件方面都取得了长足的进步。
3压入式局部通风数值模拟分析
由图1可知:①入风流经局部通风机、风筒进入迎头,在迎头形成一个紊流区,仅风筒出口处的作业环境可得到改善;②设局部通风机吸风量为Q,则掘进巷道的回风量理论上也应为Q(实际上大于Q),由于主巷道内的风量、风速均大于掘进巷道,并且掘进巷道的回风方向垂直于主巷道,因此两巷道交界处可能会形成另一个紊流区;③掘进巷道中部风流回排速度较低,形成一段稳定滞留的保温层。
由图3可知:在主巷道风速不变的前提下,当入风口2的风速为1m/s时,交界面处风流曲线较曲折,但随着风速的增加,风流曲线趋于平稳;当风速达到5m/s时,汇合处下方风流曲线较集中、曲折。
压入式局部通风数值模拟初始参数与巷道交界面处的相关参数的计算结果见表1。
该模型对应的数值模拟结果如图6、图7及表2所示。
由图7可知:主巷道截面A后方为负压区,掘进巷道始终处于正压状态下,在两者之间安设一条刚性导风筒,其入风口位于掘进巷道的正压环境中,出风口位于负压环境中,利用两端压力差即可形成有效通风。导风筒设置如图8所示。
参考文献:
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