摘要:本文作者经历了徐楼铁矿通风系统从无到有、逐步完善的过程,在工作实践中,碰到并解决了很多实际问题,此外,对于如何做好金属矿山地下开采的矿井通风工作,从教育培训、通风设施和通风台帐管理、通风技术、局部通风等方面提出了一些看法,对通风工作者有一定的指导意义。
关键词:矿井通风 通风设施 管理 局部通风
正文:
徐楼铁矿是有名的大水矿山,位于安徽省淮北市濉溪县,矿区北距濉溪县10Km、距淮北市15Km,矿床地层主要为第四系沉积层:矿区内地表皆被第四系松散沉积层所覆盖,各矿区其厚度和结构也有差异。
徐楼铁矿矿床均为盲矿体,上覆有第四系岩层,顶底板主要为大理岩和闪长岩,但其厚度较薄。矿体埋藏于侵蚀基准面及地下水位之下,矿床以充水岩层、空隙岩层为主。矿体受构造控制明显,沿闪长岩床上下两侧矿体呈水平状,在闪长岩顶部界面隆起时,矿体呈半月形凸镜体。矿体埋深从60m到160m不等。
针对矿体的赋存条件,徐楼铁矿选用“上向水平分层胶结充填采矿与嗣后充填分段空场采矿”的联合采矿法,也就是回采矿柱时采用上向水平分层胶结充填法,回采矿房时采用砂石或选矿尾砂嗣后充填的分段空场法。设计矿块的沿走向长度为50m,其中矿柱8m。矿块宽度依据矿体赋存条件进行划分,标准矿块垂直走向宽度85m。
徐楼铁矿一期工程设计年产量40万吨,一年生产天数330天,主进风井为矿体西端北翼的副井,辅助进风井为主井,回风井为矿体东端北翼的东回风井,炸药库独立回风,矿井设计风量为90 m3/s。徐楼铁矿通风方式为单翼对角式,统一通风,主扇工作方式为抽出式安装在地表,两台主扇并联作业。主通风机为两台同型号的轴流式通风机,型号为K45-4-NO14,单机风量为1482-4032立方米/分,风压为460-2089帕,功率为4-132KW,风机叶片固定安装角度为35°。局扇主要有两种型号为YBT-11和YBF-5.5,功率分别为11KW和5.5KW;炸药库回风井专用通风机型号为GKJ67-Z450-Ⅱ,功率为11KW。
在2009年七月份之前,徐楼铁矿一直处以试生产阶段,通风机房也还在建设中,两台主通风机还没有安装使用,在主回风巷一直使用两台有风墙辅扇暂时充当主通风机,功率为22KW,但是风量远远没有满足实际工作面所需的风流。
在徐楼铁矿从事近一年的矿井通风工作中,碰到了很多问题,积累了很多经验,下面就是在工作中碰到的一些问题以及结合实际情况采取的解决方案。
一、通风工作人员不足,素质低,通风检测仪器缺乏,没有测风站和测风点。
作为一个新开发的矿山,专业技术人员不足是一个常见的问题。我是徐楼铁矿第一个通风安全专业人员,在工作中碰到的许多问题都要自己去思考,寻找解决方案。徐楼铁矿在我到来之前只有两个通风工,矿里除了风表和一氧化碳检测仪之外就没有其他的任何通风检测设备仪器,风表没有人会使用。比如在掘进二号穿脉的过程中,发现通风工将风机放置在总回风巷中,我当即让通风工把局扇位置调整到新鲜风流进口处;为了迎接矿试生产运行检查小组的检查并为九月的安全验收评价提供更详细的资料,我建议矿里购买了粉尘检测仪、温度检测仪、氧气检测仪风表等仪器设备,并对通风工进行简单培训,教会他们使用通风检测仪器设备。
针对没有测风站和测风点的问题,通过观察,根据测风站点的设置原则,一共设计了两个测风站和十五个测风点,每个月进行三次风流检测,形成井下风流检测报告,这样可以了解整个矿井的风量分配状况,为风量调整提供依据。
二、风量不足,缺乏有效的通风设施来调节风流,有些风门设置不合理,局扇随意停开,有风流短路现象。
两台主通风机并联运行,风机运行频率48赫兹,总进风量实测为90.805 m3/s,但是考虑到成本因素,主通风机安装调试完毕以来,基本上都是单风机运行,风机运行参数:电流113.3A,电压402-403V,频率35.5赫兹,总进风风量46.2793 m3/s,即使根据井下实际工作面计算,风量也需要68 m3/s,可见风量不足,无法满足工作面所需的风量,在主通风机安装使用前风量就更是捉襟见肘。
在2009年四月份,只有-100M水平一号穿脉有一个风门,-100M水平东大巷溜井旁边有一个风门,-45M水平总回风巷有一个风门,-100M水平三号穿脉里面-45斜上山有一个风门,但是这四个风门都有不小的漏风。尤其是总回风巷的风门漏风就在风门和安装在旁边的辅扇就形成了循环,侧面减少了总回风;东大巷溜井风门和-100M水平一号穿脉的风门漏风则直接造成了新鲜风流直接进入回风巷,从而造成了采场和-80M水平进风量相对不足。在不允许重新安装风门的情况下,根据各个风门漏风的原因,采取了针对性的办法,对于风门开门方向安装反了的,只能采取加设拉环的方法;对于门缝和上下两端漏风的,采取增加木板等挡风材料对风门进行密闭措施;对于门轴歪斜的,采取更换转轴,增加拉环,加强管理的方法。在每个风门上两面都贴上提示,并且在之后的建造风门中,都采取以下方式:风门的门扇和门框之间呈斜面接触,比较严密,风门的开启方向迎着风流方向,使风门关闭时受到风压的作用而保持严密,门框和门轴均应倾斜80~85°,使风门能依靠本身的自重而关闭。
三、爆破作业不集中,井下多处出现污风串联,出现逆流现象,炮烟污染新鲜风流。
由于矿里采掘工区采取的是计件和计量的工作模式,工区只要完成生产技术部规定的量就可以了,所以他们爆破掘进工装好药之后,报告安全员,做好警戒,通知相关区域的作业人员就可以放炮了,再加上矿通风系统还未形成,这样产生的炮烟就会影响其他工作面,也给安全管理工作带来了不小的难度。通过观察,采场爆破后,有部分炮烟沿着天井竟然进入-100M水平一号穿脉,再进入-100M水平运输大巷和二号、三号穿脉,这是非常危险和不正常的,一氧化碳检测仪检测出来的浓度是50PPM左右,也已经超过安全规程的一氧化碳容许浓度。
一开始我也是百思不得其解,炮烟应该是顺着天井进入回风巷才对,怎么可能往下进入
-100M水平呢?经过几天的蹲点观察,发现了以下几个问题:1、-100M水平一号穿脉1-3天井和1-4天井都有淋水,炮后我特地在天井下端观察,发现炮烟跟着水流直接下到一号穿脉,而在1-4天井上口(-45M水平)发现了地表流水淌入天井,在格栅上放上一块风筒布,马上就被风流带下去了,在-100M水平发现了这块风筒布,说明水流对回风有极不利的影响。2、1-3天井和1-4天井作为采场的回风人行井,为了防止采场联络道落石伤人,天井每隔8米左右就用木板铺严实,只留一个小口供人员上下,这样就减小了天井的回风断面,增加了阻力,不利于炮烟排除。3、-80M水平3-4联络道与2采区的采场天井联络道相连通,2-3采场和2-4采场的总进风量远小于-80M水平的进风量,而-80M水平此时回风主要靠3-4联络道旁边的天井回风,而这个天井也有水流往下淌,采场回风天井阻力大,-80M水平的风往采场回风天井一侧压,种种原因造成了在一号穿脉处形成相对负压,风流往下运动。