矿井通风系统现状检定技术及应用实践

来源：核心期刊咨询网时间：2020-04-02 10:5712

摘要：摘 要：矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称。合理的通风系统对于矿井生产事故的预防和改善职工作业环境有着十分突出的作用。现结合长沙矿山研究院有限责任公司检测中心对云南锡业集团有限责任公司大屯、老厂及卡房三大矿井通风系统检定实

　　摘 要：矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称。合理的通风系统对于矿井生产事故的预防和改善职工作业环境有着十分突出的作用。现结合长沙矿山研究院有限责任公司检测中心对云南锡业集团有限责任公司大屯、老厂及卡房三大矿井通风系统检定实践，初步总结出一些可深化研究和推广应用的通风系统检定技术。

　　关键词：矿井 通风系统 参考 检定技术

　　云南锡业集团有限责任公司，是一个以锡为主要产品的多金属特大采、选、冶联合企业，旗下矿区通风系统线路复杂且串通，同时矿体中含有氡放射性气体和砷粉尘。该企业就如何高效低耗地排氡降砷，改善通风系统做了大量因地制宜、因时制宜的有效措施。但随着开采深度及头面的增加，通风问题也随之上升，整个矿井的通风系统需要进一步改造升级。在此背景下，科学高效的通风系统检定技术显得尤为重要。

　　1 通风系统测定前工作

　　第一，检定标准依据的确定。标准依据有《金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统检测》、《金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统鉴定指标》、《工业场所有害因素职业接触限值》、《放射卫生防护基本标准》及《金属非金属矿山安全规程》等。

　　第二，矿区通风体系现状的了解。包括基础资料、通风方式、进风井、回风井、通风机总进风量、回风量及主、辅扇风机(含风机基本参数)统计等。这是一项需要细致收集整理的工作，也是为下步科学布点进行检测的依据。

　　第三，检测仪器仪表的检查，确保仪器仪表在校核有效期内及正常使用。

　　2 科学布测点及人员的分工

　　科学布测点是矿井通风系统检定技术的关键环节，检测布点项目包括风量、风速、风质、空气质量、风机及互联互通等，测点的选择要有代表性，如三岔口、硐室、主要进回风巷、装卸点、采场、互联互通巷道、异常区等。以老厂矿区为例，进过筹划优化最后确定通风系统检测点数量共计172个，其中：风速36个，风量41个，风质27个，空气质量32个，风机13台/组，压力13个，互联互通10个。人员的分工也需要统筹安排，采取分组分不同路线进行检测效率高，值得注意的是某些检测项目需要同时进行。

　　3 通风系统主要指标测定

　　3.1 风速合格率

　　风速合格率(ηq)是表示风速符合《金属非金属矿山安全规程》及《金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统》要求的需风点数与需风点总数的百分比，ηq≥65%为合格标准。低于65%表明需风点的风量或风速不能满足需要。涉及检验项目为风速。

　　3.2 有效风量率

　　有效风量率(ηu)为矿井通风系统中的有效风量与主要通风机风量的百分比。它反映主要通风机风量的利用程度，ηu≥60%为合格标准。涉及检测项目为巷道断面积、风量、风速等。

　　3.3 风质合格率

　　风质合格率(ηz)为风源质量符合《金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统》的需风点数与需风点总数的百分比。它反映风源的质量及其污染情况。ηz≥90%为合格标准。井下所有作业场所进风流中的空气成分，氧气不低于20%，二氧化碳不高于0.5%;进风井巷、采掘工作面和井下其他產尘点的风源含尘量不超过0.5mg/m3。涉及检测项目为氧气、二氧化碳、粉尘浓度等。

　　3.4 作业环境空气质量合格率

　　作业环境空气质量合格率(ηk)为作业环境空气质量(粉尘、CO、NOx等)符合《金属非金属地下矿山通风技术规范通风系统》的需风点数与需风点总数的百分比。它反映井下作业环境的空气质量状况及通风效果。ηk≥60%为合格标准。涉及检测项目为一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氡、氡子体等含量或浓度。

　　3.5 风机效率

　　风机效率(ηf)，在主要通风机通风系统中为主要通风机的输出功率与输入功率的百分比，它反映主要通风机的工况、性能及其与矿井通风网络的匹配状况。当多台主要通风机并联时，取其风机效率的算术平均值。在多级机站通风系统中风机效率为所有风机效率的算术平均值。ηf≥70%(全压)为合格标准。需要了解风机、电动机型号、功率等参数，涉及检测项目为风压、风量、输入功率、输出功率、功率因数、电机效率、轴功率等。

　　3.6 风量供需比

　　风量供需比(β)为实测的主要通风机风量或一级机站风机总风量最大值与设计的矿井需风量的比值，它反映风量的供需关系。风量供需比β(1.32≤β≤1.67为合格标准)。需要企业提供设计需风量。

　　3.7 通风系统综合指标测定

　　综合指标(C)是以上六项基本指标的综合反映，用以直观地衡量通风系统实施后的综合技术经济效果。C≥72%为合格标准。

　　3.8 单位有效风量所需功率测定

　　单位有效风量所需功率(Wu)是指每立方米有效风量通过单位长度主风路的能耗，它反映获得单位有效风量的能耗状况。需要矿井通风系统有效风量、主要风机实耗功率、全部风机实耗功率之和、以百米为单位长度的主风流线路总长度等。以老厂矿井为例，有效风量所需功率为0.13kW/m3/s/hm。

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