摘 要：矿山投产初期由于首采区位于矿井最上部中段，而溜破粉矿回收系统位于矿井的最下部，主副井与风井布置在矿体的两翼，溜破粉矿回收系统的污风难以利用矿井总负压排至风井，本文利用矿井通风原理，在溜破粉矿回收系统的专用回风井的上口安装局扇，通过风筒将污风排至地表，使井下破碎工、粉矿回收工、装矿计量工的作业环境达到了安全生产的条件。
关健词：通风阻力；局扇；空气质量
1 引言
河南某矿山采用竖井开拓方案，布置有一个主井、一个副井和一个风井，井下设有破碎硐室、皮带运输道、粉矿回收道，矿山基建工程完工后拟投产运行，但首采区位于最上部中段，而溜破粉矿回收系统位于最下部，风井、主副井布置在矿体的两翼，溜破粉矿回收系统的污风难以利用矿井总负压排至风井，井下破碎工、粉矿回收工、装矿计量工作业环境条件差，难以满足职业卫生条件的相关要求。基于此，矿山提出了溜破粉矿回收系统的通风研究课题。本文结合矿山工程现状，利用矿井通风原理，解决了该矿井下溜破粉矿回收系统的通风问题，为矿山顺利投产奠定了基础。
2 矿山概况
矿区位于华北板块南缘秦岭造山碰撞带内的冈性推覆体上，矿体呈层状分布，走向NW，倾角10°～37°，厚度3.34～28.40m，埋深150至350m。矿井采用竖井开拓方案，主副井布置在矿体的东翼，风井布置在矿体的西翼。主井井口标高+107m，井底标高-311m，井深417m；副井位于主井的东南侧，两井相距70m，井口标高+106m，井底标高-270m，井深376m。在-268m标高布置有破碎硐室，-288m标高布置有皮带运输道，在-319.5m标高布置有粉矿回收道，三个作业地点的人员均通过布置在-240m中段的盲竖井进入作业场所，盲竖井井口标高-240m，井底标高-329.5m，井深89.5m。矿井上部施工了-90m中段，作为首采区，首采区已形成了完善的开拓、通风、提升运输等系统，拟投产运行，虽然溜破系统建设有除尘系统，但其作业场所产生的污风难以利用矿井总负压排除地表，井下破碎工、粉矿回收工、装矿计量工作业环境空气质量难以达到安全规程的要求，矿井投产前需解决溜破粉矿回收系统污风的外排问题，使作业场所空气质量达到安全规程的要求。
3 局部通风网路研究
井下溜破粉矿回收系统施工有专门的人行通风天井，天井下口与粉矿回收中段相通，天井上口与-240m中段井底车场相通，由于-240m中段仅施工了马头门和车场，初期生产位于上部-90m中段，-240m中段尚未施工回风巷和回风天井，溜破粉矿回收系统产生的污风在生产初期不能排至风井。根据现有工程布置情况，研究确定将污风强制排入主井，在其局部通风网路为新鲜风流由副井进入，冲洗破碎硐室、皮带道及粉矿回收中段作业场所的污风经专门的通风天井，在通风天井的上口（-240m中段）安装一台局扇，利用直径为0.5m的阻燃风筒将污风抽至主井内，由主井排至地表。通风系统示意图见图一。
图一 通风系统示意图
4 局部通风机选型
4.1需风量计算
矿山破碎硐室建有完善的除尘设施，井下破碎硐室每小时换气次数为2～3次，取3次，硐室有效容积1715m3，需风量按下式计算：
Q=NA/60
式中：Q ——巷道通风摩擦阻力，Pa；
A——硐室体积，m3；
计算破碎硐室需风量为1.43m3/s，粉矿回收需风量取1.0m3/s，皮带道需风量取1.0m3/s，内外部漏风系数取1.1，则井下溜破粉矿回收系统总需风量为3.8m3/s。
4.2巷道通风摩擦阻力计算
巷道通风摩擦阻力按下式计算：
式中
hi ——巷道通风摩擦阻力，Pa；
Ri ——巷道的摩擦 风阻，Ns2/m8；
S ——巷道的通风断面，m2；
P ——巷道的周边长度，m；
L ——通风巷道长度，m；
qi ——巷道的通风风量，m3/s；
α ——巷道的通风摩擦阻力系数，Ns2/m4。
各类井巷的通风摩擦阻力系数见表一，通风阻力计算见表二。
表一 巷道摩擦阻力系数选取表
4.3风机的计算风量
Qj=KQ=1.1×3.8=4.18
式中：
Qj—风机的计算风量，m3/s；
Q—矿井所需风量，m3/s；
K—通风装置的漏风系数，取1.1。
4.4风机的计算风压
Hj=H+Δh+Hd+hc+Hz=1165.84+150+1.4+50=1367.24（Pa）
式中：
Hj—风机的计算风压，Pa；
H—矿井通风阻力，Pa；
Δh—通风装置阻力，取150Pa；
hc—消声装置阻力，取50Pa；
Hz—自然风压，进、回风巷高差不大，可忽略不计；
Hd—动压损失，取1.4Pa。
4.5风机选型
根据计算结果，拟选择1台型号为YBT52.2功率11KW的局部通风机（风量3.2～4.8m3/s，风压500～1800Pa），将风机安装在专用人行通风井的上口，通过阻燃风筒将污风抽至主井内，由主井排至地表。
5 结语
通过加装局部通风机，强制将污风排至地表，使井下破碎工、粉矿回收工、装矿计量工的作业环境达到了安全生产的条件，为矿山顺利投产奠定了基础。■
参考文献
[1] 金属非金属矿山安全规程，GB16423-2006.
[2] 张富民等. 采矿设计手册（2）（下）. 中国建筑工业出版社，1987.
作者简介：
李学宏（1973-），男，于1996年毕业于西安建筑科技大学。
