地下矿通风防尘设计

地下矿通风防尘设计地下矿通风防尘设计地下矿通风防尘设计地下矿通风防尘设计(ventilationanddustpreventiondesignforundergroundmine)向地下井巷连续送入新鲜空气，排除有害气体并综合治理粉尘的地下采矿工程设计。为保证地下矿作业人员安全与健康，创造良好的工作环境，须按国家现行的安全法规进行通风防尘设计工作。对高温、发火、涌出热水、含铀的矿山，要进行特殊条件下的通风设计；对硅尘危害严重的矿山，要制定综合防尘措施；寒冷地区的矿山，冬季须对进风风流进行预热，以保证进入井(巷)口的风流温度不低于+2℃。20世纪50年代以来，中国锡矿山锑矿、江西钨矿采取以风、水为主的综合防尘措施，大幅度降低了矽肺病的发病率。70年代以来，中国云南锡业公司的锡矿采用排、抑结合的防氡措施，明显地减少了氡气析出对井下工作人员的危害。80年代初，中国铁矿吸收北欧国家的经验，采用了多级风机站的通风系统，具有效率高，能耗低、漏风少、有效风量高等优点。金川有色金属公司第二矿区是中国最大的采用无轨设备开采的地下矿山，设计了18台主扇风机串并联的通风系统，配备各种传感器，对风流参数连续遥测，使用计算机控制风量。地下通风防尘设计主要内容包括：矿井通风系统选择、矿井风量计算、通风网路解算，通风阻力计算、矿井通风设备选择、通风构筑物和矿井防尘等。矿井通风系统选择矿井通风系统选择矿井通风系统是通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。它对全矿的安全状况有重大影响，与矿床开拓系统密切相关，在选择开拓系统时必须同时考虑。通风系统通常按集中或分区、进回风井布置和通风方式等划分。按集中或分区划分可以分为集中通风和分区通风。(1)集中通风。全矿山采用一个通风系统进行通风(图1)。它具有进、排风较集中，使用通风设备少，管理方便等优点。(2)分区通风。矿井划分成若干个独立的分区，进行单独通风(图2)。它具有风路短、阻力小、漏风少、能耗低、风流易控制，可减少污风串联等优点。按进、回风井的布置划分可分为中央式、对角式和中央对角混合式三种：(1)中央式。见图1。进、回风井均位于矿体走向的中央，新鲜风流由进风井进入工作面后折返回到回风井排出地表。它具有投资省、投产快、建筑集中、井简延伸容易、管理方便和易实现反风等优点。(2)对角式。见图2。进风井位于矿体的中央(或两翼)，回风井在两翼(或中央)；或进、回风井分别位于矿体的两翼。新鲜风流由进风井进入矿井工作面后，污风流向回风井排出地表。它具有风路短、风阻较小，电耗低和漏风少等优点。为金属矿普遍采用。(3)中央对角混合式。中央式和对角式的组合形式(图3)。按通风方式或扇风机工作方式划分可分为压入式、抽出式和抽压混合式三种：(1)压入式。见图2。主扇安装在进风井口，向矿内压风，形成正压状态。由于风流集中，风量大，空气免受污染，风质好。但须在进风段设风门，影响运输，漏风较大，管理较难。(2)抽出式。见图1。主扇安装在回风井口，自矿井往外抽风，形成负压状态。由于排风集中，排风量大，污风集中迅速，烟尘不易扩散，排烟快，风流调节设施均安于回风道中，不妨碍运输，管理方便；但会把塌陷区积存的有害气体抽到井下，造成风流短路，减少矿井有效风量。中国金属矿多采用此种系统。(3)抽压混合式。见图3。进、回风井口都装有主扇，向矿内压风并往外抽风。选择通风系统时，应划定通风区域，选择通风方式，确定进，回风井巷和风机位置，以及进、回风井巷断面等。要拟定出几个适应矿体赋存条件和开采特点的方案，进行详细技术经济比较，选择技术先进、安全可靠、经济合理的通风系统方案。矿井风量计算矿井风量计算各国计算风量的方法不尽相同。中国冶金矿山确定矿井总风量的依据是：炸药使用量、排尘风速、内燃机械动力kw数并保证各作业地点排出有害气体，风速和气温必须符合安全规程的有关规定。矿井风量Q，在可行性研究或方案设计阶段，可按矿井规模和年产万t矿石耗风量进行计算：Q=Ay式中Q为矿井风量，m3／s；A为矿井年产量，104t／a；y为年产万t矿石耗风量，m3／s，受多种因素的综合影响，其数值规模小的矿井为2.0～3.0m3／s、中等规模矿井为1.5～2.5m3／s、规模大的矿井为1.0～2.0m3／s、特大规模矿井为0.7～1.5m3／s。初步设计阶段的矿井风量可按下式计算：Q=K1K2(∑qh+∑qg+∑qd+∑qt)式中Q为矿井总风量，m3／s；qh为回采工作面(包括备用采场)所需风量，m3／s；qg为掘进工作面所需风量，m3／s；qd为独立通风的硐室所需风量，m3／s；qt为其他工作面所需风量，如装卸矿点，喷锚工作面和排氡要求等，m3／s；K1为外部漏风系数，取1.1～1.3；K2为内部漏风系数，取1.05～1.25。对于含铀、深热、有自燃发火可能性和使用柴油设备的矿井