随着矿井向纵深方向延伸发展,矿井规模不断扩大,生产布局也随之不断变化,如果不及时进行通风系统调整,将会影响通风系统的效果,导致井下作业环境条件差,危害工人的身体健康,不利于工作效率的提高和矿井的安全生产.为此,需要对矿井定期或不定期进行通风系统改造.由于矿山地质条件,采矿方法不同,矿井通风系统改造所考虑的因素不同,前人没有对通风系统改造的一般方法进行系统研究,因此本论文对矿井通风系统改造方法的研究旨在金属矿山通风系统改造提供借鉴,对促进金属矿山安全生产有重要的现实意义. 本课题在查阅国内外相关研究资料和大量收集金属矿山通风系统改造资料的基础上,依据矿山通风理论,计算机等知识,采用理论分析,现场实验和计算机模拟相结合的研究方法,针对金属矿山的通风系统出现的风机效率偏低,矿井总风量和作业面风量不足,矿井漏风量大,风流反向,污风停滞或循环等问题,主要从通风系统的调查,测定方法,评价方法,通风系统网络优化方法,风流调节技术,通风动力优选方法等方面进行分析和研究,归纳和总结矿井通风系统改造的方法.主要研究内容及结论如下:
(1)在分析矿井通风系统调查内容,测点布置方法,测定仪器,测定内容等的基础上,归纳总结了矿井通风系统的调查,测定和鉴定方法.
(2)从通风方式,中段通风网络,采场通风网络等方面,总结矿井通风网络改造方法,并应用了计算机软件优化网络方法,实现通风网络的优化改造.
(3)在分析传统风流调控措施的基础上,提出了主扇-空气幕风流调控方式,定义了硐室型风流调控装置.从风流调控方式和风流调节设施总结了风流风量和风向调节方法,其中风量调节可以分为总风量调节方法和局部风量调节方法.经过新型硐室型风流调节装置的现场试验结果表明在难以设置风门,风窗,辅扇的运输巷道中设置硐室型空气幕装置能有效控制风流短路,反向,循环和增加巷道风量,从而强化中段通风网络的排尘效果,促进矿井风流有序流动.
(4)从改变主扇工况和更换主扇两个方面,总结风机优化方法,并在某铜矿试验研究更换主扇方法的可行性,得到更换高效节能风能够提高矿井总风量和有效风量率,实现风机与通风网络的匹配,利于矿井风流的合理分风. (5)在某钨矿中应用矿井通风系统改造方法,从通风网络,风流调节,风机等方面提出若干个通风系统改造方案,并应用三维仿真软件进行模拟分析和优化,确定最优方案.从最优方案实施结果可知,总结归纳的通风系统改造方法具有适用性和可行性.
