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山东黄金集团三山岛金矿 山东莱州 261400
摘要：三山岛金矿位三山岛金矿是山东黄金主体矿山之一，目前盲竖井深度逼近并将最终超过 1000 m。随着深度的增大，地质条件恶化，大量热水涌出，地温升高，高温高湿问题严重影响生产安全。在收集相关资料、评价现有通风系统现状的基础上，运用网络解算法确定优化方案，提出并实施了通风降温治理方案。方案实施后，有效改善了井下生产环境，提高了工作效率。
关键词：金属矿山；盲竖井；通风降温；解算
三山岛于胶东半岛西北部，现已进入全面深部开拓、回采阶段，深部主要开拓工程区域距地表距离已超过1000 m，深部开拓主要通过盲竖井进行，盲竖井为混合井，井深640m（-600m～-1240m），井筒净直径φ5.5m，断面23.75m2，采用多绳摩擦提升，塔式提升机，提升机大厅标高为-537.3m。盲竖井承担三山岛矿区的矿石、废石、人员和材料的提升，盲竖井掘进工程至-1 070 m，扒渣作业温度在37℃左右、湿度100%，需通风距离600m；开拓作业面高温、缺氧，并且湿度非常大，严重制约了盲竖井开拓工程。
盲竖井开拓通风降温改造前存在的问题：
盲竖井开拓通风降温改造前采用两台罗茨风机、一台28KW轴流式局部通风机向盲竖井开拓面强制通风。由于罗茨风机属于高压头、低风量长距离供风设备，空气经过压缩输入倒盲竖井工作面；28KW轴流式局部通风机安装在-690m盲竖井马头门作压入式通风，由于设备有效送风距离为400m左右，盲竖井井深610m，通风距离需600m左右，加上风筒局部漏风系数较大，压入盲竖井作业面有效风量非常低，且盲竖井通风系统未采用混合式局部通风，造成污风在盲竖井井筒内循环。
盲竖井井筒淋湿温度较高（35度左右），凿岩、爆破、出渣产生的大量热气无法正常排出，并且井筒内氧气含量较低、湿度较大。井下缺氧将造成人员头痛眩晕、恶心等现象发生，井下湿度大将使作业人员体内甲状腺素及肾上腺素的浓度就相对降低，细胞就会“偷懒”，人就会感到无精打采，萎靡不振。体内热量散失不出去，人也会感到闷热，烦燥、疲倦、食欲不振。
负千米竖井开拓通风降温研究
竖井入风源选择研究
盲竖井供风进风源有两条，一条是盲竖井斜联巷、一条是直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷。
序号 地点 入风温度 风质
1 -600m盲竖井斜联巷 29.5度 较差
2 直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷 21.5度 较好
-600m盲竖井斜联巷入风温度29.5度，入风风质较差（斜坡道大量无规设备运行排出的尾气及粉尘），直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷入风温度21.5度，风质较好（主混合井开拓工程不进行爆破期间，进行爆破期间盲竖井禁止作业）。根据两条入风源对比研究，采用直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷做入风源，封闭-600m盲竖井斜联巷。
盲竖井井底需风量研究
根据采掘作业电气象条件规定，温度大于28℃，风速取0.5m/s-1.0m/s，盲竖井断面23.75m2。
需风量计算：
Q1=0.5 m/s×23.75m2=11.875 m3/s
Q2=0.75 m/s×23.75m2=17.81 m3/s
局部通风机选型研究：
根据盲竖井开拓需风量、供风距离、热置换速度，查询局部通风机主要技术参数选择局部通风机如下：
DJK50-NO.8 2×30KW，对旋局部通风机性能如下：
风量：14.8m3/s—17.8m3/s，全压2501 Pa—1089Pa，最小风筒直径800mm，送风距离600m。
实施方案研究：
第一步：在 -600m中段盲竖井与斜坡道贯通处（斜联巷）安装一道手动玻璃钢风门，在盲竖井石门巷与新南风井贯通处安装一台3KW辅扇。
第二步：在-690m盲竖井马头门井筒上方10m处安装一台DJK50-NO.8 2×30KW对旋局部通风机，风筒直径800mm，风筒至局部通风机架设到距作业面10m处（压入）。
第三步：在-690m中段盲竖井石门巷内安装一台18.5KW辅扇（抽出），将污风抽出后排至-690m临时南风井风联内。
使直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷温度较低、风质较好的风流进入盲竖井井筒及盲竖井石门巷，采用对旋局部通风机将新鲜风流送入盲竖井井底作业面，新鲜风流冲洗工作面后通过井筒回到盲竖井-690m中段马头门，通风抽出辅扇排至-690m临时南风井内。
负千米盲竖井开拓通风降温研究技术：
具体研究技术：
充分利用现有优质入风源，做盲竖井进风风源，降低进风温度，提高入风风质。
采用长距离、高效、节能、低噪音、高风量DJK局部通风设备，提高盲竖井作业面热循环速度、氧含量，降低盲竖井作业面温度、湿度。
充分利用深部临时通风系统做回风系统，提高风流利用率，降低污风循环。
利用局扇调节分支巷道回风量，提高新鲜风量利用率。
采用漏风系数低的软质风筒，降低局部通风机漏风系数。
利用通风构筑调节、隔断风流流动方向。应用效果：
负千米盲竖井开拓通风降温改造工程改造前后对比：
负千米盲竖井开拓通风降温改造后，盲竖井井口温度下降了7度、盲竖井井底温度下降2度以上，盲竖井井底供风量调高了15m3/s。
解决了直属矿区盲竖井井底开拓作业面、高温、缺氧、湿度大、风流循环速度慢等问题。
提高风流的有效利用率，降低污风串联率。
采用漏风系数低的软质风筒，有效的提高了局部通風机运行效率。
保证了井下作业人员的人身健康，有效的预防和减少职业病和CO中毒事故的发生。
提高了盲竖井开拓作业工效，由于负千米盲竖井开拓通风降温改造后，盲竖井井底开拓作业面新鲜风风量大大提高、风流循环速度加快、温度、湿度降低，提高了作业人员的积极性，劳动生产率得到很大的提高。
经济效益分析：
由于直属矿区负千米盲竖井开拓通风降温改造后，盲竖井井底开拓作业面新鲜风风量大大提高、风流循环速度加快、温度、湿度降低，提高了作业人员的积极性，劳动生产率得到很大的提高，改造前盲竖井开拓速度缓慢（停工状态），改造后解决了扒渣作业缺氧、高温、湿度大等问题，提高了扒渣作业效率由原扒渣时间不超过2小时，提高到正常扒渣时间（一个工日），生产效果提高了一半以上，加速了盲竖井开拓速度，缩短了盲竖井开拓工期；，从本质上保障了生产通风安全。其经济效益是不可估计的
按每日抽水费用、辅助工人工资（提升机工、信号工、维修工等）、照明、设备折旧等每日1万元计算，生产效率调高一半以上，工期缩短一半计算每日节省辅助费用0.5万元，一个月节省15万元，一年节省费用150万元。
参考文献：
[1] 苗胜军，万林海，来兴平，等.三山岛金矿地应力场域地质构造关系分析[J]. 岩石力学与工程学报，2004，23（23）：3996-3999.
[2] 中钢集团马鞍山矿山研究院有公司.三山岛金矿井下通风系统现状检测与评价报告[ R] . 马鞍山：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，2008.
[3] 张维滨，郭树林，姚 香，等.中国金属矿山深井通风技术研究现状综述[J]. 黄金，2009，30（9）：26- 29.
[4] 王英伟.矿井通风与防尘[ M] . 北京：冶金工业出版社，1997.
[5] 杜翠凤，张 昊，田文明.矿井网络解算可视化软件研究[J].
摘要：三山岛金矿位三山岛金矿是山东黄金主体矿山之一，目前盲竖井深度逼近并将最终超过 1000 m。随着深度的增大，地质条件恶化，大量热水涌出，地温升高，高温高湿问题严重影响生产安全。在收集相关资料、评价现有通风系统现状的基础上，运用网络解算法确定优化方案，提出并实施了通风降温治理方案。方案实施后，有效改善了井下生产环境，提高了工作效率。
关键词：金属矿山；盲竖井；通风降温；解算
三山岛于胶东半岛西北部，现已进入全面深部开拓、回采阶段，深部主要开拓工程区域距地表距离已超过1000 m，深部开拓主要通过盲竖井进行，盲竖井为混合井，井深640m（-600m～-1240m），井筒净直径φ5.5m，断面23.75m2，采用多绳摩擦提升，塔式提升机，提升机大厅标高为-537.3m。盲竖井承担三山岛矿区的矿石、废石、人员和材料的提升，盲竖井掘进工程至-1 070 m，扒渣作业温度在37℃左右、湿度100%，需通风距离600m；开拓作业面高温、缺氧，并且湿度非常大，严重制约了盲竖井开拓工程。
盲竖井开拓通风降温改造前存在的问题：
盲竖井开拓通风降温改造前采用两台罗茨风机、一台28KW轴流式局部通风机向盲竖井开拓面强制通风。由于罗茨风机属于高压头、低风量长距离供风设备，空气经过压缩输入倒盲竖井工作面；28KW轴流式局部通风机安装在-690m盲竖井马头门作压入式通风，由于设备有效送风距离为400m左右，盲竖井井深610m，通风距离需600m左右，加上风筒局部漏风系数较大，压入盲竖井作业面有效风量非常低，且盲竖井通风系统未采用混合式局部通风，造成污风在盲竖井井筒内循环。
盲竖井井筒淋湿温度较高（35度左右），凿岩、爆破、出渣产生的大量热气无法正常排出，并且井筒内氧气含量较低、湿度较大。井下缺氧将造成人员头痛眩晕、恶心等现象发生，井下湿度大将使作业人员体内甲状腺素及肾上腺素的浓度就相对降低，细胞就会“偷懒”，人就会感到无精打采，萎靡不振。体内热量散失不出去，人也会感到闷热，烦燥、疲倦、食欲不振。
负千米竖井开拓通风降温研究
竖井入风源选择研究
盲竖井供风进风源有两条，一条是盲竖井斜联巷、一条是直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷。
序号 地点 入风温度 风质
1 -600m盲竖井斜联巷 29.5度 较差
2 直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷 21.5度 较好
-600m盲竖井斜联巷入风温度29.5度，入风风质较差（斜坡道大量无规设备运行排出的尾气及粉尘），直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷入风温度21.5度，风质较好（主混合井开拓工程不进行爆破期间，进行爆破期间盲竖井禁止作业）。根据两条入风源对比研究，采用直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷做入风源，封闭-600m盲竖井斜联巷。
盲竖井井底需风量研究
根据采掘作业电气象条件规定，温度大于28℃，风速取0.5m/s-1.0m/s，盲竖井断面23.75m2。
需风量计算：
Q1=0.5 m/s×23.75m2=11.875 m3/s
Q2=0.75 m/s×23.75m2=17.81 m3/s
局部通风机选型研究：
根据盲竖井开拓需风量、供风距离、热置换速度，查询局部通风机主要技术参数选择局部通风机如下：
DJK50-NO.8 2×30KW，对旋局部通风机性能如下：
风量：14.8m3/s—17.8m3/s，全压2501 Pa—1089Pa，最小风筒直径800mm，送风距离600m。
实施方案研究：
第一步：在 -600m中段盲竖井与斜坡道贯通处（斜联巷）安装一道手动玻璃钢风门，在盲竖井石门巷与新南风井贯通处安装一台3KW辅扇。
第二步：在-690m盲竖井马头门井筒上方10m处安装一台DJK50-NO.8 2×30KW对旋局部通风机，风筒直径800mm，风筒至局部通风机架设到距作业面10m处（压入）。
第三步：在-690m中段盲竖井石门巷内安装一台18.5KW辅扇（抽出），将污风抽出后排至-690m临时南风井风联内。
使直属矿区与新立矿区-600m贯通大巷温度较低、风质较好的风流进入盲竖井井筒及盲竖井石门巷，采用对旋局部通风机将新鲜风流送入盲竖井井底作业面，新鲜风流冲洗工作面后通过井筒回到盲竖井-690m中段马头门，通风抽出辅扇排至-690m临时南风井内。
负千米盲竖井开拓通风降温研究技术：
具体研究技术：
充分利用现有优质入风源，做盲竖井进风风源，降低进风温度，提高入风风质。
采用长距离、高效、节能、低噪音、高风量DJK局部通风设备，提高盲竖井作业面热循环速度、氧含量，降低盲竖井作业面温度、湿度。
充分利用深部临时通风系统做回风系统，提高风流利用率，降低污风循环。
利用局扇调节分支巷道回风量，提高新鲜风量利用率。
采用漏风系数低的软质风筒，降低局部通风机漏风系数。
利用通风构筑调节、隔断风流流动方向。应用效果：
负千米盲竖井开拓通风降温改造工程改造前后对比：
负千米盲竖井开拓通风降温改造后，盲竖井井口温度下降了7度、盲竖井井底温度下降2度以上，盲竖井井底供风量调高了15m3/s。
解决了直属矿区盲竖井井底开拓作业面、高温、缺氧、湿度大、风流循环速度慢等问题。
提高风流的有效利用率，降低污风串联率。
采用漏风系数低的软质风筒，有效的提高了局部通風机运行效率。
保证了井下作业人员的人身健康，有效的预防和减少职业病和CO中毒事故的发生。
提高了盲竖井开拓作业工效，由于负千米盲竖井开拓通风降温改造后，盲竖井井底开拓作业面新鲜风风量大大提高、风流循环速度加快、温度、湿度降低，提高了作业人员的积极性，劳动生产率得到很大的提高。
经济效益分析：
由于直属矿区负千米盲竖井开拓通风降温改造后，盲竖井井底开拓作业面新鲜风风量大大提高、风流循环速度加快、温度、湿度降低，提高了作业人员的积极性，劳动生产率得到很大的提高，改造前盲竖井开拓速度缓慢（停工状态），改造后解决了扒渣作业缺氧、高温、湿度大等问题，提高了扒渣作业效率由原扒渣时间不超过2小时，提高到正常扒渣时间（一个工日），生产效果提高了一半以上，加速了盲竖井开拓速度，缩短了盲竖井开拓工期；，从本质上保障了生产通风安全。其经济效益是不可估计的
按每日抽水费用、辅助工人工资（提升机工、信号工、维修工等）、照明、设备折旧等每日1万元计算，生产效率调高一半以上，工期缩短一半计算每日节省辅助费用0.5万元，一个月节省15万元，一年节省费用150万元。
参考文献：
[1] 苗胜军，万林海，来兴平，等.三山岛金矿地应力场域地质构造关系分析[J]. 岩石力学与工程学报，2004，23（23）：3996-3999.
[2] 中钢集团马鞍山矿山研究院有公司.三山岛金矿井下通风系统现状检测与评价报告[ R] . 马鞍山：中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，2008.
[3] 张维滨，郭树林，姚 香，等.中国金属矿山深井通风技术研究现状综述[J]. 黄金，2009，30（9）：26- 29.
[4] 王英伟.矿井通风与防尘[ M] . 北京：冶金工业出版社，1997.
[5] 杜翠凤，张 昊，田文明.矿井网络解算可视化软件研究[J].