黄金矿山采用自然通风的可行性研究论文_王世凯,武楠楠

摘要：中小黄金矿山采用自然通风，需要在应用过程中不断优化通风网络。本文基于黄金矿山的自然通风现状，分析了自然风压及其特性，以及通风网络的优化，希望为自然通风在黄金矿山的后期应用提供借鉴。

关键词：黄金矿山；自然通风；可行性

采矿工程中常常出现自然通风，属于自然现象中的一种。中小黄金矿山在现阶段会广泛使用自然通风，矿山应用数量大约超过了70%。但是，矿山的生产开拓会增大自然通风的需求量，推动机械通风系统的进一步完善成为中小黄金矿山在未来的必然发展趋势。利用自然通风来维持矿山生产，表明矿井内的自然风压充足。所以，机械通风系统在矿山建立后，会就如何更好地应用自然风压成为关注话题。

1 黄金矿山自然通风现状

一般情况下，机械通风主要应用于黑色和有色金属矿山，自然通风是黄金矿山的主要通风形式，尤其在中小黄金矿山有广泛的适用性。

1.1自然通风简单、经济

自然通风是多个井的温度差异条件下发生的空气流动现象，风流的大小、方向会在季节的影响下发生变化。自然风流在排出井下作业中的炮烟、风尘到地表的过程中，改善井下环境。这种通风方式简单、经济，适用于中小黄金矿山，满足了此类矿山资金少、规模小的特点。

矿山井下的自然通风在各个中段都有独立的自然压力，每个中段的自然风量都有不同，如果某一中段风流受阻，并不会影响其他中段。所以，通风管理工作中不需要在在井下设置通风构筑物，技术力量弱的黄金矿山较常采用。

自然通风还会受到地形条件的限制，井口之间的高度差异越多，产生的自然压力也会越大。矿山可以利用这一特点，实现各个中段风量的有效调节。

1.2 集体开采的矿山通风系统具有更大的破坏性

黄金开采集合了国营、集体、个人三者，个体小矿遍布在国营和集体矿山外围，小矿山的胡乱开采，国营和集体的矿山开采中设置的机械通风系统打破平衡，甚至是整个通风系统的毁灭性损伤，机械通风只能转变为自然通风的方式。

1.3 居民的人为性破坏

矿山所在地的居民会常常到井下窃取矿石，增大了通风系统和通风设备的毁坏几率。某金矿就是在机械通风系统遭受居民偷窃矿石、拿走电缆、搬走电机，矿方即使进行防护也未获得应有的防护效果，最终只能采用自然通风。所以，人为性的破坏也是自然通风系统在黄金矿山中广泛应用的重要原因。

总之，自然通风的普及，主要是黄金矿山在规模小、机械化程度低、污染量小等情况下应用、推广的，而在应用过程中炮烟中毒事故、矽肺患者等数量都明显减少。自然通风在夏季出现的风流反向、采场风量不充分、局扇使用不当等问题，需要从其本身和相关的管理工作上进行分析，向更好的方向发展。

2 自然风压的形成和特性

矿井的通风方式主要包括机械通风、自然通风两种。一些非机械通风的矿井中，会有风流进行高低井筒工作面的流动。在井巷和岩石处，风流进、出发生冷热交换，在进、出井之间存在差异性，总体上井在接受回风时的空气密度较小，因而造成井筒底部承受的空气压力表现出不对等状态，出现自然风压。

自然气压的方向、大小都会在矿区的气候变化下发生变化，具有一定的不稳定性。冶金部和中国有色金属工业总公司中，安全规程内容明确了自然通风不是矿井通风的主要方式。

自然通风在主扇通风矿井依然存在。夏季时，两者会呈相反方向，表现为一种通风阻力；冬季方向一致，属于通风动力。通常情况下，地表气温、矿井深度、大面大气压等等都是自然风压最终风向、大小的重要依据，而矿井的自然风压与风量之间的影响性较小。

3 优化通风网络

在通风网络中增加分支，是生产过程中的井巷掘进。进井巷的重新挖掘耗时、耗力，去掉分支却只是封闭风道。所以，优化通风系统更加强调不再加设通风分支。

通风网络大致分为供风区、用风区、回风区三处。具体来说，供风区是新鲜空气的分布区域；回风区是污风的分布区；用风区是作业面，需要在一定风量的前提下进行生产作业，保持卫生质量。

3.1 保证通畅

供风区和回风区内分布的各个分支，都要保证其具有畅通性，尽量将风阻控制在最小范围内。如图1所示，通风网络中的2、5分支属于用风区；1、4、7、8、9号属于供风分支；3、6、10、11、12号属于回风分支。设定各个分支的风阻为R=

所以，供风区和排风区的各个分支都能保持畅通，能够有效减小总风阻，实现矿井总风量的明显增长。而用风区的风阻越小，也就具有更好的效果。

3.2 避免风流短路

此外，还有一个特殊区域，如图2所示，2、5号属于用风区，13号也不分属上述的3种区域。风机在这一通风网络的影响下，风压量2000Pa，

污风串联通路已不存在。如果通风网络内重复性的实行这一过程，出现了不连通、供风分支不在用风分支中存在等情况，需要及时调整作业的具体时间，使用风分支实现向非用风分支的转变。

4结束语

黄金矿山的通风系统为了实现进一步的改良，需要以小功率、多风机的渐进式通风系统为主，而预先的优化通风网络工作可选用通路法不断进行完善。非用风通路出现，但不存在于用风通路中的短路分支，需要将其封闭去除。而用风分支在两条以上的污风串联通路，要去除其中的部分分支，如果出现网络退化、产生不连通网络问题时，必须将井下作业的具体时间进行调节、去除封闭一些用风分支。

参考文献：

[1]谭伟.黄金矿山采矿安全管理问题及防护措施分析[J].商品与质量,2019,(27):12.

[2]朱世昕.浅谈黄金矿山地质探矿的特点[J].建筑工程技术与设计,2019,(25):3996.

[3]刘玉.山东黄金集团生产矿山充填技术现状与展望[J].中国金属通报,2019,(4):40-41.

[4]刘玉.黄金矿山采矿方法发展趋势的探讨[J].中国金属通报,2019,(3):24-25.

论文作者:王世凯,武楠楠

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/17

标签：矿山论文;  自然论文;  分支论文;  黄金论文;  风压论文;  矿井论文;  通风系统论文;  《基层建设》2019年第31期论文;