长距离独头巷道掘进通风系统优化设计
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理随着矿井开采技术的不断进步，长距离大断面掘进巷道已经成为了一种常见的开采方式。
然而，由于这种巷道的特殊性，其通风安全管理也变得更加复杂和重要。
本文将从通风系统设计、通风设备维护以及应急预案等方面，详细介绍长距离大断面掘进巷道通风安全管理的重点内容。
首先，通风系统设计是确保长距离大断面掘进巷道通风安全的关键。
通风系统的设计应充分考虑巷道长度、断面面积、工作面机械设备功率等因素，合理确定通风风量和风压。
通风系统的布局应满足巷道的整体通风要求，并保证通风风量分布均匀，避免局部死角。
此外，通风系统的设计还应考虑排风末端的处理方式，通常采用排风井或者自然排风方式。
其次，通风设备的维护是保证通风安全管理的关键环节。
常见的通风设备有风机、导流瓦斯抽采系统和风门等。
风机是通风系统的核心设备，其正常运行对于保证巷道通风质量至关重要。
因此，风机的维护工作应定期进行，包括清洗风机叶片、更换风机轴承以及检查电机接线等。
此外，导流瓦斯抽采系统和风门等设备也需要定期检查和维护，以确保其正常运行。
最后，应急预案是长距离大断面掘进巷道通风安全管理的重要组成部分。
应急预案应包括应急通风系统的建设和应急通风演练等内容。
应急通风系统可以通过预先设置的备用风机和排风井等设备，以及应急通风通道的设置，保证在突发情况下的及时启动和操作。
同时，定期组织应急通风演练，提高人员应对突发情况的能力和反应速度。
应急预案的建设和演练需要与相关部门和人员进行密切合作，确保应急措施的有效性和及时性。
总之，长距离大断面掘进巷道的通风安全管理是矿井开采过程中的重要环节。
通过合理设计通风系统、维护通风设备以及建立健全的应急预案，可以有效降低事故发生的概率，保证巷道的通风安全。
同时，通风安全管理工作需要全体工作人员的共同努力和密切合作，形成“安全第一、预防为主”的管理理念，为矿井开采提供良好的通风环境。
深井长距离斜坡道独头掘进通风问题的改进
2023年 5月上 世界有色金属61采矿工程M ining engineering深井长距离斜坡道独头掘进通风问题的改进魏 诚1，杨庆元2（１．河北中金黄金有限公司，河北 石家庄 ０５００００；２．河北省国控矿业开发投资有限公司，河北 石家庄 ０５００００）摘 要：在巷道长距离掘进施工技术中形成的独头巷道，无法形成贯穿风流，导致巷道的内的气体很难被快速散尽，从而无法达到施工要求，并严重影响到工程施工的进度。
在深井长距离斜坡道独头掘进通风中，由于长距离通风的风阻比较大，且漏风严重，难以保证通风质量，为了满足工程施工要求，针对以往施工中掘进通风中存在的问题进行改善，有利于提供通风质量，确保施工进度。
基于此，本文就深井长距离斜坡道独头掘进通风中存在的问题进行深入分析，并提出针对性的解决措施，为后续施工提供必要的参考借鉴。
关键词：深井；独头掘进；通风问题中图分类号：ＴＤ７２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）０９－００６１－３Improvement of ventilation problem in single end excavation of deep well long distance inclined slopeWEI Cheng 1, YANG Qing-yuan 2（１．Ｈｅｂｅｉ Ｚｈｏｎｇｊｉｎ Ｇｏｌｄ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｅｂｅｉ Ｓｔａｔｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ｃｏ， Ｌｔｄ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｅｎｄｅｄ ｔｕｎｎｅｌ ｆｏｒｍｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｃａｎｎｏｔ ｆｏｒｍ ａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｉｒｆｌｏｗ， ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｉｔ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｇａｓ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｔｏ ｂｅ ｑｕｉｃｋｌｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｅｄ， ｔｈｕｓ ｆａｉｌｉｎｇ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｈｅａｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐ ａｎｄ ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｓｌｏｐｅｓ， ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｗｉｎｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｓｅｖｅｒｅ ａｉｒ ｌｅａｋａｇｅ ｏｆ ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ， ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ｔｏ ａｄｄｒｅｓｓ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒｅｓｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｓ ａｎ ｉｎ－ｄｅｐｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｅｎｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｅｐ ｗｅｌｌｓ ａｎｄ ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｎｃｌｉｎｅｄ ｒａｍｐｓ， ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Keywords: ｄｅｅｐ ｗｅｌｌ； Ｓｉｎｇｌｅ ｈｅａｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ； Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｉｓｓｕｅｓ收稿日期：２０２３－０３作者简介：魏诚，生于１９８３年，汉族，河北石家庄，高级工程师，硕士研究生，研究方向：非煤矿山安全生产。
深井长距离斜坡道独头掘进通风问题的改进
设 计采 用主井 、 副井 、 斜坡 道联合 开拓 ， 规模 ４ ０ ０ ０ ｔ ／ ｄ ，
一
设 基 建期 间 ３ ５ ０ ｍ水 平 以下 开拓工 程全部 为独 头巷 道 期开采４ ０ ０ ｍ以上矿体， 采用大直径深孔嗣后充填法 掘进 ， 斜坡 道是 距离最 长 的独头 巷道 掘进 工程 。斜坡 和分段空场嗣后充填法开采。矿山于２ ０ ０ ２ 年开始基建 ， 道延伸掘进初期采用压人式通风或压抽混合式通风 ， ２ ０ ０ ４ 年９ 月建 成试 投产 ， 经过 多次 技改 ， 现实 际生 产能 新鲜风流取 自３ ５ ０ ｍ水平下盘沿脉 ， 用局扇压人掌子面 ，
斜坡 道污 风滞 留 、 风 流紊乱 等 问题 日趋 严 峻 。当独 头 年开始了二期工程建设。二期工程由长沙有色冶金设 掘进超过 １ ０ ０ ０ｍ， 工作 面通风更加 困难 ， 至使掌子面作 计研究院和厦门紫金工程设计有限公司联合设计。设 业环境 恶劣 ， 炮烟排 出时间长 ， 严 重影响 了施 工进度 和 计 规模 ６０ ０ ０ ｔ ／ ｄ ， 开采 ４ ０ ０ ～ ０ｍ的矿体 ， 并兼顾 ０１ ３ ＂ １ 以下 安全 。 探矿 工程 。为 了不影 响 ４ ０ ０ ｍ以上正常生产 ， 设 计二期
斜坡道延 伸是阿舍勒铜 矿二期建设 的主要开拓 工 程之一 。一期 建设斜坡道 己施工 至 ４ ０ ０ ｍ中段 ， 二期建 距盲 进风井最 近的联 络道引入盲进 风井至 ２ ５ ０ ｍ中段 ，
然后经 中段联络巷道进 入新北风井 。 （ 下转 ３ ４页）
３ ４
新 疆 有 色 金 属
２矿山通风系统现状
阿舍勒铜矿一期 工程采用 下盘 中央副井 和斜坡道 进风 ， 上 盘南 回风井 和北 回风井 出风 的两翼 对角 式通
长距离独头掘进巷道通风技术新进展
长距离独头掘进巷道通风技术新进展【摘要】:文章从通风工艺的设计，风机的选型和风筒类型以及自动控制技术的应用几个方面综述了长距离独头掘进巷道通风防尘技术应用研究的最新进展情况。
【关键词】：长距离; 独头; 通风; 进展1. 前言矿井开拓时期，通常要掘进长距离的独头巷道，独头巷道掘进过程中产生的各种有毒有害气体、粉尘等污染物聚集在独头掘进工作面附近，使独头掘进在作业过程中存在以下问题：（一）工作面作业环境差，对工人的身体健康造成极大危害；（二）机械设备磨损速度快，腐蚀严重，柴油机设备的运转效率低。
通风除尘技术是解以上问题的基本方式。
但由于长距离独头掘进施工存在作业空间小，作业线路长，工作面不断变化、无轨运输频繁等特殊性，使得长距离掘进巷道的通风除尘与生产施工和电能的合理利用等方面存在着很大的矛盾。
因此国内外研究者对长距离独头掘进通风进行了广泛的研究。
2. 长距离独头通风除尘工艺的发展长距离独头巷道的传统通风方法是采用多台串联或抽压混合的通风方式。
以上通风方式不但排风距离长、维护难、风阻大、漏风大，而且还存在有效风量率低、风质差、耗能大、通风成本高等一系列问题。
因此，众多学者和工程技术人员针对长距离独头掘进巷道的通风特点，进行了通风系统工艺方面的改进，提出了钻孔通风、净化循环通风和分阶段通风等通风方法。
二十世纪九十年代初，江西荡坪钨矿和东北工学院采用净化循环通风的方法成功地解决了长距离独头通风中存在的风阻大，漏风量大等问题，但对可能冒出有毒气体的非煤矿井和有沼气瓦斯等气体溢出的煤矿井，净化循环通风并不适用。
为了节约长距离通风过程中所消耗的电能，中国地质大学陆愈实等人提出了分阶段通风的方法。
所谓分阶段通风是将总巷道长度划分为若干段，每个阶段根据长度不同分别采用不同功率的风机进行通风的一种通风方法。
3. 长距离独头掘进通风用风机和风筒的改进3.1 风机性能的改进为了减少串联风机之间由于性能的不匹配而造成通风效率的降低，通常需要减少风机的串联台数，因此常用高压局扇来对长距离独头掘进巷道进行通风。
长距离独头巷道掘进局部通风设计及改进方法与措施探讨
长距离独头巷道掘进局部通风设计及改进方法与措施探讨在煤炭开采过程中，长距离的独头巷道掘进是不可避免的。
然而，在进行长距离巷道掘进时，通风是一个十分重要的问题，因为独头巷道掘进会导致巷道内有大量砂尘和有害气体产生，对工人的健康造成威胁。
因此，进行局部通风设计和改进措施对于保障工作人员的安全和提高工作效率至关重要。
首先，进行局部通风设计和改进的关键是确定通风系统的参数。
在长距离独头巷道掘进中，巷道长度较长，定义好风流的进出口是通风设计的第一步。
要合理设置进风口和出风口的位置，进一步保证风流的平衡性和流动性。
其次，确定进风量和排风量也是通风设计中的关键步骤，要根据独头巷道的长度和断面积，进行合理的计算和确定。
其次，采用合适的通风设备也是进行局部通风设计和改进的重要环节。
可以考虑使用风机和风管进行通风，根据巷道长度和节能要求，选用合适的风机和风管进行布置。
同时，要保证通风设备的正常运行和维护，及时清理风机和风管内的积尘和杂物，保证通风设备的效果。
此外，合理设置通风系统的布局和通风口也是局部通风设计和改进的重要方面。
巷道的设置、坡度和弯道等都会影响通风系统的性能。
因此，在设计和改进通风系统时，要合理设置巷道的布局，减少弯道和坡度等地方，避免影响通风的效果。
同时，合理设置通风口的位置和数量，确保通风系统能将砂尘和有害气体有效地排出巷道。
最后，进行局部通风设计和改进的过程中，要注意对通风系统进行实时监测和调整。
通风系统的性能往往会受到巷道开挖进度和地质条件等因素的影响，因此需要根据实际情况对通风系统进行及时监测和调整，保证其正常运行和效果。
可以借助相关的监测设备和技术，及时获取通风系统的运行状态和效果，根据实际情况进行调整和改进。
综上所述，长距离独头巷道掘进局部通风设计和改进方法及措施主要包括确定通风系统的参数、选择合适的通风设备、合理设置通风系统的布局和通风口以及进行实时监测和调整。
通过科学合理的设计和改进，可以有效地控制砂尘和有害气体的产生和排放，保障工作人员的安全，提高工作效率。
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理随着经济的快速发展，长距离大断面掘进巷道的建设需求不断增加。
然而，由于巷道内过长的通风距离和大断面的特殊性，通风安全管理面临着更为复杂的挑战。
本文旨在分析和探讨长距离大断面掘进巷道的通风安全管理，以提高巷道施工的安全性和效率。
一、通风系统设计与优化1.1 通风需求分析根据巷道的长度和断面大小，合理估算巷道内的空气需求，确定通风量。
通风量应能满足巷道内的需求，保持空气新鲜并排除有害气体。
1.2 通风系统设计根据通风需求，设计合理的通风系统。
通风系统应包括通风机、空气管道、风门、风道隔板等设备。
通风系统的设计应充分考虑巷道的长度、断面形状和施工进度等因素。
1.3 通风系统优化通过仿真模拟等工具，对通风系统进行优化。
优化的目标是提高通风效率和降低能耗，确保巷道内的空气质量。
二、瓦斯抽放与监测2.1 瓦斯抽放巷道施工过程中，会产生大量的瓦斯，需要进行及时有效的瓦斯抽放。
选择合适的瓦斯抽放设备，及时排出巷道内的瓦斯，确保矿井安全。
2.2 瓦斯监测设置合理的瓦斯监测系统，对巷道内的瓦斯浓度进行实时监测。
当瓦斯浓度超过安全范围时，及时采取措施，确保巷道内的安全。
三、火灾与灭火措施3.1 火灾预防巷道施工过程中，火灾是一种常见的安全隐患。
通过加强火灾安全教育，控制施工现场的火源，预防火灾的发生。
3.2 火灾监测与报警设置火灾监测系统，对巷道内的温度、烟雾等进行实时监测。
当发生火灾时，及时报警并采取相应的措施。
3.3 灭火设备与措施巷道内应设置灭火器材和设备，以便及时灭火。
对巷道内的消防设备进行定期检修和维护，确保其正常运行。
四、应急救援预案制定详细的应急救援预案，明确各种突发事件的应对措施和责任分工。
组织进行应急演练，提高人员应急处置能力和协调能力。
五、安全教育与培训加强通风安全管理的安全教育和培训工作，确保施工人员掌握相关的安全知识和操作技能。
定期组织安全培训，加强安全监督和管理。
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理范文
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理范文一、前言随着矿山开采的不断深入和巷道长度的增加，长距离大断面掘进巷道的通风安全管理变得尤为重要。
通风是维持巷道环境的关键，同时也是保障矿工安全和提高生产效率的重要因素。
本文将结合实际情况，对长距离大断面掘进巷道的通风安全管理进行详细阐述，并提出相关措施和建议。
二、通风系统的设计与建设1. 设计方案针对长距离大断面掘进巷道，通风系统的设计方案应综合考虑巷道的长度、断面积、矿石的特性等因素。
通风系统应分为主通道和分支通道，主通道一般采用大断面的矩形断面，以满足大量矿石的通风需求。
分支通道则可采用较小的断面，用于引导和分配气流。
2. 风口的设置在巷道通风系统中，风口的设置尤为重要。
应根据巷道的特点和通风需求合理设置风口的位置和数量。
对于长距离巷道，宜将风口分布在巷道的起点、中点和终点，并根据巷道的长度合理配置风口数量，以确保气流的均匀分布。
3. 通风机的选择通风机的选择应根据巷道的需求和通风系统的设计方案进行。
对于长距离大断面掘进巷道，通风机的风量和风压要求较高，宜选择大功率高效的通风机，以满足通风需求。
三、通风安全管理措施1. 定期检查通风系统设备通风系统设备是保障巷道通风安全的关键，定期检查设备的运行状态和维修保养情况，及时发现和解决问题，确保设备正常运行。
2. 定期清理巷道风道长距离大断面巷道的风道通常较长，易积聚灰尘和矿石，影响通风效果，甚至引发火灾和爆炸事故。
因此，应定期清理巷道风道，保持通风畅通。
3. 加强巷道通风监测巷道通风监测是保障通风安全的重要手段之一。
通过安装温度、湿度、气流速度等监测仪器，对巷道通风进行实时监测，及时发现异常情况并采取相应措施。
4. 安排专人管理通风系统长距离大断面巷道的通风系统较为复杂，需要专人负责日常管理和维护工作。
因此，应安排专人负责通风系统的运行管理，保证通风系统的安全和稳定运行。
5. 建立通风安全培训制度通风安全是矿工的生命线，因此，建立通风安全培训制度，加强矿工的通风安全意识，提高其应急处理能力，对于预防和应对通风事故具有重要意义。
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理
长距离大断面掘进巷道的通风安全管理是保障矿井工作人员生命财产安全的重要措施。
以下是我对该主题的详细叙述。
一、巷道通风系统设计巷道通风系统的设计是确保矿井内空气流通和矿工呼吸空气的基础。
在设计中，需要考虑巷道尺寸、岩石况、挖掘速度等因素，确定通风系统的布置和容量。
1.通风系统布置：巷道通风系统应该在巷道进口和出口合理布置，并与主通风系统连接，形成合理的通风回路。
2.通风风量计算：通风风量的计算需要结合巷道的尺寸和长度，并综合考虑巷道内气流阻力、岩石风顶和底帮产生的空气泄漏量等因素。
3.风机选型：需要根据巷道长度、断面积和风阻曲线等因素，选择适当的风机类型和数量。
二、巷道通风设备安装和维护1.风流方向控制：根据巷道进口和出口的位置和布置，确定通风流线的走向，并设置风门和挡风板等装置，确保气流按照设计要求流动。
2.风流监测设备：安装风速监测仪器和烟雾探测器等设备，实时监测巷道内的风速和气流质量，及时发现异常情况。
3.巷道通风设备的定期维护和检修：巷道内的通风设备应定期进行维护和检修，保持设备的正常运行，确保通风系统的有效性。
三、安全管理措施1.通风安全制度的建立：制定通风安全管理制度和操作规程，规定通风设备的操作方法和注意事项。
2.矿工培训和安全意识教育：对矿工进行通风安全的培训和安全意识教育，提高他们对通风安全的重视程度和应急处理能力。
3.巡检和监控：加强对巷道通风系统的巡检和监控，发现问题及时处理，确保通风系统的正常运行。
4.应急预案制定：制定巷道通风系统故障、火灾等突发事件的应急预案，确保矿工安全撤离和事故应急救援工作的顺利进行。
5.安全设施建设：在巷道通风系统中设置合理的安全设施，包括避难所、应急通道等，为矿工提供逃生的保障。
总结：长距离大断面掘进巷道的通风安全管理需要从巷道通风系统的设计、设备安装和维护，以及安全管理措施等多个方面进行考虑。
通过合理的设计，有效的设备运行和安全管理，可以保障矿工在巷道工作中的通风安全，最大限度地减少事故的发生，确保矿井工作的正常进行。
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长距离独头巷道掘进通风系统优化设计闫满志;刘天林;张国新;付志强【摘要】通过对基建期长距离独头巷道掘进通风状况的分析,为确保新鲜风流送至井下巷道工作面,使工作面空气质量符合国家相关规定,满足施工通风需求和施工安全,对通风系统进行了不断的优化设计,为地下矿山基建期长距离独头巷道掘进通风安全积累了宝贵经验.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P118-120,149)【关键词】基建期;长距离独头巷道;通风系统;设计优化【作者】闫满志;刘天林;张国新;付志强【作者单位】河北钢铁集团矿业公司司家营田兴铁矿;河北钢铁集团矿业公司司家营田兴铁矿;河北钢铁集团矿业公司司家营田兴铁矿;河北钢铁集团矿业公司司家营田兴铁矿【正文语种】中文新建矿井施工过程中长距离独头巷道通风不但排风距离长、维护困难、风阻大、漏风大，而且还存在有效风量率低、风质差、耗能大及通风成本高等一系列问题。
基建井巷独头掘进本身不能形成贯穿风流，空间有限，巷道掘进过程中产生的各种有毒有害气体、粉尘等污染物聚集在独头掘进工作面，只能采用多台风机串联或者抽压混合式局扇通风。
司家营田兴铁矿年设计采选铁矿石1 500万t，基建工程量259万m3，工程总长度10.7万m，斜坡道净断面尺寸33.07m2。
东北回风井平巷累计掘进1 600余m，盲斜坡道掘进140余m。
随着掘进进度的加快和掘进头数的增加，通风问题越来越突出，安全威胁越来越严重。
为确保安全施工，根据相关规定，结合国内外研究成果对通风系统进行了优化设计，确定了机械式抽压混合、接力分流的通风方案，有效改善了通风效果，保证了施工安全顺行。
1 东北回风井概况目前，东北回风井－375 m水平分为沿脉巷和斜坡道盲掘两个独头掘进工作面。
其中，沿脉巷已经掘进1 430余m，斜坡道盲掘工程位于沿脉巷2#交叉点右侧，经穿脉巷与沿脉巷相连，向－475 m水平盲掘，目前已掘进140余m。
2 通风系统设计优化2.1 改造前通风系统改造前采用机械混合式通风。
压风系统:井口配备两台(一用一备)2×55 kW轴流式通风机，φ400 mm软质风筒经井筒延伸至工作面，风量为1 100～1 700m3/min，压风管路上串联两台2×11 kW通风机，风量为280～460 m3/min。
抽风系统:在沿脉巷距工作面20 m和盲斜坡道联络道处分别安装2×11 kW和1台28 kW抽出风机，风筒直径350 mm，两路风管在2号交叉点处汇集连接到一条风筒上经井筒向地表抽风(见图1)。
图1 改造前通风示意——压风管;……回风管注:压风管路和回风管路上下平行布置2.2 优化改造后通风系统长距离独头掘进巷道的通风效果与通风系统的设计、风机类型、风筒的选择、通风管理、风机与风筒的匹配、风筒到工作面的距离等因素密切相关。
优化后使用分阶段间隔抽压混合式通风系统，风筒直径与通风机能力相互匹配，接力分流风机根据长度和断面尺寸的不同采用不同功率的风机分阶段间隔串联通风，在确保通风质量的前提下合理控制通风费用。
压风系统:井口安装一台对旋轴流式通风机，在－375 m石门处安装一台隧道型轴流式通风机，以上两台风机作为主要供风机，可同时开启也可单独工作。
风筒由φ400 mm改为φ800 mm，由井口延伸至斜坡道工作面。
在2#交叉点安装分流柜，由φ400 mm风筒延伸到沿脉巷工作面，在－375 m水平回风巷、2#交叉点穿脉巷及沿脉巷处各安装2×30 kW局部风机接力压风。
抽风系统:在沿脉巷距工作面20 m和盲斜坡道联络道处分别安装抽出风机各1台，风筒直径400mm，两路风管在2#交叉点处汇集连接到一条风筒上，并在1#交叉点处安装1台接力风机后经井筒向地表抽风(见图2)。
图2 优化后通风示意——压风管;……回风管注:压几管路和回风管路上下平行布置3 掘进工作面所需风量计算为使每个掘进工作面风量都达到设计要求，整个系统的供风量应在需风量的基础上留有一定的余量。
在独头掘进巷道的局部通风中，无论采用哪种通风方式，从理论上讲，风筒到工作面的距离不能超过其有效射程或吸程(如图3、图4)，在有效射程以外的炮烟作旋涡扰动，不能迅速被排出。
风筒口距工作面的最佳距离应满足以下关系:压入式通风:抽出式通风:式中，Lx为有效射程，m;S为巷道的断面积，m2;Le为有效吸程，m。
3.1 沿脉巷所需风量(1)按排出炮烟风量要求计算。
由于抽出式风机距离工作面过远，所以选用下式计式中，L为巷道长度，取L=1 700 m;A为一次爆破炸药消耗量，根据爆破设计说明，取A=70 kg;S为巷道横截面积，取 S=14.26 m2;t为通风时间，取3 600 s。
(2)按供氧要求计算。
按同时工作的最多人数计算，供风量应不少于每人4 m3/s。
式中，n为井下作业最多人数，取n=15。
(3)按排尘风速计算式中，V为排尘风速，根据《金属非金属安全规程》取0.25 m/s。
3.2 参照盲斜坡道施工设计计算需风量(1)柴油设备所需风量。
盲斜坡道渣土运输使用内燃设备，按同时作业机械数每千瓦每分钟供风量4 m3计算:式中，N为同时作业时柴油设备的总功率，N=3×60 kW;K为设备有效作业率，取K=0.7。
(2)爆破后工作面所需风量式中，B为同时爆破的炸药量，取B=122.4 kg;S为井巷掘进断面积，取S=38.032 m2;L为井巷长度，取L=821 m。
(3)按供氧量计算式中，n为井下作业最多人数，取n=18。
(4)按排尘风速计算风量按照《金属非金属安全规程》6.4.15要求，整个东北回风井－375 m水平井下工作面总需风量为Qz=Q3+Q7=16.36 m3/s .4 通风系统分析演算若按照一般矿井通风设计布置将难以保证工作面的新鲜风量，主要存在以下问题:①基建矿井通风由于受空间位置限制，只能采用局扇作为主要通风机工作，系统稳定性差，故障多;②长距离独头掘进通风，沿程损失大，难以保证掘进工作面有效风量需求;③巷道转弯点较多，风筒阻力大，难以保证风筒出口处风压风量。
4.1 风机选型为减少串联风机之间由于性能不匹配而造成通风效率低，通常需要减少风机串联个数，选用高性能风机对长距离独头掘进巷道进行通风。
隧道型轴流式通风机与以往通风机相比具有高效、低噪、高风压和安装维护便利、适用性强的特点，而且隧道型轴流式通风机特征曲线比普通轴流式通风机特征曲线陡，压力变化较高，而且风量变化小，非常适合掘进工作面对风量的控制。
SDF-NO.11隧道型轴流式通风机作为主要局扇，其主要性能参数见表1。
表1 SDF-NO.11隧道型轴流式通风机主要性能参数风量范围/(m3/min)全压范围/Pa最高全压效率/%送风距离/m 1 700～1 100 400～4 300 90 4 500(1)按实际需风量计算风机工作风量式中，p为风筒有效风量率，取p=90%;Qz为工作面实际总需风量，m3/s。
因Qx小于所选风机最小风量18.33 m3/s，能够满足安全规程要求。
(2)按风速验算式中，Q为风机供风能力，取Q=1 100 m3/min。
因0.482 m/s＞0.25 m/s(安全规程值)，故满足工程施工要求。
4.2 风筒的改进风筒存在以下问题:①通风阻力大，风筒直径小，风筒与局部风机不匹配，因此在通风机风压不够的情况下随意串联风机，一方面增加了风机购置费用，另一方面通风阻力有所增大，进而增加了通风成本;②漏风量大，在使用软质风筒时，由于材质差造成风筒本身具有较大的透气性，软质风筒接头处连接不当，接头多，接头处漏风量大;③风筒安装质量差，在风筒安装过程中没有严格执行平、直、顺的原则，增加了风筒的通风阻力，造成风筒破损。
为此，选用1 mm厚，直径800 mm硬质风筒，风筒漏风率得到了控制。
增大局部通风风筒直径可以大大降低通风阻力，减少漏风量，大幅度地增加送风距离和送风量，同时也减少了通风成本。
4.3 风阻及风压验算4.3.1 风阻计算(1)沿程摩擦风阻。
式中，α为摩擦阻力系数，取α=0.002 5 Pa·s2/m2;L为风筒长度，取L=2 092 m;d为风筒直径，0.8 m。
(2)局部风阻。
式中，n1为风筒接头个数，取n1=200个;n2为风筒转弯数，取n2=14个;ξ为风筒局部阻力系数，取ξ=0.18;γ 为空气相对密度，取γ =0.97 kg/m3;g 为重力加速度，取g=9.81 m/s2;s为风筒断面积，取s=0.503 m2。
(3)出口风阻。
4.3.2 通风机全压近似计算工作面所需风压选用通风机的全压值为hq=3 440 Pa。
因hq＜h，故需在通风管路上串联通风机，以增强管路风压。
4.4 接力风机选型选用FBCD№6.7/2×30型局部通风机，其主要性能参数见表2。
表2 FBCD№6.7/2×30型局部通风机主要性能参数风量范围/(m3/min)全压范围/Pa最高全压效率/%送风距离/m 400～600 1 000～5 200 80 2 000接力风机台数计算。
接力风机全压值hj=4 160 Pa。
式中，h为工作面所需风压，Pa;hq为通风机的全压值，Pa;hj为接力风机全压值，Pa。
故接力通风机台数为5台，即沿巷道通风管路每500 m串联一台通风机(尽量安装在弯道处)，可满足工程施工要求。
5 加强通风技术管理(1)明确管理责任主体，保证管理到位、责任明确。
按照“谁使用、谁主管、谁负责”的原则，落实专人负责通风管理，形成“纵向到边、横向到底”的管理体系。
(2)通风机采用支架放置或吊挂方式，使通风机和风筒处于同一水平，风筒吊挂达到平直成线;拐弯处使用缓慢弯头，杜绝使用直角弯头;风筒连接处要求平滑无凹凸。
(3)日常检查中，及时修补漏风点，杜绝漏风现象存在。
(4)建立健全通风管理责任制、通风仪器管理办法、空气检测制度及通风设备维护及保养制度，并严格落实执行，才能保证长距离独头巷道安全掘进。
6 实施效果优化前后工作面风流中各数据对比表见表3。
表3 通风系统优化前后工作面空气质量检测参数参数CO/×10－6 O2H2S/%温度/℃/%优化前均值180 20.7 29 0 15 20.9 25 0优化后均值由上述分析数据得出，优化后工作面空气质量有极大的改善，满足正常掘进要求。
7 结论实践证明，上述通风设计能够安全、可靠地为工作面提供新鲜风流，能够有效保证井巷及工作面空气质量符合国家相应标准。
长距离独头巷道掘进通风系统设计优化在田兴铁矿东北回风井井巷施工中的应用，取得了较好的效果，为国内首个特大型地下矿山基建工程建设的安全顺行提供了有力保障。
参考文献【相关文献】［1］吴超.局部通风应用大直径风筒的效果分析［J］.工业安全与环保，2001，27(10):1-3. ［2］王江虹.高效对旋式局部通风机在长距离掘进工作面中的应用［J］.山西煤炭，2000，20(1):36-38.［3］胡汉华.矿井通风系统设计原理、方法与实例［M］.北京:化学工业出版社，2011.。