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矿山井巷通风方案

一、项目概述

1.1项目背景

矿山井巷通风是保障矿山安全生产的核心环节，直接关系到作业人员的生命安全与生产效率。随着矿山开采深度不断增加、作业范围持续扩大，井巷内有害气体（如CO、CH4、CO2等）积聚、粉尘浓度超标、高温高湿等问题日益凸显，传统通风系统难以满足现代矿山安全生产需求。据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2020）要求，矿井必须建立完善的通风系统，确保作业场所空气质量、温度及风速符合标准，有效预防中毒、窒息及粉尘爆炸等事故。因此，针对矿山井巷通风现状进行系统优化方案设计，对提升矿山本质安全水平具有重要意义。

1.2项目目的

本方案旨在通过科学规划与技术创新，解决矿山井巷通风系统中存在的风量不足、气流组织混乱、能耗过高及监测滞后等问题，实现以下目标：一是建立稳定、高效的通风网络，确保各作业面风量分配合理，有害气体浓度控制在安全限值内；二是优化通风设备配置，降低系统能耗，减少运营成本；三是构建实时监测与智能调控系统，提升通风系统对突发状况的响应能力；四是改善井下作业环境，保障人员健康，提高生产作业效率。

1.3项目意义

矿山井巷通风方案的优化实施，不仅能够直接降低因通风不良导致的安全事故风险，保障矿工生命安全，还能通过提升作业环境质量提高劳动生产率，为企业创造经济效益。同时，符合国家“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，推动矿山行业向智能化、绿色化转型，助力实现矿山可持续发展目标。此外，本方案的技术经验可为同类矿山提供参考，提升行业整体通风管理水平。

1.4矿山概况

本方案以XX矿山为研究对象，该矿山为地下开采金属矿山，设计生产能力为200万吨/年，目前开采深度达-650m，主要开拓方式为竖井-斜井联合开拓，井巷总长度约25km。矿山主要开采中段为-500m、-550m、-600m，作业面包括采场、掘进工作面、破碎硐室等。现有通风系统采用中央对角式通风，主扇型号为KZS-NO.28，功率800kW，但存在部分区域风量不足（部分采场风量低于2m3/s）、通风网络阻力分布不均、监测设备老化等问题，亟需系统优化。

二、现状分析与问题诊断

二、1.现状描述

二、1.1通风系统现状

矿山现有的通风系统采用中央对角式布局，主要由主扇风机、风井、风道网络及辅助设备组成。主扇风机型号为KZS-NO.28，额定功率800kW，负责将新鲜空气压入井下，并通过风道输送到各作业面。系统运行以来，基本维持了日常通风需求，但随着开采深度增加至-650米，暴露出诸多问题。例如，在-500米和-550米中段的采场，实测风量仅为1.8m3/s，低于安全标准2m3/s；而在-600米中段，风量分布不均，部分区域风量过剩，造成能源浪费。风道设计存在缺陷，如部分巷道截面过小，导致局部阻力增大，影响整体通风效率。此外，系统依赖手动调节，缺乏智能化控制，难以适应动态开采需求。

二、1.2矿山环境现状

井巷环境随深度增加而恶化。在-500米至-600米中段，夏季温度普遍达到32-35°C，湿度超过80%，远超舒适范围。有害气体监测显示，CO浓度在部分区域接近限值，CH4浓度时有波动，存在安全隐患。粉尘浓度在掘进工作面超标，尤其在爆破后，PM2.5浓度超过标准两倍。这些环境因素不仅降低了工人工作效率，还增加了职业病风险，如尘肺病和热射病。环境恶化还加速了设备老化，形成恶性循环。

二、1.3监测系统现状

现有监测系统主要由人工采样和部分固定传感器组成，但设备老化严重。传感器精度下降，如CO传感器响应时间长达30分钟，无法实时反映气体变化。监测点覆盖不足，仅在中段入口处设置，导致偏远区域数据缺失。数据传输依赖有线网络，部分线路损坏，导致信息滞后。系统缺乏自动化预警功能，管理人员需手动分析数据，效率低下。这种监测现状使得通风问题难以及时发现和处理，增加了安全风险。

二、2.问题识别

二、2.1风量不足问题

风量不足是核心问题之一，具体表现为：在采掘工作面，风量普遍低于2m3/s的安全标准；在破碎硐室，风量不足导致热量积聚，设备过热。例如，-600米中段的采场实测风量仅1.5m3/s，无法有效稀释有害气体。风量不足的直接后果是气体积聚，增加中毒和窒息风险，尤其在独头巷道中更为突出。问题根源在于风道阻力大和主扇能力不足，但深层原因还包括开采扩展后系统未及时升级。

二、2.2气流组织问题

气流组织混乱表现为短路现象和气流死角。例如，新鲜空气未充分到达采场，而是通过风道直接返回，形成短路；某些区域如盲巷，气流停滞，形成死角，污染物无法排出。在-550米中段，实测显示气流速度不均，部分区域风速过高，造成粉尘飞扬，而另一区域风速接近零。这种混乱导致空气交换效率低下，有害气体和粉尘积聚，影响作业环境安全。

二、2.3能