昆鋼大紅山鐵礦采用無底柱分段崩落法采礦，生產能力高達400萬噸/年，是我國興建的又一個特大型地下開采金屬礦山。由于其特殊的地理環(huán)境、地質條件和生產工藝，礦井通風系統(tǒng)肩負著“克服鈾礦化帶放射性危害、改善井下高溫環(huán)境、排出進路炮煙、油煙和粉塵、避免坑內溜破系統(tǒng)產塵污染風源”等四大問題的重任。作者于1994～1996年對礦井供風量與回風斜井合理性進行了研究，提出了“降低供風量、取消3^#斜井”合理化建議應用后，礦井供風量從600m~3/s降低至481.77m~3/s，取消3^#斜井節(jié)省投資452.46萬元，減少設備投資上百萬元，降低通風電耗48.23％，每年至少可以減少電費開支770.24萬元。2003～2005年又在省科技廳支持下，進一步針對大紅山鐵礦如何解決上述四大問題，構建滿足400萬噸/年生產要求的高效、低耗、合理通風系統(tǒng)這一重大課題，深入現場調查測定排氡降溫通風要素，認真開展通風系統(tǒng)構建要素與構建方案分析研究，解答了氡析出規(guī)律、通風方式、井下熱因、降溫風速及礦井合理供風量等爭議多年的疑難問題，提出了能夠克服鈾礦化帶放射性危害、改善井下高溫環(huán)境... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 構建合理通風系統(tǒng)的重要性
        1.1.1 地下采礦的污染與環(huán)境問題
        1.1.2 合理通風的意義與效益
        1.1.3 構建合理通風系統(tǒng)是實現合理通風的基礎
    1.2 我國金屬礦山通風發(fā)展與改革歷程
        1.2.1 五十年代中期開始建立機械通風
        1.2.2 六十年代初期出現分區(qū)通風
        1.2.3 六、七十年代改進通風網路
        1.2.4 七十年代中期主扇-輔扇調控方式初見成效
        1.2.5 七十年代后期壓抽混合控氡減漏效果顯著
        1.2.6 八十年代初期礦用輕型節(jié)能風機研制成功
        1.2.7 八十年代中期引進發(fā)展多級機站
        1.2.8 九十年代開始調控方式向多樣化方向發(fā)展
    1.3 相關通風技術與手段發(fā)展狀況
        1.3.1 復雜通風網路調控方法研究狀況
        1.3.2 復雜通風網路解算軟件研發(fā)狀況
        1.3.3 風機監(jiān)控手段發(fā)展概況
        1.3.4 設計方案常用優(yōu)選方法
    1.4 傳統(tǒng)設計方法及其特點分析
        1.4.1 傳統(tǒng)設計方法概述
        1.4.2 傳統(tǒng)設計方法的特點分析
        1.4.3 不注重工作面是導致低效高耗的主要原因
    1.5 多級機站通風機理與存在問題分析
        1.5.1 多級機站控制外部漏風的原理
        1.5.2 機站級數確定方法及其化簡的典型模式
        1.5.3 多級機站節(jié)能機理分析
        1.5.4 多級機站在應用中出現的問題
    1.6 建構高效低耗通風系統(tǒng)的思路
    1.7 論文的研究內容及目的與意義
第二章 大紅山鐵礦通風問題及前期研究情況
    2.1 大紅山鐵礦概況及開采方案
        2.1.1 大紅山鐵礦概況
        2.1.2 礦床開拓運輸方案
    2.2 要求通風系統(tǒng)解決的四大問題
        2.2.1 鈾礦化帶放射性影響
        2.2.2 井下環(huán)境高溫問題
        2.2.3 進路炮煙、油煙、粉塵排出問題
        2.2.4 坑內溜破系統(tǒng)產塵污染問題
    2.3 原設計提出的通風方案
        2.3.1 原設計指導思想及方案調整概況
        2.3.2 礦井供風量的反復修改情況
        2.3.3 回風斜井條數與斷面的修改
        2.3.4 機站級數與壓力狀態(tài)的調整
        2.3.5 優(yōu)化調整后的通風系統(tǒng)建設方案
        2.3.6 采場工作面局部通風方案
    2.4 合作開展的前期研究及實踐成果
        2.4.1 對風量與回風井合理性的研究節(jié)支降耗顯著
        2.4.2 構建的基建通風系統(tǒng)明顯改善了井下環(huán)境
    2.5 深入研究建議的提出與批準
        2.5.1 存在疑慮急需研究論證的幾個問題
        2.5.2 深入研究建議的提出
        2.5.3 課題的立項與目標
第三章 對排氡降溫通風要素的調查分析
    3.1 調查測定的目的、基礎與內容
        3.1.1 開展實地調查研究的目的
        3.1.2 調查測定的基礎狀況
        3.1.3 實地調查測定的基本內容
    3.2 對井下鈾礦化狀況的調查分析
        3.2.1 井下γ輻射實測結果及分析
        3.2.2 鈾礦化帶分布情況的落實
    3.3 抽出式通風排氡、排煙、降溫效果測定
        3.3.1 抽出式通風實測結果
        3.3.2 實測結果初步分析
    3.4 氡析出規(guī)律及排氡通風措施研究
        3.4.1 鈾-氡的關系及危害
        3.4.2 井下氡的來源及影響因素
        3.4.3 對排氡通風方式的看法
        3.4.4 在礦化帶崩落前通風方式沒有特殊要求
        3.4.5 未投產前氡濃度影響因素分析
        3.4.6 投產后崩落帶中最大氡濃度預測
        3.4.7 進路中氡濃度與排氡通風計算
        3.4.8 實際氡濃度與排氡風速計算
        3.4.9 氡濃度隨著分段下降而降低的規(guī)律
        3.4.10 氡問題及應對措施調查研究結論
    3.5 井下高溫原因調查分析
        3.5.1 井下氣溫實測情況
        3.5.2 進風溫度對井下氣溫的影響分析
        3.5.3 貫穿風流對井下氣溫的影響分析
        3.5.4 汽車散熱對井下氣溫影響分析
        3.5.5 影響氣溫的三個因素作用大小分析
    3.6 其他熱因分析及綜合降溫措施
        3.6.1 地溫影響與通風降溫措施
        3.6.2 地表氣候影響及應對措施
        3.6.3 建議采取的綜合降溫措施
    3.7 工作面合理降溫風速調查研究
        3.7.1 秋冬季節(jié)井下氣候調查分析
        3.7.2 井下熱環(huán)境的等效溫度衡量法
        3.7.3 應用等效溫度推測降溫需求風速
        3.7.4 建議根據實際需求和調控效能科學確定供需比
第四章 通風系統(tǒng)構建要素合理性研究
    4.1 依據生產布局擬定單元通風方案
        4.1.1 開采規(guī)劃及需風工作面分布
        4.1.2 以生產區(qū)域為基礎劃分通風單元
        4.1.3 溜破污風的三種處理方案
    4.2 根據工作面需要核定需風量
        4.2.1 工作面衛(wèi)生標準及通風要求
        4.2.2 工作面需風量計算
        4.2.3 通風系統(tǒng)需風量、供風量計算
        4.2.4 根據柴油設備需風量校核供風量
    4.3 各種通風方式阻力與電耗分析
        4.3.1 各種通風方式的阻力與電耗
        4.3.2 對各種通風方式的分析
    4.4 主要進出風井巷合理性分析
        4.4.1 新增3~#回風斜井的合理性分析
        4.4.2 深部采區(qū)專用進風井合理性研究
        4.4.3 整合中部采區(qū)進風道的建議
        4.4.4 中部采區(qū)進風、回風方式合理性分析
    4.5 供風與分風調控方案研究
        4.5.1 供風與分風調控方案
        4.5.2 防沖擊、防循環(huán)及反風措施
        4.5.3 調控方案預期效果分析
        4.5.4 調控方案效能評價
        4.5.5 單元調控增效節(jié)支能力
    4.6 獨頭進路通風初步研究
        4.6.1 小斷面通風穿脈效果分析
        4.6.2 獨頭進路初步通風方案
        4.6.3 探索爆堆通風的可能性
        4.6.4 建議立項深入研究進路通風
    4.7 增大供風量的降溫效果與功耗成本研究
        4.7.1 研究增大風量降溫效果與功耗成本的必要性
        4.7.2 提高風速的降溫效果分析
        4.7.3 提高風速后風量增加情況
        4.7.4 功耗和電費隨風量增加的情況
        4.7.5 增大風速降溫的技術經濟效益分析
    4.8 通風管理難題的應對措施
        4.8.1 風流與風機是通風管理的兩大難題
        4.8.2 建好通風單元解決風流管理難題
        4.8.3 研制集控系統(tǒng)克服風機管理難題
        4.8.4 建好通風單元搞好集中控制是關鍵
第五章 通風系統(tǒng)構建方案分析研究
    5.1 綜合研究成果提出構建方案
        5.1.1 通風系統(tǒng)構建要素合理性研究結論
        5.1.2 綜合調研成果提出三個構建方案
    5.2 單元調控一翼回風方案
        5.2.1 一翼回風的單元式通風系統(tǒng)構建方法
        5.2.2 溜破回風道和總回風井下段合理斷面研究
        5.2.3 一翼回風方案預期效果分析
        5.2.4 一翼回風方案風機選型及電耗預計
        5.2.5 一翼回風方案總投資估算
        5.2.6 一翼回風方案存在的主要問題
    5.3 單元調控兩翼回風方案
        5.3.1 針對一翼回風不足提出兩翼回風方案
        5.3.2 利用膠帶井排塵的可行性分析
        5.3.3 兩翼回風方案預期效果分析
        5.3.4 兩翼回風方案風機選型及電耗預計
        5.3.5 兩翼回風方案總投資估算
        5.3.6 兩翼回風方案的主要特點
    5.4 溜破污風凈化的單元通風方案
        5.4.1 為再降電耗提出溜破污風凈化再用方案
        5.4.2 溜破污風凈化方案風機選型及電耗估計
        5.4.3 溜破污風凈化再用方案總投資估算
        5.4.4 溜破污風凈化再用方案預期效果分析
        5.4.5 溜破污風凈化再用方案特點綜述
    5.5 三個方案技術經濟指標匯總及特點綜述
        5.5.1 三個構建方案技術經濟指標
        5.5.2 三個構建方案特點綜述
    5.6 應用層次分析法優(yōu)選實施方案
        5.6.1 三個構建方案的主要指標對比
        5.6.2 方案優(yōu)劣的層次分析方法與程序
        5.6.3 確立構建方案優(yōu)選層次模型
        5.6.4 三種抉擇觀點及其評判準則重要性順序
        5.6.5 構建評判準則與構建方案評判矩陣
        5.6.6 層次單排序計算及其一致性檢驗
        5.6.7 層次總排序計算及其一致性檢驗
        5.6.8 三個方案三種觀點層次分析結果討論
        5.6.9 對實施方案決策的建議
    5.7 推薦方案比原設計節(jié)支降耗增效情況
        5.7.1 可以節(jié)省的投資費用統(tǒng)計
        5.7.2 可取得的節(jié)能降耗效益計算
        5.7.3 能夠解決的通風管理難題
        5.7.4 能夠使通風系統(tǒng)增強的效能
        5.7.5 推薦方案與原設計方案技術經濟指標對比
第六章 結論及建議
致謝
參考文獻
附件A: 攻讀工程碩士期間發(fā)表的論文目錄
附件B: 攻讀工程碩士期間科研工作獲獎情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]礦用通風機節(jié)能技術現狀[J]. 趙存友,徐文娟.  礦山機械. 2005(08)
[2]多級機站通風系統(tǒng)的節(jié)能機理初探[J]. 左鐵軍.  礦業(yè)工程. 2004(04)
[3]多級機站通風新模式和礦井通風技術的新進展[J]. 陳喜山,梁曉春,李楊.  中國礦業(yè). 2002(05)
[4]金屬礦山礦井通風技術的新進展[J]. 陳喜山,梁曉春,李楊.  金屬礦山. 2002(09)
[5]高效低耗通風系統(tǒng)建立方法研究與應用[J]. 段永祥,王育軍,普義,周洵遠,邱寶慶,楊祖建,余慶華,張富國,張新普.  昆明冶金高等專科學校學報. 2002(02)
[6]什么是合理通風[J]. P.M.瓊斯,J.R.馬克斯,侯大德,祝玉學.  國外金屬礦山. 2002(02)
[7]多級機站通風計算機集中監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 貢鎖國,洪候山,黃欣,賈安民,陳宜華.  金屬礦山. 2002(04)
[8]多級機站通風局部阻力的研究[J]. 潘軍義,董振民.  金屬礦山. 2001(09)
[9]單元式高效低耗通風系統(tǒng)的建立[J]. 段永祥,王育軍,普義,周洵遠.  礦業(yè)快報. 2001(13)
[10]論多級機站通風技術的若干問題[J]. 董振民.  礦業(yè)快報. 2001(12)



本文編號：3651222