【摘要】：礦井通風(fēng)是地下礦山安全生產(chǎn)的重要保障。在高海拔地區(qū),由于空氣的密度、含氧量等參數(shù)是隨著海拔高度的增加而降低,因此,高海拔礦井的通風(fēng)與平原相比增加了許多特殊的要求。本文以國家“十二五”科技支撐計(jì)劃,課題名稱“西藏高海拔礦山開采安全保障技術(shù)研究(課題編號：2012BAB01B04)"為背景,在查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和研究成果的基礎(chǔ)上,采用現(xiàn)場實(shí)測、對比分析、理論研究、數(shù)值模擬等手段,對高海拔金屬礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的理論研究。主要研究工作如下： (1)分析了目前礦區(qū)的氣候特點(diǎn)與變化規(guī)律,確定了礦工在高原環(huán)境的缺氧程度；系統(tǒng)測量了礦山現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù),指出了當(dāng)前存在的問題；采用最小二乘法曲線擬合技術(shù)對測定數(shù)據(jù)進(jìn)行求解,推導(dǎo)出扇風(fēng)機(jī)的特性曲線多項(xiàng)式,確定了扇風(fēng)機(jī)的高原降效比率；通過氣壓計(jì)法測定了通風(fēng)阻力,對礦井通風(fēng)的難易程度進(jìn)行了評價(jià)；計(jì)算出自然風(fēng)壓在全年、冬季和夏季一天之中的變化情況,明確了自然風(fēng)壓對礦井通風(fēng)的影響；基于以上分析,提出了高原礦井整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)建原則。 (2)針對高原井下作業(yè)環(huán)境的低壓缺氧問題,測試了礦工由平原到達(dá)海拔4000m處不同時(shí)期的各項(xiàng)基礎(chǔ)生理指標(biāo),采用SPSS軟件分析了礦工的高原習(xí)服適應(yīng)狀態(tài)；通過對人體耐力生理指標(biāo)的研究,建立了海拔高度、血氧飽和度與勞動(dòng)負(fù)荷的相應(yīng)公式；研究表明,礦工在經(jīng)過習(xí)服適應(yīng)之后可相應(yīng)地減輕缺氧的程度,并以此確定了井下增壓補(bǔ)氧的目標(biāo)系數(shù),可為改善井下低壓缺氧的作業(yè)環(huán)境提供參考。 (3)為了緩解高原礦山井下作業(yè)時(shí)礦工的缺氧狀況、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,從理論上分析了采場局部增壓的必要性和可行性,建立了采場局部增壓試驗(yàn)?zāi)Ｐ?經(jīng)過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),研究了風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、正面阻力和風(fēng)機(jī)風(fēng)量對增壓區(qū)內(nèi)各分支平均壓力、風(fēng)量和風(fēng)速影響的顯著程度,并通過回歸分析得到了采場局部增壓效果的量化表述。 (4)全面分析了礦山建設(shè)規(guī)模、開拓系統(tǒng)和采礦方法,將整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)工程劃分為三個(gè)相對獨(dú)立的通風(fēng)單元；并從系統(tǒng)方案、通風(fēng)方式、采場進(jìn)路通風(fēng)等方面進(jìn)行了深入研究,分析了控制型分風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)控技術(shù),提出了一切以工作面為服務(wù)核心,采用“以壓為主,抽壓結(jié)合的多級機(jī)站調(diào)控+單元式通風(fēng)+局部增壓”的組合調(diào)控方式,完成了高海拔地區(qū)大型地下金屬礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)建方案；并同時(shí)計(jì)算出整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)理論需風(fēng)量。 (5)基于系統(tǒng)構(gòu)建方案和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化調(diào)節(jié),確定了礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的關(guān)鍵分支,應(yīng)用VENTSIM軟件進(jìn)行了大量模擬解算,量化分析了系統(tǒng)風(fēng)流在進(jìn)風(fēng)段、用風(fēng)段和回風(fēng)段的分支風(fēng)阻變化對關(guān)鍵分支的影響,并提出了相應(yīng)對策。綜合以上研究成果,按照給定的可調(diào)節(jié)點(diǎn)及調(diào)節(jié)措施,進(jìn)行了全系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模擬效果分析, 研究緊密結(jié)合高海拔礦山的生產(chǎn)實(shí)際,為西藏甲瑪多金屬礦的通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)提供了有力的技術(shù)支持。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD724

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2281356