云南小型矿山通风系统建立的若干问题分析

李锦峰，谢贤平，吴 洋，田 敏

(昆明理工大学国土资源工程学院，云南 昆明 650093)

云南省矿产资源丰富，矿种齐全，铅、锡、锌和铟等资源量居全国第1位，铂族金属和锗居全国第2位，铜、镍、银、锶等居全国第3位。全省共有各类矿山企业8866个，其中内资矿山企业8831个，港澳台商投资矿山企业11个，外商投资矿山企业24个。矿山企业直接和间接从业人员上百万，发现大型矿产地7个，中型矿产地17个。丰富的矿产资源使云南具备发展有色金属工业的优势，成为云南省经济发展的四大支柱产业之一。小型矿山在云南省矿山企业占重大的比例(90%以上)，小型矿山的产量与产值已在矿业中占有举足轻重的位置。因此,对小型矿山的研究有着重要意义，特别是小型地下矿山开采中的通风系统建立问题的研究。

1 云南省小型矿山的特征

1.1 地质工作程度相对较低

云南省的矿情是大中型矿床少，零星分散的小型矿床多，分布面广，埋藏较浅，出露于地表或近地表。据已经进行设计和开采的小型矿山资料统计，一般的小型矿山只进行过普查或详查，极少数达到初勘程度，这就导致小型矿山缺乏统筹规划，无序开采。多年来，一些矿山由于缺乏统筹规划，管理滞后，边探边采，对矿体的赋存条件缺少研究，缺乏矿床开采技术条件的收集整理，使得矿山开采过程中存在极大的盲目性，以致许多小型矿山存在开拓系统混乱、采矿方法不合理、通风系统不健全等问题。

1.2 采矿工艺不复杂

云南省小型矿山的开采条件一般较好。矿体埋藏不深，许多矿山矿体直接出露地表，可以进行露天开采；矿体埋藏较深，但为山坡地形，可用短平硐开拓；同时，由于矿体薄，采矿工艺简单，开采后形成的空区不大，对区域环境地质破坏较小。

因矿山建设规模小、设备简陋、开采技术条件好、劳动力及征地问题易于解决、矿山机械化程度低，一般只需要投入一定的资金或稍加技术改造，就可创造较好的经济效益。同时，基于小型矿山服务年限短，矿山设备及基础设施的建设简陋，基建工程量少，基建投资少，能为矿山尽快回收投资提供条件。

1.3 外部开采条件差

云南省地处祖国边界，许多小型矿山开采受制于当地经济环境的发展，外部开采条件较差，甚至连水、电、路未通的小型矿山依然存在。同时，受高原环境气候影响，云南省的许多小型矿山开采气候条件比较恶劣，高海拔气候对小型矿山通风系统建立的影响较为突出。

2 矿井通风系统建立实践

针对云南小型矿山起步晚、分布广、投入少、从业人员技术水平低、外部开采环境差等特点，导致小型矿山对矿井通风系统建立并有效运行的重视不够、对通风系统缺乏研究、对通风设施缺少投入、对通风人才缺乏引进等现状，笔者通过对云南省多家小型矿山在建立通风系统过程中存在问题分析的基础上，提出就小型矿山建立通风系统行之有效的一些建议，以便为云南省小型矿山安全、经济、有效的建设提供依据。下面为云南省部分小型金属、非金属矿山通风系统建立情况一览表(表1)。

表1 云南部分小型矿山通风系统表

3 矿井通风系统建立过程中存在问题分析

云南省小型矿山占云南省矿山企业的大多数(90%以上)，数目庞大的小型矿山意味着与此相关的矿山作业人数较多，这为云南省的矿产资源开发提出多方面的挑战。第一，小型矿山数量多，监管工作量大；第二，小型矿山技术力量薄弱，对矿山安全开采认识不充分；第三，矿山从业人员数量大、基础差，缺乏矿山开采的专业素养。基于上述各方面的原因，小型矿山在建立井下通风系统时，会存在以下几个方面的问题。

3.1 矿山如何在开采不同时期合理布置全矿的通风系统

基于云南小型矿山勘探程度低，许多矿山仅有地表工程控制，对矿山矿体形态及赋存情况了解不够，这为小型矿山在开采不同时期，如何布置全矿通风系统提出挑战。因为小型矿山常见的开采方式为边探边采，这就导致通风系统规划布置的盲目性，而矿山通风系统伴随地下矿山开采的全过程。针对这样的情况，矿山在开采前期，如何合理布置全矿的通风系统以及采用何种通风方式，就对矿山未来开采活动具有重要意义。根据笔者对云南省小型矿山通风系统建立实践过程发现：矿山在通风系统建立过程中，针对矿山先期地质工作程度较低的现实情况，一方面需要加大矿山地质工作力度，如进行一些深部坑探工程，此时考虑更多的为局扇通风；另一方面，可以针对探矿情况，就矿山实际进行矿山开采不同时期的通风系统布置，这不仅可以针对矿山的实际情况来选择何种通风方式，同时可以就矿山后期建设过程中发现的问题修正原有矿山通风方式。

3.2 矿山单中段通风

单中段采矿在云南省小型矿山开采过程中较为常见。许多矿山在建设过程中，忽视对其通风系统的研究，认为单中段通风比较简单，从而造成开采过程中诸多安全问题的产生。分析如下：

1)基于云南省小型矿山矿体埋藏浅的特点，矿山的上部中段直接通向地表。对于这样的矿体，建立抽出式机械通风不具备条件。对这样的矿山，建立压入式通风可以有效解决矿井通风问题。

2)基于云南省小型矿山资源量少的特点，特别是对于矿山开采后期，仅留下单个中段，其可利用上部采矿完成的巷道作为回风巷进行抽出式机械通风，可达到较好的通风效果。

3)沿倾向延伸较长矿体的通风系统。基于云南省有些矿山矿体薄，矿体沿走向延伸较长，按照开拓系统的布置情况，会出现多个中段，这些矿山在通风系统实践过程中采用分区通风收到较好的通风效果。

4)多个矿体的通风系统建立。基于云南省有的矿山矿体分布广，在一个矿权范围内出现多个矿体的情况，如矿山开采过程中不能够统一规划，全盘考虑矿体的开采顺序，将会在矿山开采过程中造成全矿的通风设备浪费，通风管理困难。面对这些问题，充分研究矿体的赋存形态，了解各个矿体的产能，能够比较好的解决矿体间接替开采的问题，有效克服矿山井下通风管理的问题，为矿山安全高效开采打下了坚实的基础。

5)通风设施兼顾矿山安全设施的探讨。笔者在参与云南省多个小型地下矿山通风系统建设过程中，就矿井通风设施兼顾矿山安全设施的应用有如下探讨，对于采用对角抽出式通风的矿山，大部分采用端部回风竖(斜)井进行通风，这些端部竖(斜)井可以兼顾矿山的第二安全出口。设计采用矿井通风设施兼顾矿山安全设施，能够在确保矿井通风质量的前提下，为矿山安全生产提供保障。

6)矿山未作井下通风系统的鉴定。笔者在参与云南省小型地下矿山建设的过程中发现，许多矿山未做井下通风系统鉴定，对井下通风的各项指标认知不足，导致选用的井下通风设备选型过大或过小，存在有“大马拉小车”或“小马拉大车”的问题。

5)局部通风对矿山地下开采的作用。局部通风是用局扇将新鲜风流引至作业面，排除作业面炮烟、粉尘和有害气体等污浊空气，以保证工作人员在良好的环境内作业。小型矿山在开采过程中，边探边采的现实决定了矿山大量使用局扇。局扇具有安装方便、移动灵活的优点，使得其普遍应用于矿山井下通风系统中。

4 结束语

通过对云南省多个小型地下矿山通风系统建设实践，结合云南省小型矿山现状，就小型矿山井下通风系统建立过程中存在的问题进行分析。同时，就实践中各个矿山遇到的通风问题做出总结交流，得出矿山通风系统中的通风方式不是一概而论。矿山需要在实践的基础上，依据矿山开采不同时期，矿山开拓系统的实际布置情况，依托矿山井下通风的实际需求，建设满足矿山需求的通风系统。

[1] 王留.我国部分地区有色金属工业发展经验分析[J].中国有色金属，2008(19)：43.

[2] 王英敏.矿井通风与安全[M].北京：冶金工业出版社，1979.

[3] 谢贤平，赵梓成.矿井通风系统优化设计的研究现状与发展方向[J].新疆有色金属，1995(4)：14-19.

[4] 汪德淇.矿井通风防尘[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[5] 吴中立.矿井通风与安全[M].徐州：中国矿业大学出版社，1989.

[6] 黄元平.矿井通风[M].徐州：中国矿业大学出版社，1986.

[7] 金属非金属矿山安全规程.GBl6423—2006.

[8] 解世俊.采矿手册[M].第4册.北京：冶金工业出版社，1999.

[9] 金属非金属地下矿山通风技术规范.AQ2013.1-5-2008.

[10] 赵梓成.矿井通风计算与程序设计[M].昆明：云南科技出版社，1992.