論礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量穩(wěn)定性的影響因素

吳國(guó)華

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司 十三礦安全檢查科，河南 平頂山 452670）

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)概類型

礦井中的通風(fēng)系統(tǒng)核心在于風(fēng)的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)風(fēng)流的產(chǎn)生形式，通風(fēng)模式可以分為自然通風(fēng)和動(dòng)力通風(fēng)，不同的通風(fēng)形式在設(shè)計(jì)上以及設(shè)備的選用上均不同。

1.1 自然通風(fēng)系統(tǒng)。自然通風(fēng)就是利用自然風(fēng)，在沒(méi)有其他人為因素的情況下，對(duì)礦井的各個(gè)需要通風(fēng)的地點(diǎn)進(jìn)行通風(fēng)。自然通風(fēng)成本較低，但是弊端在于自然風(fēng)動(dòng)力較弱，風(fēng)的流動(dòng)較慢，且容易受到天氣狀況的影響，風(fēng)流量的大小難以把控，容易導(dǎo)致整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

1.2 動(dòng)力通風(fēng)系統(tǒng)。動(dòng)力通風(fēng)系統(tǒng)就是利用電力、機(jī)械等方式，推動(dòng)空氣流動(dòng)，產(chǎn)生風(fēng)流量，并通過(guò)角度的設(shè)計(jì)，使其能流經(jīng)礦井的每個(gè)區(qū)域。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量穩(wěn)定性

2.1 基本含義。考慮系統(tǒng)風(fēng)量的穩(wěn)定性，其中一個(gè)關(guān)鍵要素就是風(fēng)阻。當(dāng)在某個(gè)通風(fēng)區(qū)域內(nèi)，風(fēng)阻的變化情況對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)其他部分也會(huì)產(chǎn)生影響。因此，這個(gè)因素的作用力的大小即為風(fēng)量穩(wěn)定性的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與完善中，要保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于風(fēng)量的變化較為敏感，這樣能通過(guò)風(fēng)阻的變化及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行情況。當(dāng)?shù)V井系統(tǒng)的風(fēng)阻平衡在一定數(shù)值，通風(fēng)量就會(huì)保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定。通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，即通風(fēng)系統(tǒng)可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且風(fēng)流量在一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值范圍內(nèi)。由于自然通風(fēng)系統(tǒng)存在許多弊端，所以現(xiàn)在礦井通常使用動(dòng)力通風(fēng)系統(tǒng)，在向井下輸送空氣的同時(shí)，要保證井下的溫度、含氧度等都在一個(gè)安全的范圍之內(nèi)，符合日常作業(yè)的基本要求，同時(shí)動(dòng)力通風(fēng)要在高效節(jié)能的情況下，制造風(fēng)流，符合可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀。同時(shí)，機(jī)械的各個(gè)部分要安全平穩(wěn)運(yùn)行，不存在技術(shù)隱患。

2.3 內(nèi)容分析。通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成包括了管道網(wǎng)絡(luò)、機(jī)械力等，在分析穩(wěn)定系數(shù)的過(guò)程中，利用相關(guān)的計(jì)算公式就可以分析出風(fēng)阻變化對(duì)于風(fēng)機(jī)的影響。在整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)阻力變化系數(shù)較為平穩(wěn)時(shí)，礦井內(nèi)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，風(fēng)量的把控也更加容易。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量穩(wěn)定性的影響因素

3.1 風(fēng)機(jī)的性能。風(fēng)機(jī)的性能直接關(guān)系到礦井通風(fēng)風(fēng)量的穩(wěn)定程度，在礦井的通風(fēng)系統(tǒng)中，不同區(qū)域的風(fēng)阻也不盡相同，風(fēng)阻和風(fēng)機(jī)需要共同作用于風(fēng)量的控制。在風(fēng)機(jī)性能分析的函數(shù)上，某個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)的持續(xù)穩(wěn)定的風(fēng)流量，如果這個(gè)值偏大，則通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量就在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，通風(fēng)的效果也較為顯著。因此，在維持風(fēng)量平穩(wěn)性時(shí)，風(fēng)機(jī)的性能的作用在通風(fēng)中是不容小覷的。

3.2 風(fēng)阻的變化。通風(fēng)的穩(wěn)定是一種相對(duì)的狀態(tài)，風(fēng)量的變化會(huì)隨著礦井生產(chǎn)運(yùn)作而發(fā)生變化。礦井內(nèi)的結(jié)構(gòu)并非一成不變，而結(jié)構(gòu)的變化就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)阻發(fā)生變化，風(fēng)阻的變化必然會(huì)影響風(fēng)量的改變，整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會(huì)被破壞。同時(shí)，由于氣候變化，自然風(fēng)的要素也會(huì)對(duì)機(jī)械風(fēng)力產(chǎn)生一定影響，在自然風(fēng)較大的時(shí)候，如果與機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)向與自然風(fēng)向正好是相反的，這時(shí)礦井內(nèi)的通風(fēng)就會(huì)被削弱。

3.3 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整。在礦井的通風(fēng)系統(tǒng)中，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整也會(huì)改變風(fēng)的流量。在礦井內(nèi)，不同區(qū)域在前期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)都不相同，不同分支結(jié)構(gòu)的作用也有所差別，因此，當(dāng)?shù)V井內(nèi)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)情況進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)支路的變化，例如主要的進(jìn)風(fēng)口位置修改、回風(fēng)通道方向改變等，都會(huì)對(duì)風(fēng)量也產(chǎn)生一定影響。

4 保持礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量穩(wěn)定基本策略

4.1 科學(xué)合理設(shè)計(jì)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)有效運(yùn)行，離不開前期的設(shè)計(jì)，從礦井的實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)于整個(gè)礦井內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、作業(yè)模式都進(jìn)行細(xì)致考察，對(duì)于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的布置、通風(fēng)設(shè)備的選擇方面，也要選擇最適合的。前期的設(shè)計(jì)工作為施工的順利開展打下基礎(chǔ)，同時(shí)在設(shè)計(jì)前期，要進(jìn)行模型測(cè)試，通過(guò)模擬礦井內(nèi)的實(shí)際狀況，發(fā)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)漏洞并及時(shí)改進(jìn)。

4.2 優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)。通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，其中通過(guò)各種方式改變風(fēng)阻就是途徑之一。當(dāng)需要減小風(fēng)阻的時(shí)候，可以通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備，控制分支網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)阻；當(dāng)需要增強(qiáng)風(fēng)阻時(shí)，可以通過(guò)回風(fēng)道的方向改變，使風(fēng)的在轉(zhuǎn)變風(fēng)向的過(guò)程中，削弱風(fēng)力，增強(qiáng)其阻力。

4.3 定期系統(tǒng)維護(hù)。在礦井施工到一定階段，礦井內(nèi)的各個(gè)部分都需要進(jìn)行系統(tǒng)地維護(hù)。由于受各種因素影響風(fēng)阻加大，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整以及內(nèi)部機(jī)構(gòu)的改變，會(huì)不同程度地出現(xiàn)通風(fēng)比較艱難的時(shí)期，在這個(gè)階段要對(duì)目前狀況做詳細(xì)分析，并對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的維護(hù)調(diào)整。調(diào)整的方式包括改變通風(fēng)網(wǎng)點(diǎn)布局，改變通風(fēng)方向等，進(jìn)而使風(fēng)阻的變化系數(shù)降低到一個(gè)較為穩(wěn)定的數(shù)值。除此之外，通風(fēng)系統(tǒng)也要注重設(shè)施的維護(hù)，例如風(fēng)機(jī)的定期檢修、損耗零件的及時(shí)更新，使通風(fēng)系統(tǒng)保持在穩(wěn)定的態(tài)勢(shì)，從而把控風(fēng)量的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語(yǔ)

作為礦井中極其重要的組成部分，通風(fēng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行是工程安全的基本保證。通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量改變可能受到多種因素的影響。為了將負(fù)面影響降到最低，科學(xué)的規(guī)劃、日常的維護(hù)、細(xì)致的管理對(duì)保持礦井通風(fēng)風(fēng)量的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

[1]朱紅青，崔偉杰，陳浩，韓曉棟，宋春榮.礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量穩(wěn)定性分析與應(yīng)用[J].國(guó)際安全科學(xué)與技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)，2008.