煤礦通風(fēng)安全評價與通風(fēng)系統(tǒng)的運行維護

邊峰

【摘 要】煤礦是一個高危行業(yè)，在煤礦生產(chǎn)中，安全評價顯得極為重要。文章首先較詳細(xì)地介紹了煤礦通風(fēng)安全評價，然后對造成煤礦通風(fēng)安全問題的因素進(jìn)行了分析，最后就如何做好通風(fēng)安全提出了作者自己的見解。

【關(guān)鍵詞】通風(fēng)安全；基礎(chǔ)材料；測風(fēng)；風(fēng)壓

Mine ventilation safety evaluation of the maintenance and operation of the ventilation system

Bian Feng

（Schenck （Tianjin） Industrial Technology Co.， Ltd Tianjin 300385）

【Abstract】Mine is a high-risk industry， in the coal mine production safety evaluation is extremely important. Firstly， a more detailed description of the safety evaluation of mine ventilation， mine ventilation and the factors that cause safety problems were analyzed， and finally how to do Ventilation Safety presented the author's own views.

【Key words】Ventilation and safety；Basic material；Wind；Wind pressure

安全評價是指運用定量或定性的方法，對建設(shè)項目或生產(chǎn)經(jīng)營單位存在的職業(yè)危險因素和有害因素進(jìn)行識別、分析和評估，以此判斷工程和系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度，提出安全對策及建議，制定防范措施和管理決策的過程。我國的煤炭工業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中具有重要的基礎(chǔ)地位，為了保證煤礦礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程的安全，安全評價在煤礦企業(yè)中顯得極為重要，通過對煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)潛在危險進(jìn)行相關(guān)評價，找出事故原因，建立煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)環(huán)境。本文旨在介紹煤礦安全通風(fēng)評價的基礎(chǔ)上，探討如何確保煤礦的安全通風(fēng)。

1. 煤礦通風(fēng)安全評價

1.1 對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的評價。

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)要以保障煤礦井下各用風(fēng)地點風(fēng)流穩(wěn)定為出發(fā)點。煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)分為中央并列式、對角式、分區(qū)式等。要根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的特點，識別留設(shè)煤柱或巖柱是否滿足該礦通風(fēng)系統(tǒng)的要求；判別各種通風(fēng)設(shè)施如風(fēng)門、風(fēng)窗、風(fēng)橋、密閉是否符合要求，礦井負(fù)壓是否符合要求；礦井的風(fēng)機、反風(fēng)設(shè)施是否符合要求。判別煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中存在的角聯(lián)部位，特別是煤礦多水平生產(chǎn)，多井口進(jìn)風(fēng)的角聯(lián)，分析、保障角聯(lián)井巷中通風(fēng)穩(wěn)定的措施。合理的采（盤）區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是保障采掘各用風(fēng)地點實現(xiàn)獨立通風(fēng)、通風(fēng)穩(wěn)定的條件。如采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個采（盤）區(qū)，高瓦斯、或有煤與瓦斯突出礦井的采區(qū)，開采容易自燃的煤層，必須設(shè)置專用回風(fēng)巷。低瓦斯開采煤層群，分層開采采用聯(lián)合布置的采（盤）區(qū)必須設(shè)置專用回風(fēng)巷?；夭晒ぷ髅娴耐L(fēng)系統(tǒng)有上行、下行通風(fēng)之別，由于煤礦瓦斯密度較空氣輕，上行通風(fēng)風(fēng)流與瓦斯自然流動狀態(tài)一致，便于帶走瓦斯。因此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定大于12°的煤層必須采用上行通風(fēng)，如要采用下行通風(fēng)，工作面的風(fēng)速必須大于1m/s。煤礦總回風(fēng)巷的瓦斯及二氧化碳是煤礦通風(fēng)各使用點通風(fēng)穩(wěn)定晴雨表，要通過煤礦一定時期總回風(fēng)巷瓦斯測定記錄，總回風(fēng)巷瓦斯及二氧化碳濃度穩(wěn)定或者變化，來判定通風(fēng)系統(tǒng)中是否存在問題。

1.2 對礦井通風(fēng)管理評價。

對礦井的通風(fēng)管理評價，需要建立并且完善通風(fēng)管理制度、日常管理機制和反風(fēng)演習(xí)制度，這些不僅是進(jìn)行通風(fēng)管理評價的保證，而且也是保持煤礦通風(fēng)穩(wěn)定的根本措施。對煤礦通風(fēng)管理進(jìn)行評價，可以及時發(fā)現(xiàn)影響礦井通風(fēng)安全的因素，了解各個通風(fēng)地點對通風(fēng)系統(tǒng)的影響作用，為不斷改善通風(fēng)系統(tǒng)提供可靠的依據(jù)。

1.3 對煤礦通風(fēng)基礎(chǔ)材料的評價。

煤礦比較容易出現(xiàn)瓦斯和氧化物質(zhì)。煤礦通風(fēng)的基礎(chǔ)材料包括對瓦斯、氧化物濃度檢測以及煤層自然發(fā)火性和爆炸性的檢測結(jié)果。根據(jù)我國有關(guān)的法律規(guī)定，礦井每年都要對瓦斯、氧化物濃度進(jìn)行鑒定，具體包括二者的涌出量和絕對涌出量，再經(jīng)有關(guān)部門審核、批準(zhǔn)，在煤礦管理機構(gòu)備案。同時我國法律對自然發(fā)火性和爆炸性也做出了相應(yīng)的規(guī)定。

1.4 對煤礦測風(fēng)的評價。

（1）煤礦測風(fēng)工作是通風(fēng)管理的一項日常工作。測風(fēng)數(shù)據(jù)一方面必須真實、準(zhǔn)確，同時測風(fēng)地點要全面，能反映出通風(fēng)的狀況。測風(fēng)地點應(yīng)包括進(jìn)、回風(fēng)井，主要進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷，采（盤）區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷，采掘用風(fēng)點進(jìn)、回風(fēng)巷；可能漏風(fēng)區(qū)域如：風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉等；低風(fēng)速區(qū)域：掘進(jìn)工作面，回采工作面上隔角，角聯(lián)巷道等。

（2）根據(jù)礦井測風(fēng)數(shù)據(jù)，計算礦井各用風(fēng)地點的風(fēng)流風(fēng)速。煤礦井下風(fēng)流狀態(tài)要求為層流，紊流可將井下有害氣體如瓦斯、二氧化碳等有害氣體隨風(fēng)流帶走，紊流狀態(tài)要求井巷中的風(fēng)流風(fēng)速必須大于《規(guī)程》規(guī)定的最小風(fēng)速。同時由于巷道風(fēng)速低的特點，低風(fēng)速區(qū)域也是瓦斯容易積聚的地方，是管理重點。井巷風(fēng)流風(fēng)速過大，容易造成煤塵（粉塵）的飛揚，必須低于《規(guī)程》規(guī)定的最高風(fēng)速。根據(jù)《規(guī)程》163條的規(guī)定，通過計算評價各用風(fēng)地點的風(fēng)量是否滿足需要。漏風(fēng)是礦井的必然現(xiàn)象，通過測風(fēng)，要計算礦井外部漏風(fēng)、內(nèi)部漏風(fēng)。內(nèi)部漏風(fēng)又分直接進(jìn)回風(fēng)間的漏風(fēng)和漏到采空區(qū)的漏風(fēng)。外部漏風(fēng)，直接進(jìn)回風(fēng)間漏風(fēng)影響礦井的通風(fēng)效率，而漏入采區(qū)的風(fēng)量，對于開采有自燃發(fā)火性煤層的礦井將是嚴(yán)重的自燃發(fā)火隱患。

1.5 評價結(jié)論的闡述。

根據(jù)上述內(nèi)容進(jìn)行評價、計算、判斷，對下述問題作出結(jié)論：（1）影響礦井通風(fēng)的礦井災(zāi)害因素。（2）井下各用風(fēng)地點對保障礦井通風(fēng)系統(tǒng)的影響因素。（3）礦井開拓開采對礦井通風(fēng)的影響因素。（4）說明礦井低風(fēng)速區(qū)域、高風(fēng)速區(qū)域。（5）對礦井漏風(fēng)地點、大小、危害性質(zhì)作出說明。（6）礦井自然風(fēng)壓對礦井通風(fēng)影響程度。

2. 煤造成煤礦通風(fēng)安全問題的因素分析

2.1 煤礦系統(tǒng)還不完善。

通風(fēng)系統(tǒng)不完善指的是通風(fēng)方法和方式不符合煤礦的實際生產(chǎn)情況。通風(fēng)系統(tǒng)混亂會直接影響系統(tǒng)風(fēng)量不足，導(dǎo)致采掘面處于微風(fēng)甚至是無風(fēng)的狀態(tài)下，瓦斯積聚增多，達(dá)到爆炸的濃度。

2.2 煤礦通風(fēng)設(shè)施不安全、不可靠。

從已經(jīng)發(fā)生的煤礦事故可以得出，很多煤礦企業(yè)的通風(fēng)設(shè)備存在一定的問題，有的甚至還會出現(xiàn)漏風(fēng)的現(xiàn)象，這樣使得礦井環(huán)境處于微風(fēng)的狀態(tài)下，很容易使瓦斯積聚，甚至?xí)l(fā)生爆炸。例如：山西大同發(fā)生的瓦斯爆炸事故的主要原因就是由于煤礦的通風(fēng)設(shè)施不可靠，使設(shè)施破壞，出現(xiàn)嚴(yán)重的漏風(fēng)現(xiàn)象，最終導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。

2.3 煤礦安全管理秩序混亂。

有些煤礦事故是由局部通風(fēng)不合理造成的，有時安裝多個通風(fēng)設(shè)施時運用串聯(lián)的方式，串聯(lián)的風(fēng)機和出風(fēng)口沒有密封的裝置，也沒有負(fù)壓風(fēng)機協(xié)助工作，這樣并沒有把地面上的新鮮空氣送到地下，只是產(chǎn)生大量的循環(huán)風(fēng)。所以，礦井產(chǎn)生的大量有害氣體沒有被排出，在礦井內(nèi)積聚，嚴(yán)重時會導(dǎo)致人中毒死亡。

2.4 盲巷管理不嚴(yán)格。

煤礦企業(yè)對盲巷的管理不按照一定的規(guī)章制度進(jìn)行管理，很容易發(fā)生煤礦事故。對于盲巷工作區(qū)域沒有進(jìn)行封閉工作，工作人員可能會違章誤入，導(dǎo)致死亡。對于需要修復(fù)的盲巷，更應(yīng)該引起重視，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理，防止密閉瓦斯的滲入，留下爆炸的安全隱患。

3. 做好通風(fēng)安全的措施

3.1 煤礦企業(yè)應(yīng)該把自身的實際情況作為出發(fā)點，制定出一套合理的、科學(xué)的通風(fēng)系統(tǒng)方案。

3.2 礦井都是在變化的，根據(jù)變化對通風(fēng)系統(tǒng)加以改進(jìn)，從而保證礦井的作業(yè)安全。對通風(fēng)系統(tǒng)的改善要堅持以控制通風(fēng)的穩(wěn)定性為前提，避免不合理串聯(lián)通風(fēng)的出現(xiàn)，從而使煤礦生產(chǎn)得到一定的保障。

3.3 在注重通風(fēng)管理方面的問題時，還要加強監(jiān)控管理，不斷提高礦井裝備的水平，避免出現(xiàn)瓦斯超限工作，甚至發(fā)生爆炸。礦井企業(yè)要安排專業(yè)的瓦斯檢測人，對礦井下的瓦斯隨時進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效的措施去處理。每周或者是每個月都要對全體職工的安全技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)工作，提高全體人員的素質(zhì)和安全意識，不斷完善礦井安全制度。

4. 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的運行與維護

4.1 一般規(guī)定。

（1）入井空氣溫度及采掘工作面、機電硐室溫度符合規(guī)定；（2）井巷風(fēng)速及采掘工作面風(fēng)量配備符合規(guī)定；（3）有害氣體濃度符合規(guī)定；（4）專用回風(fēng)巷、專用排瓦斯巷、總回風(fēng)巷及采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷管理符合規(guī)定；（5）礦井、水平、采區(qū)、采掘工作面及主要硐室通風(fēng)符合規(guī)定；（6）采掘工作面通風(fēng)方式符合規(guī)定；串聯(lián)通風(fēng)符合規(guī)定。

4.2 運行管理。

4.2.1 礦井主要通風(fēng)機的運行管理。

（1）主要通風(fēng)機安裝及漏風(fēng)率符合規(guī)定。（2）主要通風(fēng)機臺數(shù)、能力及配套電機符合規(guī)定，必須保證連續(xù)運轉(zhuǎn)。（3）防爆門至少每6個月檢查維修1次。（4）主要通風(fēng)機至少每月檢查1次。（5）主要通風(fēng)機定期進(jìn)行性能測定。（6）每季度檢查1次反風(fēng)設(shè)施，反風(fēng)演習(xí)符合規(guī)定。（7）主要通風(fēng)機專職司機培訓(xùn)、操作符合規(guī)定。

4.2.2 礦井通風(fēng)設(shè)施管理。

（1）進(jìn)回風(fēng)井之間及主要進(jìn)回風(fēng)巷之間的每個聯(lián)絡(luò)巷中，必須砌筑永久性擋風(fēng)墻；需要使用的聯(lián)絡(luò)巷，必須安設(shè)2道聯(lián)鎖的正向風(fēng)門和反向風(fēng)門。（2）采空區(qū)必須及時封閉。必須隨著采煤工作面的推進(jìn)逐個封閉通至采空區(qū)的連通巷道。采區(qū)開采結(jié)束45天內(nèi)，必須在所有與采區(qū)相連通的巷道中設(shè)置防火墻，封閉采空區(qū)。（3）不應(yīng)在傾斜的運輸巷中設(shè)置風(fēng)門；如果必須設(shè)置，應(yīng)設(shè)置自動風(fēng)門或設(shè)專人管理，并有防止礦車或風(fēng)門碰撞人員以及礦車碰壞風(fēng)門的措施。

4.2.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整。

（1）改變?nèi)V井通風(fēng)系統(tǒng)時，必須編制通風(fēng)設(shè)計及安全措施，由企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。（2）巷道貫通必須符合108條規(guī)定。（3）改變主要通風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)及葉片安裝角度時，必須經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。（4）建立定期測風(fēng)制度，及時根據(jù)需要調(diào)整工作面風(fēng)量。

4.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的改造與優(yōu)化。

4.3.1 及時調(diào)查掌握通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀。

（1）進(jìn)行主要通風(fēng)機裝置的性能測定，了解主要通風(fēng)機的性能。要求測定風(fēng)機內(nèi)部和各種間隙，檢查葉片、導(dǎo)葉的安裝角度以及風(fēng)硐中風(fēng)流控制設(shè)施的嚴(yán)密程度，查看風(fēng)硐和擴散器的結(jié)構(gòu)、斷面、轉(zhuǎn)彎和擴散器出口風(fēng)流的速度分布；測定電機的負(fù)荷率。（2）預(yù)測待采地區(qū)的瓦斯涌出量和地溫變化。（3）對礦井最大通風(fēng)阻力路線進(jìn)行測定，了解其阻力分布和阻力超常區(qū)段，為降低阻力提供依據(jù)；對主要分支的風(fēng)阻值以及典型巷道的阻力系數(shù)進(jìn)行測算，為網(wǎng)絡(luò)解算提供數(shù)據(jù)。

4.3.2 分析評價通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀。

核算礦井的通風(fēng)能力：主要通風(fēng)機裝置通風(fēng)能力核定，井巷通過能力核定，礦井最大阻力路線的阻力分布，礦井生產(chǎn)布局分析評價，是否存在集中生產(chǎn)，礦井抽采系統(tǒng)能力的分析評價，提高抽采效果。

4.3.3 方案擬定。

擬定原則：立足現(xiàn)狀，著眼長遠(yuǎn)，因地制宜，對癥下藥，投資少，見效快，既要保證安全生產(chǎn)，又要增風(fēng)節(jié)能。

（1）先考慮現(xiàn)系統(tǒng)的維護與優(yōu)化，再考慮改造，新開掘巷道、開新井和設(shè)備更新。（2）注意采取新措施。（3）降低最大阻力路線上的通風(fēng)阻力，提高主要通風(fēng)機的綜合效率。（4）對多主要通風(fēng)機系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮，充分發(fā)揮各個系統(tǒng)能力。（5）多方案優(yōu)選。

4.3.4 主要措施。

（1）改變通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。適當(dāng)開掘新巷道，增加并聯(lián)風(fēng)路，封閉舊的串聯(lián)風(fēng)路。（2）開掘新風(fēng)井，改變通風(fēng)系統(tǒng)。（3）調(diào)整和改善通風(fēng)系統(tǒng)。（4）改造通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，降低通風(fēng)阻力。

5. 結(jié)束語

對于煤礦企業(yè)來說，做好煤礦通風(fēng)評價是必不可少的工作程序，這樣較科學(xué)的判別出在煤礦通風(fēng)工作中存在的問題，這樣我們才能對癥下藥，找到問題的根本，提出相應(yīng)的解決措施和防范措施。

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[文章編號]1619-2737（2015）05-31-369