優(yōu)化礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)之間的關(guān)系

段家峰

云南省富源縣煤炭工業(yè)局 云南富源 655500

摘要：本文重點(diǎn)分析了優(yōu)化礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)之間的關(guān)系，首先簡單介紹了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的概念、等級、通風(fēng)方式以及通風(fēng)原理，然后提出了幾點(diǎn)目前我國礦井通風(fēng)系統(tǒng)中普遍存在的問題，并對其進(jìn)行了深入淺出的分析，最后針對現(xiàn)狀提出了幾點(diǎn)科學(xué)合理、切實(shí)可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化；礦井通風(fēng)；安全生產(chǎn)

隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活水平得到了大幅提高，而人們對于能源的需求也與日俱增，與此同時(shí)，礦井事故頻發(fā)且屢屢見報(bào)，因此，人們對礦井的安全生產(chǎn)問題日益關(guān)注。而由于地下礦井獨(dú)特的工作環(huán)境，空氣占據(jù)著重要地位，因此，優(yōu)化礦井通風(fēng)與安全生產(chǎn)息息相關(guān)。

一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)

1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的概述

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的工作原理很簡單，即利用大型風(fēng)機(jī)等通風(fēng)設(shè)備將外界的新鮮空氣輸送進(jìn)地下礦井系統(tǒng)，并且將地下污濁的空氣排出，礦井通風(fēng)系統(tǒng)即大型換氣系統(tǒng)。在地下礦井與地上空氣中人為的建立空氣循環(huán)系統(tǒng)，提高地下礦井空氣中的含氧量，嚴(yán)防窒息現(xiàn)象的發(fā)生，以提高礦井的安全性能和施工效率。

2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的等級

根據(jù)不同的條件，可以將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為不同的等級。分類標(biāo)準(zhǔn)通常為安全問題，如瓦斯?jié)舛?、井下溫度以及自然條件等因素[1]。通常將普通的礦井定義為一般型；當(dāng)?shù)V井溫度過高時(shí)，可根據(jù)瓦斯?jié)舛葘⒌V井通風(fēng)系統(tǒng)分為一般型、防火型和排放瓦斯型；若根據(jù)瓦斯安全情況可將通風(fēng)系統(tǒng)分為排放型、排放防火型、排放防火降溫型。

3、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)方式

通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)方式的劃分標(biāo)準(zhǔn)為井田與回風(fēng)口的具體位置，根據(jù)位置的不同可將通風(fēng)方式劃分為中央式、對角式、分區(qū)式、混合式四種。中央式即將風(fēng)口設(shè)置在井田中央，而該方式的風(fēng)井傾斜位置有所不同，因此，又可分為中央邊界式和中央并列式；對角式即將風(fēng)口設(shè)置在井田兩翼，還可根據(jù)風(fēng)口與井田的相對位置區(qū)分單雙翼；分區(qū)式即在礦井的每個(gè)區(qū)域分別設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)；混合式即將以上幾種通風(fēng)方式綜合使用，在同一礦井中，針對各個(gè)區(qū)域的不同情況設(shè)置風(fēng)口。

4、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)原理

在地下礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，一般有自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)兩種類型，但是，由于自然通風(fēng)風(fēng)壓過小，不能為地下礦井提供穩(wěn)定的空氣來源，因此，通常會(huì)選擇機(jī)械通風(fēng)來代替自然通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng)的工作原理一般分為兩種，分別是壓入式，抽風(fēng)式和混合式。壓入式是利用通風(fēng)設(shè)備將大量的地上新鮮空氣壓入地下礦井，并利用氣壓將地下的污濁空氣排除礦井，從而實(shí)現(xiàn)空氣對流；抽風(fēng)式是將風(fēng)機(jī)放置在出風(fēng)口，利用負(fù)壓將礦井中的污濁空氣抽出，從而滿足地下的空氣需求；混合式即將壓入式與抽風(fēng)式相結(jié)合，在入風(fēng)口設(shè)置壓入式設(shè)備，在出風(fēng)口設(shè)置抽風(fēng)式設(shè)備，加大礦井內(nèi)的空氣流通，以此保證礦井內(nèi)的空氣安全。

二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)中存在的問題

（一）礦井采集區(qū)域分散，因此主風(fēng)機(jī)數(shù)量過多，電機(jī)耗能過多，同時(shí)造成通風(fēng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定，另外，由于生產(chǎn)地不集中，而礦井又是火災(zāi)的高發(fā)地段[2]，一旦發(fā)生火災(zāi)，極難控制；

（二）礦井通風(fēng)系統(tǒng)采用多井筒的形式，通風(fēng)線路復(fù)雜，不利于管理，多井筒式通風(fēng)系統(tǒng)幾乎不存在可調(diào)節(jié)性；

（三）在大型礦井周邊都會(huì)分布一些小型煤窯，受煤窯影響，礦井的通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且易生災(zāi)害。

三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化方案

（一）礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化原則

1、安全原則

安全是立身之本，只有保障了人身安全不受威脅，才能進(jìn)一步保障生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)收益。而礦井是最易出現(xiàn)危險(xiǎn)的工作場所，因此，加強(qiáng)安全教育、培養(yǎng)安全意識(shí)刻不容緩。在通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化過程中，更要注重安全原則，在安全的基礎(chǔ)上優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)。煤礦礦井最容易發(fā)生的事故是瓦斯爆炸，而瓦斯爆炸需要三個(gè)必備條件，分別為充足的氧氣、足夠高的瓦斯?jié)舛纫约盎鹪?，?dāng)瓦斯達(dá)到足夠濃度時(shí)，一旦碰到火源，會(huì)立即發(fā)生爆炸，而瓦斯?jié)舛冗^高的主要原因?yàn)榈V井通風(fēng)不良。在2014年云南地區(qū)發(fā)生了“3.31”較大瓦斯爆炸事故、“4.07”透水事故以及“4.21”瓦斯爆炸事故等，眾多煤礦被責(zé)令停頓整改。因此，礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的最重要原則為安全原則。

2、經(jīng)濟(jì)原則

在對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，不宜冒進(jìn)或改動(dòng)太多，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行優(yōu)化和改善，使布局更加合理、系統(tǒng)更加完善，并且盡可能的降低投資支出，以提高經(jīng)濟(jì)收益。

3、發(fā)展原則

盡量減少新設(shè)備的購入，加大舊設(shè)備的利用率，設(shè)定礦井的長期與短期目標(biāo)，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路[3]。為了使云南煤礦業(yè)更進(jìn)一步，云南煤監(jiān)局在“十一五”計(jì)劃中制定了“1110”目標(biāo)，并預(yù)期該計(jì)劃于2010年實(shí)現(xiàn)，“1110”為產(chǎn)量突破一億噸，死亡人數(shù)少于100人，百萬噸死亡率低于1%，10人死亡率為0。另外，云南煤礦管理部門正在加強(qiáng)對礦工的技術(shù)培訓(xùn)，建立區(qū)域服務(wù)中心，配備救護(hù)隊(duì)及相關(guān)設(shè)備，并且加強(qiáng)監(jiān)管，保證安全，以便取得更好的發(fā)展。

4、節(jié)約原則

改造時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守節(jié)約原則，可以通過縮短通風(fēng)線路的方法降低風(fēng)機(jī)能耗，并且提高了安全性能，進(jìn)而采礦降低成本，提高經(jīng)濟(jì)收益。

（二）礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化措施

1、綜合集成

由于科學(xué)技術(shù)的多元化發(fā)展，使得礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法同樣呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢，在對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，更加注重多種技術(shù)綜合處理數(shù)據(jù)的能力。把不同的分析方法相結(jié)合，并使用計(jì)算機(jī)對綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理礦井通風(fēng)系統(tǒng)。另外，在管理礦井通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與人力相融合，加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)的集成化與智能化，并且促進(jìn)工作人員自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自我能力和素質(zhì)修養(yǎng)，從而進(jìn)一步優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)。

2、決策系統(tǒng)

在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的管理過程中，最主要的技術(shù)即計(jì)算機(jī)智能化處理技術(shù)，利用該技術(shù)將優(yōu)化方法由線性轉(zhuǎn)化為非線性，雖然計(jì)算機(jī)決策系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定成就，但是要想自主研發(fā)優(yōu)化系統(tǒng)還是較為困難的，大大限制了計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展。因此，當(dāng)研發(fā)應(yīng)用于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的相關(guān)軟件時(shí)，應(yīng)注重系統(tǒng)的決策能力，并且在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，就應(yīng)當(dāng)以系統(tǒng)的決策能力為主，在提高系統(tǒng)決策能力的基礎(chǔ)上優(yōu)化礦井通風(fēng)。

3、電子監(jiān)控

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用于采礦事業(yè)，因此，采礦技術(shù)迅速發(fā)展，而由于對自身能力預(yù)測不到位，使得礦井的實(shí)際生產(chǎn)量遠(yuǎn)超計(jì)劃生產(chǎn)量，從而不斷擴(kuò)大礦井規(guī)模，這就需要同時(shí)擴(kuò)大礦井通風(fēng)系統(tǒng)，并在通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用新技術(shù)、新技能，礦井通風(fēng)系統(tǒng)也變得愈加復(fù)雜。僅憑人力管理通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)，因此，在礦井中安裝電子監(jiān)控，并對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)全程監(jiān)控，能夠有效的發(fā)展礦井通風(fēng)，并進(jìn)一步提高其安全性能。電子監(jiān)控系統(tǒng)無疑在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位，并且為提高其安全性能發(fā)揮著重要作用。

結(jié)語：

綜上所述，在對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化處理時(shí)，應(yīng)遵循其安全、經(jīng)濟(jì)、發(fā)展、節(jié)約的四項(xiàng)基本原則，并且完成本文提出的在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中可以將計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行綜合集成，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的決策能力，以及在通風(fēng)系統(tǒng)中添加電子監(jiān)控系統(tǒng)這幾條優(yōu)化措施，從而提高系統(tǒng)的安全生產(chǎn)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳全旺.淺析礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的改進(jìn)方向[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，04：92-93.

[2]關(guān)清安.淺談優(yōu)化礦井通風(fēng)與安全生產(chǎn)的關(guān)系[J].西北煤炭，2005，02：17-20.

[3]王順雙，王東霞.優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)提高安全保障能力[J].山東煤炭科技，2014，01：63-64.