金屬地下礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題及采取的安全技術(shù)措施研究

■任俊

（中國黃金集團(tuán)夾皮溝礦業(yè)有限公司 吉林樺甸132400）

金屬地下礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題及采取的安全技術(shù)措施研究

■任俊

（中國黃金集團(tuán)夾皮溝礦業(yè)有限公司 吉林樺甸132400）

礦井通風(fēng)系統(tǒng)作為礦井生產(chǎn)系統(tǒng)中的基本組成部分，其安全性直接決定著礦井的生產(chǎn)狀況和管理水平。對于金屬地下礦山而言，礦井通風(fēng)系統(tǒng)同樣重要。本文將圍繞金屬地下礦山，首先對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行概述，然后分析了其運轉(zhuǎn)過程中存在的問題，最后提出了有效的安全技術(shù)措施，希望能為金礦開發(fā)提供參考。

金屬礦井通風(fēng)系統(tǒng)問題安全技術(shù)措施

0　前言

伴隨著社會的高度發(fā)展，礦業(yè)資源需求量隨之迅速增加，這大大促進(jìn)了礦山開發(fā)行業(yè)的發(fā)展，開發(fā)技術(shù)更加先進(jìn)，管理水平日益提升。而礦井通風(fēng)系統(tǒng)作為礦山開采中不可獲取的設(shè)施，它可為井下作業(yè)人員提供源源不斷的新鮮空氣，減少有毒有害氣體含量，達(dá)到優(yōu)化環(huán)境的目的。因此，本文對于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的探討具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實影響。

1　金屬礦山通風(fēng)系統(tǒng)

對于金屬地下礦山而言，礦井通風(fēng)系統(tǒng)在其作業(yè)系統(tǒng)中占據(jù)著重要位置，它肩負(fù)著向井下作業(yè)環(huán)境中提供源源不斷的新鮮空氣，減少有毒有害氣體含量的重任[1]。動力與設(shè)備控制系統(tǒng)以及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)共同組成礦井通風(fēng)系統(tǒng)。具體是指，在礦井生產(chǎn)過程中，通風(fēng)系統(tǒng)旨在憑借各種動力，以較小的成本向礦井內(nèi)部所有用風(fēng)地點供應(yīng)新鮮空氣，減少地?zé)嵛：Τ潭?，降低有害物質(zhì)的含量，為作業(yè)人員創(chuàng)造健康、安全的工作環(huán)境。同時，礦井通風(fēng)系統(tǒng)除具有上述功能外，一旦礦井出現(xiàn)意外事故，可借助通風(fēng)系統(tǒng)來控制井下的實際風(fēng)速和流向，協(xié)同其余安全保護(hù)系統(tǒng)一起抗衡安全事故，降低人員傷亡程度和財產(chǎn)損失。

礦山通風(fēng)一般包含自然和機(jī)械這兩種通風(fēng)形式，其中自然通風(fēng)主要被應(yīng)用在淺層井下開采中，它又可下分成直流式、對流式等多種通風(fēng)方式。經(jīng)由自然通風(fēng)所通入的風(fēng)力與機(jī)械通風(fēng)相比，具有不可控、不可調(diào)整的缺陷。因井下淺層地帶擁有相對寬敞的活動空間，所以便于使用自然通風(fēng)；機(jī)械通風(fēng)主要被應(yīng)用下地下礦井作業(yè)中。因井下作業(yè)位于地下較深的位置，活動空間相對狹隘，空氣十分稀薄，井下作業(yè)環(huán)境等同于密封環(huán)境，以免因呼吸不順暢而引發(fā)窒息中毒事故，所以，應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)，借助扇風(fēng)機(jī)針對井下巷道提供有效風(fēng)，確?？諝赓|(zhì)量良好。

2　存在的問題

經(jīng)過長期發(fā)展，金屬礦井通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)取得了一定的成績，然而因采礦作業(yè)缺少規(guī)范性、通風(fēng)設(shè)計不合理、通風(fēng)技術(shù)含量較低、管理水平不高等因素的制約，使得礦井通風(fēng)系統(tǒng)在實際運轉(zhuǎn)過程中仍然存在一些問題，具體如下：

2.1通風(fēng)線路不清晰

在金屬礦山開采過程中，常常采用地下礦井模式。礦井通常位于地下深處，在作業(yè)期間因空氣稀薄，這將會對作業(yè)人員的生命安全構(gòu)成巨大威脅。另外，對于某些小型礦山，開發(fā)商忽略通風(fēng)系統(tǒng)，在實際開采過程中，導(dǎo)致井下通風(fēng)線路不清晰，且爆破工序中會產(chǎn)生一些碎渣，這在某種程度上降低了回風(fēng)巷道的流暢性[2]。

2.2漏風(fēng)問題嚴(yán)重

抽出、混合以及壓入是礦山通風(fēng)系統(tǒng)最為重要的三種通風(fēng)形式，其中抽出式會引發(fā)有效風(fēng)的大量流失，因系統(tǒng)規(guī)劃缺少合理性，在礦井開采過程中若采用抽出式，因坍塌范圍較大，外加采空區(qū)的制約，導(dǎo)致有效風(fēng)出現(xiàn)流失現(xiàn)象，進(jìn)而不能充分發(fā)揮可行性。其中采空區(qū)的制約具體表現(xiàn)如下：因空場采礦為金屬礦山開采的主要方法，在實際開采過程中，存在較多的尚未填充的或者完全封閉的采空區(qū)，且局部污染控制不足，進(jìn)而引發(fā)入風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流污染。壓入式存在漏風(fēng)嚴(yán)重的問題，這主要是因為風(fēng)門不嚴(yán)實，在有效風(fēng)控制中面臨較大難度。

2.3巷道風(fēng)向不固定

在金屬礦山采礦中，由于需要進(jìn)行多次爆破，產(chǎn)生大量煙塵污染。同時，由于巷道設(shè)計缺少規(guī)范性，在實際采礦過程中巷道風(fēng)向不固定，進(jìn)而引發(fā)灰塵回旋現(xiàn)象，帶來嚴(yán)重污染。作業(yè)人員只有順著風(fēng)向開展作業(yè)活動，才能確保呼吸順暢，否則，將會出現(xiàn)窒息中毒事故?，F(xiàn)階段，小型礦山尚未構(gòu)建完整的巷道風(fēng)流設(shè)計方案，且風(fēng)流調(diào)整不合理，無法達(dá)到規(guī)定的通風(fēng)力度，導(dǎo)致巷道出入風(fēng)口存在出入。

2.4窒息中毒幾率較高

礦井結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，且充滿變化，因通風(fēng)系統(tǒng)不規(guī)范，無法有效調(diào)控風(fēng)速、流向和級數(shù)，導(dǎo)致井下風(fēng)量分散，與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)存在差距。特別是在深層作業(yè)區(qū)，一旦通風(fēng)效果不佳，等同于密封環(huán)境，內(nèi)部空氣流速緩慢，外加礦物質(zhì)自身的作用，出現(xiàn)窒息中毒的幾率較高。

2.5氣流反流

山區(qū)、丘陵屬于金屬礦山的主要開采地點，因井口高度差異嚴(yán)重、環(huán)境不一、自然風(fēng)的作用效果各不相同、氣流運行狀態(tài)存在差異，大致井下氣流方向處于變化狀態(tài)。在不同的部位所受到的通風(fēng)系統(tǒng)主扇區(qū)的影響也不同，對于影響較小的部位，自然風(fēng)對其干擾成都較大，其中抽出式通風(fēng)系統(tǒng)的作用更加明顯，將會出現(xiàn)氣流反流現(xiàn)象，導(dǎo)致原有的入風(fēng)通道轉(zhuǎn)變成空氣排出口。

2.6通風(fēng)管理水平低下

通風(fēng)系統(tǒng)管理人員的專業(yè)性不足，技術(shù)以及管理人員分配不合理，工作經(jīng)驗不足，整體通風(fēng)管理水平低下，進(jìn)而不能達(dá)到安全運行標(biāo)準(zhǔn)。

3　安全技術(shù)措施

3.1有效解決串聯(lián)污染

眾所周知，礦山開采中普遍存在通風(fēng)和排風(fēng)問題。若通風(fēng)系統(tǒng)不規(guī)范則會增加礦井的空氣濕度，進(jìn)而阻礙開采作業(yè)的進(jìn)行。因此，應(yīng)加大排風(fēng)力度，有效解決串聯(lián)污染。為改進(jìn)巷道通風(fēng)系統(tǒng)，則應(yīng)具體設(shè)計通風(fēng)結(jié)構(gòu)，合理安裝通風(fēng)設(shè)施，借助平衡壓力來調(diào)控通風(fēng)的實際流向，全面集中風(fēng)力，規(guī)避漏風(fēng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，充分利用有效風(fēng)，徹底排除礦渣煙塵污染，確保巷道內(nèi)部風(fēng)向的順暢流通[3]。

3.2合理使用現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備

提升礦井生產(chǎn)的現(xiàn)代化程度，合理使用現(xiàn)代技術(shù)和設(shè)備，著重建設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)所有組成部分，確保通風(fēng)系統(tǒng)高效、安全運轉(zhuǎn)，同時，保證開采區(qū)域內(nèi)部的空氣壓力處于穩(wěn)定循環(huán)狀態(tài)。

3.3明確空氣流通規(guī)律

針對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，明確空氣流通規(guī)律，其中應(yīng)格外注意動力以及熱力作用情形中所引發(fā)的空氣流通的實際變化情況與后果，并采取有效的穩(wěn)定措施。同時，因通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較繁瑣，為提升管理水平，應(yīng)不斷改善通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，減小風(fēng)阻。

3.4強(qiáng)化安全管理

對于通風(fēng)系統(tǒng)而言，若想強(qiáng)化安全管理，則應(yīng)重視人才培養(yǎng)，提升技術(shù)人員的專業(yè)水平。因尚未構(gòu)建成熟的通風(fēng)體系，也未成立綜合實力較強(qiáng)的專業(yè)團(tuán)隊，所以，現(xiàn)階段，礦井通風(fēng)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)仍然面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。針對這一問題，國家在相關(guān)技術(shù)規(guī)范中給出具體要求，要求開采礦山時，應(yīng)配備充足的通風(fēng)機(jī)，科學(xué)測量有毒有害氣體的含量，只有將井下風(fēng)流控制在正常范圍內(nèi)，方可開展開采作業(yè)。

3.5合理設(shè)計礦房和開采順序

在金屬礦山開采中，合理設(shè)計礦房和開采順序，妥善處理各結(jié)構(gòu)要素，這是因為在實際開采過程中，作業(yè)場地人員聚集，且礦房屬于安全事故多發(fā)場所[4]。盡可能降低空氣泄漏程度，進(jìn)而提升空氣流通效果，保證作業(yè)人員的安全生產(chǎn)。

3.6加強(qiáng)人員培訓(xùn)

針對礦井管理人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，確保專業(yè)知識扎實、人員分配合理，從整體層面增強(qiáng)管理人員的綜合素養(yǎng)，提升管理水平，持證上崗。

4　結(jié)語

金屬礦山開采是一項資源消耗較多、規(guī)模浩大的工程，如果發(fā)現(xiàn)通風(fēng)安全問題，這將會延緩施工進(jìn)度，降低施工質(zhì)量，有時嚴(yán)重可能出現(xiàn)人員傷亡。因此，礦山開采人員應(yīng)認(rèn)識到通風(fēng)系統(tǒng)的重要性，明確當(dāng)前所存在的問題，結(jié)合實際開采需求和情況，采取可行的安全技術(shù)措施，在滿足礦產(chǎn)資源需求的同時，確保人身安全。

[1]宋永平.金屬地下礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題及采取的安全技術(shù)措施 [J].新疆有色金屬,2011,34(1):42-43,45.

[2]楊茹馨,謝賢平,韓孟微等.應(yīng)用層次分析法確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價指標(biāo)的權(quán)值 [J].河南科學(xué),2012,30(10):1525-1529.

[3]吳國珉.典型有色金屬礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化與防塵技術(shù)研究 [D].中南大學(xué),2013. [4]李瑋.金屬非金屬地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)評價指標(biāo)體系研究 [J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2015, (4):177,193.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-59-2