煤礦礦井通風(fēng)技術(shù)及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計探析

賈建濤

【摘 要】礦井通風(fēng)系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵組成部分，本文分析了現(xiàn)階段礦井通風(fēng)系統(tǒng)普遍存在以下三點問題：礦井通風(fēng)的監(jiān)管力度；機械設(shè)備質(zhì)量存在的問題；礦井通風(fēng)的資金投入。以及提出了礦井通風(fēng)強化的有效措施：礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理選用；煤礦井下通風(fēng)裝置的維護與管理；煤礦風(fēng)量方法的合理選用與調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，筆者分析了礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化，把通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化作為今后的主要研究內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】礦井通風(fēng)；通風(fēng)系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

0 前言

煤礦行業(yè)是我國最危險的行業(yè)之一，近幾年來，我國煤礦企業(yè)的安全事故有所下降，但相比發(fā)達國家仍然不容小視，所以構(gòu)建本質(zhì)安全型礦井是實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的必然選擇。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是構(gòu)建本質(zhì)安全型礦井的重要組成部分，其合理與否，與礦井的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、防災(zāi)、抗災(zāi)能力和經(jīng)濟效益有重大關(guān)系，并長期影響。因此研究礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性具有重大的理論指導(dǎo)價值和現(xiàn)實意義。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)管理存在的問題

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是整個礦井的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要一環(huán)。因此，礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理非常重要?，F(xiàn)階段礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理之中存在的主要問題在于：礦井通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)管力度，機械設(shè)備的質(zhì)量、礦井通風(fēng)資金的投入等一系列的問題，具體如下：

1.1 礦井通風(fēng)的監(jiān)管力度

對于礦井通風(fēng)的監(jiān)督力度指的是在通風(fēng)過程中，不但需要對地質(zhì)情況、機械設(shè)備以及技術(shù)人員的素質(zhì)等加以考慮，同時還需要分析有效的監(jiān)管體系（監(jiān)管體系主要是通過建立通風(fēng)安全數(shù)據(jù)庫及計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)等，借助計算機的科學(xué)性、精密性來加強礦井通風(fēng)安全管理的可靠性。）。在礦井通風(fēng)之中，監(jiān)管體系體現(xiàn)在各個環(huán)節(jié)，想要滿足安全運行要求，監(jiān)管體系不可少。

1.2 機械設(shè)備質(zhì)量存在的問題

機械設(shè)備的質(zhì)量存在的問題對礦井通風(fēng)效果產(chǎn)生直接的影響，礦井通風(fēng)需要利用自然通風(fēng)和機械通風(fēng)來實現(xiàn)，其礦井通風(fēng)可以對采掘過程之中的災(zāi)害進行有效的防范。風(fēng)機作為礦井通風(fēng)的主要設(shè)備，在采掘過程中，其井下生產(chǎn)系統(tǒng)也會出現(xiàn)相應(yīng)的改變，基于安全分析，在采購風(fēng)機的過程中，就需要確保質(zhì)量，滿足風(fēng)機井下不同時期的作業(yè)需求[1]。

1.3 礦井通風(fēng)的資金投入

礦井通風(fēng)技術(shù)與資金。長時間的礦井運行，離不開通風(fēng)技術(shù)的支持與資金的支持。在煤炭企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃中，安全生產(chǎn)不容忽視，可以給企業(yè)帶來長遠的利益。在確保通風(fēng)資金的情況下，煤礦通風(fēng)技術(shù)管理與技術(shù)的開發(fā)才能夠得到保障。忽略安全項目技術(shù)資金，就會出現(xiàn)礦井技術(shù)系統(tǒng)弱化現(xiàn)象，同時也會降低生產(chǎn)質(zhì)量系數(shù)。

1.4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)有待進一步的加強與完善

礦井通風(fēng)系統(tǒng)有待進一步的加強與完善，在通風(fēng)系統(tǒng)中，主要是通風(fēng)的裝置、巷道、動力等檢測與控制。利用通風(fēng)系統(tǒng)可以滿足對風(fēng)量以及風(fēng)向的控制，進而滿足安全生產(chǎn)的要求。在實際的生產(chǎn)過程中，因為通風(fēng)設(shè)施不可靠、通風(fēng)系統(tǒng)不完善，就會對通風(fēng)的效果產(chǎn)生影響，進而引發(fā)通風(fēng)系統(tǒng)安全事故。

2 礦井通風(fēng)技術(shù)強化的有效措施

2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理選用

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)包含了通風(fēng)動力、控制裝置、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，通過集中裝置輸送新鮮空氣，將污濁空氣排出，就能夠滿足安全生產(chǎn)的要求。在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的選擇中，需要考慮到運行方式、主扇區(qū)域、進風(fēng)井等行使，一般在進風(fēng)井和回風(fēng)井選擇的時候會考慮到中央式、中央對角混合式以及對角式，并且按照壓入式、抽出式等諸多方式對主扇的運行方式進行調(diào)整，進而確保煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)能夠滿足安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，進而減少通風(fēng)系統(tǒng)的工作量，確保通風(fēng)系統(tǒng)本身的經(jīng)濟性與合理性[2]。

2.2 煤礦井下通風(fēng)裝置的維護與管理

在煤礦通風(fēng)技術(shù)的管理中，需要做好通風(fēng)裝置的科學(xué)設(shè)置，其中包含了調(diào)節(jié)風(fēng)窗、擋風(fēng)墻、風(fēng)門等。想要科學(xué)的安裝這一部分裝置，需要確保其狀態(tài)的合理化。如果出現(xiàn)通風(fēng)裝置損壞的現(xiàn)象，就很容易造成短路，進而減少用風(fēng)地點的風(fēng)流。所以，需要針對煤礦通風(fēng)裝置進行維護與管理，避免出現(xiàn)無風(fēng)或者是微風(fēng)等問題，最終滿足煤礦生產(chǎn)環(huán)境安全性的要求。

2.3 煤礦風(fēng)量方法的合理選用與調(diào)節(jié)

在煤礦巷道持續(xù)推進的影響下，對于風(fēng)量的調(diào)節(jié)也會有所不同。一般來說，通過通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)以及一系列的生產(chǎn)區(qū)域風(fēng)量匹配，是無法滿足生產(chǎn)環(huán)境的需求的。所以，做好有效的控制，調(diào)節(jié)風(fēng)量非常的關(guān)鍵，一般包含了煤礦的總風(fēng)量調(diào)節(jié)以及局部風(fēng)量的調(diào)節(jié)。在對總風(fēng)量進行調(diào)節(jié)的時候，煤礦總風(fēng)阻、主扇風(fēng)機轉(zhuǎn)速以及葉片安裝角等改變是關(guān)鍵，對于局部風(fēng)量的調(diào)節(jié)則需要考慮到減小風(fēng)阻、調(diào)節(jié)輔助通風(fēng)機以及增加風(fēng)阻[3]。

第一，減少風(fēng)阻，主要是降低巷道之中的內(nèi)阻力，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)量的均衡。一般來說，擴大巷道斷面積，修復(fù)并聯(lián)報廢的巷道，或者是開鑿新的并聯(lián)巷道，就可以降低總風(fēng)阻，做好調(diào)節(jié)處理。

第二，增加風(fēng)阻，主要是在阻力偏小的風(fēng)路上添加阻力，確保風(fēng)路受阻，進而對風(fēng)路流向加以改善，實現(xiàn)阻力的平衡，按照需求來供應(yīng)。在巷道之中設(shè)計風(fēng)窗是最常見的一種方式。

第三，輔助通風(fēng)就是利用輔助通風(fēng)機來減少風(fēng)路的運行風(fēng)阻，這樣的方法可行性較高，并且操作簡單，相比其余的兩種方法，安全性有所欠缺，同時管理也存在一定的難度。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

在煤礦系統(tǒng)中，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計是整個礦井設(shè)計內(nèi)容的重要組成部分，良好的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，關(guān)系到礦井的建設(shè)速度、投資成本與生產(chǎn)時間，以及對于今后的高效生產(chǎn)都存在極大的影響。所以，作為礦井通風(fēng)人員，需要做好設(shè)計管理，這樣才可以將生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化作為主要的研究內(nèi)容。

3.1 正確選擇通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

目前，礦井通風(fēng)依舊選擇的中央并列的方式，保持原本的通風(fēng)系統(tǒng)，并且優(yōu)化改造井下的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。這樣就可以確保在通風(fēng)容易時期保證通風(fēng)機有適宜的功率，也可以避免能源的浪費，主要是通風(fēng)機通過高壓變頻技術(shù)的使用，就可以根據(jù)礦井的實際條件來對自身的工作狀態(tài)進行調(diào)節(jié)。

3.2 輔助改造措施

第一，在選擇高壓變頻技術(shù)之后，礦井的風(fēng)速會有適當(dāng)?shù)脑黾樱貏e是在主石門的位置上，有可能會會出現(xiàn)風(fēng)速超限的問題，為了解決這一個問題，可以在設(shè)計之中增加一條主石門，讓主石門將運輸大巷和井底煤倉連接起來，并且要考慮到主石門的斷面面積問題。2個主石門設(shè)置的目的在于：首先，降低主石門的風(fēng)速；其次，在擴大礦井生產(chǎn)管理之后，增加主石門，能夠有效的緩解師門本身運輸緊張的問題。第二，礦井通風(fēng)困難時期礦井通風(fēng)阻力較大，且兩翼通風(fēng)阻力不平衡。鑒于此，設(shè)計在回風(fēng)立井井底開掘回風(fēng)暗立眼，提高總回風(fēng)巷容易程度；第三，將部分巷道的斷面尺寸擴大，這需要將擴大的巷道段劃分為兩個部分：第四，在后續(xù)煤層采區(qū)開采中，主要是下組煤，設(shè)計開掘1條新集中回風(fēng)巷。新開掘的集中回風(fēng)巷與現(xiàn)有回風(fēng)總巷平行。開挖新集中回風(fēng)巷的目的在于降低通風(fēng)阻力，增加通風(fēng)效率[4]。

4 結(jié)語

總而言之，在整個煤礦生產(chǎn)中，礦井通風(fēng)管理是重要內(nèi)容，礦井通風(fēng)最基本的任務(wù)在于“一通三防”，只有通過合理有效的通風(fēng)措施，為井下作業(yè)提供充足的新鮮空氣，及時的排除有毒有害氣體，才能夠避免井下事故的出現(xiàn)。隨著最近幾年煤炭企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，隨著深井開采的不斷開展，安全問題就需要引起足夠的重視，這樣才能夠面臨其存在的問題，對于煤礦礦井通風(fēng)技術(shù)進行持續(xù)性的優(yōu)化。

【參考文獻】

[1]劉建偉.淺談礦井通風(fēng)安全技術(shù)[J].科技風(fēng)，2017（02）：182.

[2]吳江杰.煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化策略分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2017（02）：77-78+82.

[3]閆奕穎.煤礦礦井通風(fēng)安全管理措施分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2015（04）：1-2.

[4]李鵬鵬.加強煤礦礦井通風(fēng)安全技術(shù)措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（28）：97.endprint