基于防滅火下礦井通風系統(tǒng)技術的研究

周丹

【摘 要】礦業(yè)的發(fā)展加快了開采中機械的使用，增加了礦山開采的深度，但這一情況需要解決的問題是，礦山的通風系統(tǒng)需進一步優(yōu)化，并確保安全技術應用的水平。即通風系統(tǒng)可為井下的工作人員提供空氣，促進礦井的空氣流通，而安全技術的保證可提高開采的效率，保證人員安全，故礦井通風系統(tǒng)必須實現(xiàn)設計的進一步優(yōu)化，確保礦井的通風順暢。

【關鍵詞】防滅火；礦井通風系統(tǒng)；通風機；機電變頻技術

0 引言

礦井下的空氣較少，而為讓各個區(qū)域都有充足的空氣，減少空氣中粉塵的數(shù)量，需用礦井通風系統(tǒng)實現(xiàn)良好的通風，而也會在井內(nèi)形成小氣候。如果礦井內(nèi)的空氣流動變慢，井下某些氣體的濃度就會過高，遇到明火后隨即出現(xiàn)失火事故，威脅人員的安全。

1 礦井通風系統(tǒng)

該系統(tǒng)是礦井開采必需的系統(tǒng)，由通風機、通風系統(tǒng)構成。運作原理是，風從風井進入到礦井后，根據(jù)氣壓的高低，把氣流送到礦井的各個位置，在整個礦井內(nèi)形成一個循環(huán)，當它的循環(huán)結束后，從回風口回到地面。井內(nèi)的風流有兩種，一是自然風，二是機械風，兩者的區(qū)別是發(fā)出風流的動力，前者是在自然環(huán)境中受氣壓影響產(chǎn)生，但自然氣壓提供的動力較少，空氣氣流不穩(wěn)定，多用于礦井內(nèi)的輔助處理，后者是用機械操作，設備是通風機，具體方式是扇風機通電后，改變礦井內(nèi)的氣壓，形成壓強，空氣流體在壓強的影響下，促進了風在礦井內(nèi)的流動，讓風流在井內(nèi)順利流動。而有關部門給出的規(guī)定中，已經(jīng)指明礦井的通風為機械通風。礦井通風系統(tǒng)開啟后，會讓自然風與機械風同時流通。

其目前使用的現(xiàn)狀是，可從多個位置進入空氣，比如風筒、風橋等，循環(huán)后的空氣排出方式是中央式、混合式等，實現(xiàn)通風系統(tǒng)和排氣方式的融合。通風機的運行方式是，采用抽出式、壓入式等，向礦井內(nèi)輸送空氣。

2 礦井火災的原因與通風系統(tǒng)防火滅火的原理

本文的核心是立足于防滅火，提出通風系統(tǒng)技術優(yōu)化的方案，而其必須明確礦井在哪些情況下會發(fā)生火災，以及通風防火系統(tǒng)運行的原理。

2.1 礦井發(fā)生火災的原因

其出現(xiàn)火災的原因有兩點，第一點是外部原因，第二點是內(nèi)部原因。受外部原因影響，出現(xiàn)火災的位置是井口處、有電纜的巷道，以及安裝的腳手架等，而引發(fā)火災的原因是，人員的操作失誤，以及具體工作進行時未按照要求處理，留下了安全隱患，比如人員吸煙，使用明火，以及電路因故障發(fā)生短路，讓電流外泄等，這些情況若不及時發(fā)現(xiàn)，稍有不慎就會引發(fā)大范圍的安全事故。另瓦斯泄露也會引發(fā)火災，從近年來礦井火災事故報告中可以了解到，很多火災都是由瓦斯故障引起。因此，人員在井下實際操作時，必須保持警覺，以及時發(fā)現(xiàn)因并遏制。而對于內(nèi)部原因，是煤炭在開采中發(fā)生自燃，煤炭的屬性之一是可自燃，如果井內(nèi)空氣流通速度變慢，新鮮空氣無法及時進入時，礦井內(nèi)的溫度會隨之升高，煤炭和空氣接觸后，增加了自燃的概率，如果大面積燃燒，可能會導致爆炸，而爆炸的多發(fā)區(qū)是煤炭集中的位置[1]。

2.2 通風系統(tǒng)防火滅火的原理

這一原理是基于上述分析的外部原因和內(nèi)部原因提出的分析結果。具體原理是：對于外因可采用簡單的措施預防，方式是組織對井下人員的教育，向其安全教育的內(nèi)容，增強其安全意識，在工作中自覺規(guī)范自己的行為，而內(nèi)容的選擇是工作規(guī)則與規(guī)范，接受這些教育后，人員可自主做到安全施工。同時，也要檢查井內(nèi)各設施的使用情況，特別是對于電力設備，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題，需及時檢修，以此減少潛在的引發(fā)火災的因素。對于內(nèi)因的處理，是基于出現(xiàn)火災的地點，用措施處理并預防，即減少某個區(qū)域內(nèi)煤炭的堆積量，特別是對采空區(qū)的處理，運用的方式是，把采空區(qū)封閉，并檢查它是否存在漏風的情況，對于漏風處可用黃泥封堵，而煤炭開采后，也可以在表面噴灑阻燃劑，避免其發(fā)生自燃。另需優(yōu)化礦井內(nèi)的通風，加快井內(nèi)的空氣流通，用新的空氣把井內(nèi)的空氣排出，預防因井內(nèi)溫度升高，引發(fā)的煤炭、易燃氣體的燃燒。

3 防滅火下通風系統(tǒng)的改造與滅火方式

3.1 改造

為優(yōu)化通風系統(tǒng)的操作，保證井下作業(yè)的安全，需在現(xiàn)有原理的基礎上，提出系統(tǒng)改進的方案。即改變礦井通風的方式，從單一的方式變?yōu)槎喾N方式的混合，以加快井內(nèi)空氣的流通，而為了做到生產(chǎn)的集約化，可把整個礦井分成多個區(qū)域，完成多個區(qū)域的采集，而任意一個區(qū)域內(nèi)，都會設置一個通風系統(tǒng)。用這一方式處理后的優(yōu)勢是，礦井內(nèi)有良好的通風，機動操作更加靈活，而多個區(qū)域間不會形成過多的干預，增加了系統(tǒng)的安全系數(shù)。

它的具體操作包括兩點：

第一點是在通風機的運行中加入機電變頻技術，這個技術的加入，可提升通風機運行的安全性，并在實際操作中減少電力的使用，確保運行的安全、可靠。通風機有主通風機和其他通風機，主風機位于地面，長時間運行，所以選擇主通風機時，應根據(jù)礦井未來需要的風量決定，機電變頻技術在主通風機與其他通風機中使用后，可自動或由人員手動調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，改變的依據(jù)是礦井的需風量，這一方式下，可讓風機的運行達到最佳狀態(tài)，增加了其帶來（下轉(zhuǎn)第145頁）（上接第111頁）的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)節(jié)能的目標，且這一方式與降低了火災發(fā)生的風險。另通風方式的變化是在中央式通風的基礎上加入角式混合通風，增加空氣來源與排出的渠道，加快整體通風[2]。

第二點是系統(tǒng)運行中優(yōu)化對易燃氣體的檢測。礦井內(nèi)的易燃氣體多以瓦斯為主，一旦瓦斯超標，或是井內(nèi)通風情況變差，都有可能引發(fā)爆炸，所以，系統(tǒng)運行時需優(yōu)化對瓦斯數(shù)量的監(jiān)測，并制定應急處理方案，一旦發(fā)現(xiàn)超標，可及時處理，消除安全隱患。即監(jiān)測瓦斯數(shù)量的過程中，要做到的是預防瓦斯的聚集，嚴格控制明火也就是點火源的出現(xiàn)，并加大對相關設備的檢查力度，在適當?shù)奈恢冒惭b隔爆裝置。

3.2 滅火方式

如果礦井內(nèi)出現(xiàn)火災，會直接造成人員傷亡，給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，因此為預防火災的出現(xiàn)，需深化對各個工作的管理，并做好應急培訓。當發(fā)生火災后，井下的開采人員可到應急區(qū)域拿到相應的裝備處理，保護自己與周圍人的安全，把火災對自身的影響降到最低，而最常用的方式是使用滅火器。火災發(fā)生時，也可以用其他方式處理，比如用黃泥灌溉滅火，或是惰性氣體滅火，前者是用黃泥遇水成漿后，隔絕空氣的特點，阻止空氣與火焰接觸，火苗或燃燒的物體無法接觸到空氣中的氧氣后，火苗會逐漸變小，但用這個方式處理時要注意的是，黃泥灌漿結束后，需及時清理運輸黃泥的管道，以免剩余黃泥凝結阻隔流體流出，而惰性氣體主要包括氮氣等，火焰和這類氣體接觸后，燃燒變慢，控制了火勢。

4 結語

立足于防滅火，提出通風系統(tǒng)技術優(yōu)化，需明確礦井通風系統(tǒng)實際運行的特點，提出處理方案，并了解礦井發(fā)生火災的外部原因與內(nèi)部原因，以及防滅火的原理，提出需改變系統(tǒng)通風的方式，并實時監(jiān)測瓦斯的含量。借由這一方式，可有效減少影響礦井安全的因素，確保設備運行的穩(wěn)定，保證作業(yè)人員的生命安全。

【參考文獻】

[1]王華，張世鵬.基于防滅火的礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化技術[J]. 礦業(yè)安全與環(huán)保，2012，37（S1）：1-3.

[2]柳杰.礦井防滅火技術的現(xiàn)狀探究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012（09）：197-198.endprint