礦井通風(fēng)技術(shù)及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計要點分析

王海鵬

摘 要：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是保障安全生產(chǎn)運營的關(guān)鍵部分。本文將對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要問題進(jìn)行分析，研究強(qiáng)化礦井通風(fēng)技術(shù)的有效策略，探究礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計要點，以期推動礦井通風(fēng)技術(shù)與系統(tǒng)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng)技術(shù);優(yōu)化設(shè)計

行業(yè)是國內(nèi)危險性最高的行業(yè)之一，近些年國內(nèi)礦山安全事故次數(shù)顯著下降，但與西方發(fā)達(dá)國家相比仍有待提高。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是確保礦井安全生產(chǎn)運營的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到礦井的經(jīng)濟(jì)效益、抗災(zāi)能力、產(chǎn)量以及產(chǎn)能的穩(wěn)定性?；诖?，對于礦井通風(fēng)技術(shù)及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計要點的分析有著重要意義。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要問題

1.1 監(jiān)管體系有待完善

作為礦井的重要部分，礦井通風(fēng)系統(tǒng)是確保安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié);因此，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效管理有著重要意義?，F(xiàn)階段，國內(nèi)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理主要存在監(jiān)管力度不足、設(shè)備質(zhì)量有待提升、資金投入有待提高等問題。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)督體系是指在礦井通風(fēng)過程中需要對技術(shù)人員的綜合素質(zhì)、機(jī)械設(shè)備、地質(zhì)狀況進(jìn)行考量;借助計算機(jī)信息技術(shù)與安全數(shù)據(jù)庫構(gòu)建監(jiān)管體系，依靠計算機(jī)信息技術(shù)的精密性與科學(xué)性，提升礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。監(jiān)管體系是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效運行的重要關(guān)鍵，為保障礦井的安全生產(chǎn)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管力度，完善監(jiān)管體系。

1.2 設(shè)備質(zhì)量有待提升

礦井機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量直接關(guān)系著礦井的通風(fēng)效果。礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要借助機(jī)械通風(fēng)與自然通風(fēng)實現(xiàn)通風(fēng)效果，能夠有效防范礦井生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各類災(zāi)害。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備主要為風(fēng)機(jī)，由于在礦井生產(chǎn)階段的采掘系統(tǒng)會對生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，從安全角度考慮，應(yīng)確保風(fēng)機(jī)的采購質(zhì)量能夠充分適應(yīng)礦井各階段的作業(yè)需求。

1.3 資金投入

礦井的長時間生產(chǎn)運營需要資金與通風(fēng)技術(shù)的支持。在國內(nèi)礦山企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃當(dāng)中，安全生產(chǎn)運營始終處于首位首要;礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)運營能夠確保礦山企業(yè)穩(wěn)定、長久、可持續(xù)性發(fā)展。只有在通風(fēng)資金得到保障的前提下，才能夠?qū)ΦV井通風(fēng)技術(shù)與系統(tǒng)進(jìn)行有效管理與開發(fā);若沒有充足的技術(shù)資金會弱化礦井的通風(fēng)技術(shù)系統(tǒng)效果，降低生產(chǎn)運營的安全系數(shù)。與此同時，還應(yīng)加強(qiáng)、完善礦井的通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要包含動力控制與檢測、巷道、通風(fēng)裝置;完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)能夠有效控制風(fēng)向與風(fēng)量，進(jìn)而保障井下的安全生產(chǎn)運營。在實際的井下生產(chǎn)運營過程中，如果通風(fēng)系統(tǒng)不完善、通風(fēng)設(shè)施不可靠會嚴(yán)重影響通風(fēng)效果，進(jìn)而增加安全事故的發(fā)生概率。

2 強(qiáng)化礦井通風(fēng)技術(shù)的有效策略

2.1 合理選用礦井通風(fēng)系統(tǒng)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要包括通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、控制裝置、通風(fēng)動力;將新鮮空氣通過集中裝置輸送到井下，排出污濁空氣;能夠充分滿足井下安全生產(chǎn)運營的需求。在選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮送風(fēng)井、礦井主扇區(qū)運行方式的正常運行。在選擇回風(fēng)井與送風(fēng)井時，通常會考慮對角式、中央對角混合式、中央式，依照抽出式與壓入式等諸多運行方式調(diào)整礦井主扇的運行方式，進(jìn)而保障礦井通風(fēng)系統(tǒng)可以充分滿足安全生產(chǎn)運營的相關(guān)需求，并在一定程度上降低礦井通風(fēng)系統(tǒng)的實際工作時長，保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性與經(jīng)濟(jì)性。

2.2 維護(hù)與管理通風(fēng)裝置

為確保對礦井通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行有效管理，應(yīng)科學(xué)、合理地設(shè)置礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)裝置，例如風(fēng)門、擋風(fēng)墻、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等。為更加科學(xué)有效地安裝上述通風(fēng)裝置，應(yīng)仔細(xì)確認(rèn)上述裝置狀態(tài)的合理性;若通礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)裝置出現(xiàn)損壞，極易導(dǎo)致礦井通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，會減弱井下風(fēng)速;因此，需要定期管理并維護(hù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)裝置，避免出現(xiàn)微風(fēng)或無風(fēng)問題，影響礦井的安全生產(chǎn)運營[1]。

2.3 科學(xué)調(diào)節(jié)風(fēng)量

風(fēng)力在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的巷道中的推送階段會對風(fēng)量進(jìn)行不同程度地調(diào)解。通常情況下，借助礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)與生產(chǎn)區(qū)域開展的風(fēng)量匹配工作難以充分滿足井下生產(chǎn)環(huán)境的實際需求;因此，為更好地控制井下生產(chǎn)環(huán)境的安全性，應(yīng)重視風(fēng)量調(diào)節(jié)工作的重要性。風(fēng)量調(diào)節(jié)工作主要包括局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、總風(fēng)量調(diào)節(jié);在調(diào)節(jié)礦井總風(fēng)量時，其關(guān)鍵影響因素在于葉片安裝角度、主扇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及礦井的總風(fēng)阻;在調(diào)節(jié)礦井局部風(fēng)量時，應(yīng)充分考慮風(fēng)阻增加、風(fēng)阻減小以及輔助通風(fēng)機(jī)條件[2]。

風(fēng)阻減少主要是對礦井通風(fēng)系統(tǒng)巷道內(nèi)的阻力進(jìn)行減弱，均衡礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)量。一般情況下，通過開鑿并聯(lián)巷道、修復(fù)并聯(lián)報廢巷道、擴(kuò)大巷道橫截面積能夠有效降低礦井的總風(fēng)阻，更好地調(diào)節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量。風(fēng)阻的增加是指增加小阻力風(fēng)路的阻力，確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)路受阻，進(jìn)而改善礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)路流向，平衡礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的阻力，維持井下風(fēng)量的供求平衡;通常在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的巷道內(nèi)設(shè)計封窗能夠有效增加風(fēng)阻。輔助通風(fēng)是指借助輔助通風(fēng)機(jī)降低風(fēng)路的運行風(fēng)阻，該種方法具有較高的可行性且操作簡易，但與上述增加風(fēng)阻、減小風(fēng)阻的方法相比，安全性較差，也較難管理。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計要點

3.1 正確選擇優(yōu)化改造方案

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計直接關(guān)系到礦井的系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計方案能夠提升礦井的生產(chǎn)建設(shè)速度，降低礦井的生產(chǎn)時間與投資成本，并持續(xù)影響后續(xù)的礦井生產(chǎn)高效性。因此，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計人員應(yīng)科學(xué)合理地規(guī)劃設(shè)計方案，將礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計作為重點研究內(nèi)容?，F(xiàn)階段，國內(nèi)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要采用中央并列模式，即在保持原有礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改造優(yōu)化礦井井下的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò);這種改造優(yōu)化方式能夠保障礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)裝置在適宜的功率條件下穩(wěn)定井下的易通風(fēng)階段，減少資源的浪費;與此同時，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)裝置接住高壓變頻技術(shù)能夠充分結(jié)合礦井井下的實際生產(chǎn)運營條件，調(diào)節(jié)自身設(shè)備裝置的工作狀態(tài)。

3.2 輔助優(yōu)化措施

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的輔助優(yōu)化改造措施主要有：第一，礦井通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)裝置對于高壓變頻技術(shù)的選用，會適當(dāng)?shù)卦黾拥V井內(nèi)的風(fēng)速;尤其在主石門的位置會產(chǎn)生超限風(fēng)速問題，為有效解決風(fēng)速超限問題，應(yīng)在礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中增添一到兩個主石門，使得主石門能夠?qū)⒕讉}與運輸大巷連接起來;在增添主石門的過程中，應(yīng)充分考慮到礦井主石門的橫截面問題;主石門在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的設(shè)置意義在于：

首先，能夠降低礦井內(nèi)部的風(fēng)速;其次，在對礦井生產(chǎn)管理進(jìn)行擴(kuò)大化的進(jìn)程中，主石門的增加能夠在一定程度上緩解礦井原有的運力不足的問題。第二，在礦井井下通風(fēng)困難階段，會出現(xiàn)礦井通風(fēng)阻力較大且礦井的兩翼通風(fēng)阻力不夠均衡的問題;為解決上述問題，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化應(yīng)從回風(fēng)立井著手，在回風(fēng)井的井底挖掘回風(fēng)暗立眼，進(jìn)而提升礦井通風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)巷的通風(fēng)容易程度。第三，擴(kuò)大礦井通風(fēng)系統(tǒng)部分巷道的橫截面積，該種優(yōu)化設(shè)計方案應(yīng)從兩方面對巷道段進(jìn)行擴(kuò)大。第四，在礦井層開采區(qū)的后續(xù)開采工作中，主要開采對象為下組;因此，在對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，可以挖掘一到兩條新的集中回風(fēng)巷，并使其與現(xiàn)有回風(fēng)總巷道保持平行;礦井通風(fēng)系統(tǒng)新集中回風(fēng)巷的挖掘目的在于提高礦井井下的通風(fēng)效率，降低礦井井下的通風(fēng)阻力，進(jìn)而為礦井井下的生產(chǎn)運營創(chuàng)造更穩(wěn)定、安全的環(huán)境，以提升礦井井下生產(chǎn)運營的穩(wěn)定性與安全性。

4 結(jié)論

綜上所述，礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理存在的主要問題有監(jiān)管力度有待加強(qiáng)，機(jī)械設(shè)備質(zhì)量需要嚴(yán)加管控，礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的資金投入需要進(jìn)一步增強(qiáng)。通過合理選用礦井通風(fēng)系統(tǒng)，定期管理與維護(hù)礦井系統(tǒng)的井下通風(fēng)裝置，合理調(diào)節(jié)并選用礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量能夠有效強(qiáng)化礦井通風(fēng)技術(shù);通過正確選擇優(yōu)化改造方案并結(jié)合各種輔助優(yōu)化改造措施能夠有效優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。

參考文獻(xiàn)：

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