礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究與應(yīng)用

馬永華

摘 要：礦井開采技術(shù)的延伸以及深度的增加，礦井開采時間的延長，使我國對礦山的安全和監(jiān)督非常重視并嚴(yán)格要求，作為礦山生產(chǎn)不可缺少的系統(tǒng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)對礦井生產(chǎn)起著重大的功能，在每個煤礦企業(yè)中，煤礦礦井的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計是否合理，對確保礦井安全生產(chǎn)以及工作人員的人身安全問題起到重要的作用，對礦井投入生產(chǎn)后的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)的影響，是反映礦井設(shè)計質(zhì)量和水平的關(guān)鍵，優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)由眾多因素復(fù)雜組成的，要考慮各種因素的影響，運用科學(xué)方法達(dá)到合理應(yīng)用的目的。

關(guān)鍵詞：礦井；通風(fēng)系統(tǒng)；優(yōu)化；設(shè)計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.056

0 前言

現(xiàn)在我國的的工業(yè)技術(shù)正在不斷的發(fā)展中，雖然現(xiàn)在的煤炭資源已經(jīng)十分的緊缺卻還是有大量的需求，因為煤礦的開采一般是在地下進(jìn)行，所以如果沒有一個良好的通風(fēng)系統(tǒng)就會產(chǎn)生很多有害氣體排不出去，這樣有害氣體既會傷害礦井工作人員，又對安全生產(chǎn)帶來威脅。所以對礦井必須進(jìn)行通風(fēng)。

1 煤礦礦井的通風(fēng)理論與方法

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是主要是指運用良好的通風(fēng)動力將井下的作業(yè)環(huán)境提供新鮮安全的空氣，并且可以將井下的不好的空氣順利的排出到礦井外面。保障通風(fēng)系統(tǒng)的有效運行是對礦井工人人身安全和煤礦能夠安全生產(chǎn)的有效保證?，F(xiàn)在這些年因為礦井開采力度不斷的加大導(dǎo)致通風(fēng)的力度已經(jīng)嚴(yán)重的沒有以前的效果了，已經(jīng)不能保證煤礦的安全生產(chǎn)要求，所以一定要將礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計，并且良好的應(yīng)用到煤礦的安全生產(chǎn)中，由于自然通風(fēng)中風(fēng)壓具有小和不穩(wěn)定的特點，所以按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，礦井都必須采取機械通風(fēng)來達(dá)到礦井通風(fēng)的目的。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的研究

（1）通風(fēng)系統(tǒng)基本分析。通風(fēng)機是礦井通風(fēng)系統(tǒng)好壞的重要保證?，F(xiàn)在有很多礦井的使用的使用的通風(fēng)機運行功率較低，不光起不到作用，還很耗費能量。因為通風(fēng)環(huán)境需要的風(fēng)速過大，所以要根據(jù)各礦井的要求選擇低轉(zhuǎn)速、小功率的電機，既提高電機負(fù)荷，又可以節(jié)約能源，還能實現(xiàn)降低礦井的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)費用。

（2）礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化。通風(fēng)應(yīng)用計算機技術(shù)實現(xiàn)對礦井安全通風(fēng)系統(tǒng)的分析和優(yōu)化，隨著計算機技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的提高和普及，對于煤礦安全生產(chǎn)產(chǎn)生重大的意義。

1）研究礦井系統(tǒng)的通風(fēng)阻力。影響分風(fēng)和能耗情況的就是礦井通風(fēng)阻力。在日常工作中，要及時對通風(fēng)阻力檢測和匯報，為了方便分析和研究，要將數(shù)據(jù)認(rèn)真的記錄成冊。

通風(fēng)阻力采用公式計算：h=R·Q2，mmH2O

h---通風(fēng)阻力，mmH2O；R---風(fēng)阻，kgf·s2/m8；R=a·L·P/S3

；a---摩擦阻力系數(shù)，kgf·s2/m4；L---巷道長度m；P---巷道周長m

；S---巷道斷面m2；Q---巷道風(fēng)量m3/min。

2）礦井通風(fēng)系統(tǒng)對風(fēng)量的調(diào)節(jié)研究。可以通過計算機對巷道阻力和對風(fēng)量進(jìn)行合理的分配，可以使用風(fēng)量調(diào)節(jié)法，就是減少阻力，增加阻力大的巷道風(fēng)量。合理的分配風(fēng)量滿足生產(chǎn)，要根據(jù)礦井開采的變化，及時調(diào)整數(shù)據(jù)。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性優(yōu)化

（1）礦井通風(fēng)安全管理工作的主體是人，要想確保礦井通風(fēng)安

全，通風(fēng)安全管理人員非常重要，要加強專業(yè)知識培訓(xùn)學(xué)習(xí)，全面認(rèn)識和了解通風(fēng)安全工作，從本質(zhì)上改變安全管理隱患。（2）用獎懲的辦法提高礦井通風(fēng)管理人員的工作主動性和積極性，增強他們的工作熱情，消除不當(dāng)?shù)墓芾硭枷耄ＷC通風(fēng)安全隊伍的穩(wěn)定。（3）建立健全的制度，對每個環(huán)節(jié)、每道工序的零誤差和零紕漏，嚴(yán)格把控通風(fēng)系統(tǒng)的每一個應(yīng)用環(huán)節(jié)都要按照要求去設(shè)置。（4）最大限度重視和保護(hù)井下工作人員的生命健康，在高濃度瓦斯和易燃易爆煤層的礦井布置專用回風(fēng)道，合理的布置運輸設(shè)備，加強噴霧降塵工作。（5）對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行定期的維修管理和清潔的作業(yè)。保障通風(fēng)管理的設(shè)備完好能夠安全運行。

4 結(jié)論

合理有效的礦井通風(fēng)運行，直接影響著礦井高效率的生產(chǎn)安全?？煽啃栽礁呔驮桨踩?，那么它的生產(chǎn)和管理都會越好。

5 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的原則與要求

通風(fēng)系統(tǒng)要符合國家的法律規(guī)定，并且有穩(wěn)定性和可靠性，要有強大的抵御一般災(zāi)害的能力，要減少成本的投入，不會給煤礦企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)上的壓力，并且要與所在井下的環(huán)境相適應(yīng)，建立一個比較科學(xué)的通風(fēng)系統(tǒng)。

6 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案的研究和優(yōu)化方式

要將礦井的經(jīng)濟(jì)利益和通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計有效的結(jié)合起來，并且還要有足夠的抵抗災(zāi)害的能力。新礦井在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的改造時，要結(jié)合具體礦井的實際條件去制定一些方案并且要選出最優(yōu)的方案來確定實施。必須要從實際出發(fā)，了解目前存在的實際情況對通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)存的狀況問題進(jìn)行全面調(diào)查分析，必須對礦井的生產(chǎn)能力、礦井的開拓方式、采區(qū)的布置、礦井通風(fēng)的阻力分布情況，采區(qū)的布置和漏風(fēng)情況和風(fēng)機性能情況以及瓦斯、地質(zhì)、氣候分布情況做一個充分的了解，然后做出科學(xué)的改造方案。

7 礦井通風(fēng)系統(tǒng)研究發(fā)展的方向

隨著礦井的不斷增多，規(guī)模增大，所以要相良好的管理通風(fēng)系統(tǒng)就需要建立起現(xiàn)代化智能的通風(fēng)管理系統(tǒng)，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的改造與建設(shè)中，要擁有多種技術(shù)途徑的發(fā)展，應(yīng)根據(jù)各自系統(tǒng)的具體條件，主要有：分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)、多風(fēng)機多級機站通風(fēng)系統(tǒng)、主、輔多機系統(tǒng)、統(tǒng)一主扇通風(fēng)系統(tǒng)、新型高效節(jié)能礦用風(fēng)機的研制與應(yīng)用，采用優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，由于礦井的壽命增長，礦井的深度加深，規(guī)模擴大，巷道的數(shù)量和長度也都有了增加，采用大量的人工 。利用計算機管理監(jiān)測系統(tǒng)趨勢已經(jīng)非常有必要。

8 結(jié)語

礦井的通風(fēng)系統(tǒng)不僅對煤礦的開采和作業(yè)人員生命安全有影響，還影響到中國礦產(chǎn)企業(yè)的繁榮發(fā)展，要根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的實際情況，有目的的聘請專家進(jìn)行現(xiàn)場教授和交流，切實提高從業(yè)人員的技術(shù)水平，更好的為煤礦事業(yè)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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