礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的分析

文/汪亮

礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的分析

文/汪亮

江蘇礦業(yè)分公司柳巷煤礦

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)的重要組成部分，保證煤礦安全生產(chǎn)非常重要，為此，應(yīng)保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定提高對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的管理水平。

通風(fēng)系統(tǒng)；可靠性

1 前言

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)的重要組成部分，在礦山生產(chǎn)系統(tǒng)中是非常重要的輔助環(huán)節(jié)之一，是保障井下生產(chǎn)活動和作業(yè)人員安全的基本系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)劣性直接影響著礦井的經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)。所以說僅在安全方面，礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力。平時(shí)應(yīng)利于事故、火的管理；事故時(shí)應(yīng)利于限制和縮小事故的危害程度與范圍，并便于控制災(zāi)害，利于救災(zāi)、救人和恢復(fù)生產(chǎn)。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性定義

礦井通風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中保持其工作參數(shù)值的能力，以維持井巷中必需的滿足要求的清潔風(fēng)量的供應(yīng)。（礦井通風(fēng)系統(tǒng)的工作能力：通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)量分配符合規(guī)定要求。）

通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性主要表現(xiàn)為：

2.1 在生產(chǎn)時(shí)期利用通風(fēng)動力，以最經(jīng)濟(jì)的方式向井下各用風(fēng)地點(diǎn)供給保質(zhì)保量的新鮮風(fēng)流；

2.2保證作業(yè)空間有良好的氣候條件；

2.3 沖淡或稀釋有毒有害氣體和礦塵；

2.4在發(fā)生災(zāi)變時(shí)，能有效、及時(shí)地控制風(fēng)向及風(fēng)量，并與其它措施結(jié)合，防止災(zāi)害的擴(kuò)大，進(jìn)而消滅事故。

為此，保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定的應(yīng)盡量構(gòu)筑合理的通風(fēng)系統(tǒng)。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)研究不足之現(xiàn)狀

目前在我國的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性研究理論中都是把通風(fēng)系統(tǒng)所對應(yīng)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)作為通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，然而如果從生產(chǎn)的角度來看，這樣是不合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)中重要的輔助環(huán)節(jié)，它是為生產(chǎn)服務(wù)的，是保障井下作業(yè)人員生命安全的基本系統(tǒng)。從生產(chǎn)的角度講，采礦工作面的可靠性是最重要的，一旦失效將導(dǎo)致該工作面無法生產(chǎn)。若通風(fēng)系統(tǒng)中的某一工作面失效，按照傳統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)可靠性計(jì)算方法計(jì)算，有可能只是使得整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性降低很少，但卻可能致使這一部分的生產(chǎn)作業(yè)無法進(jìn)行，這明顯是不符合實(shí)際情況的。在研究中不應(yīng)把通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)作為通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，而應(yīng)在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上把各個(gè)分支的可靠性考慮周到，這正是下一步通風(fēng)系統(tǒng)可靠性研究所要努力的方向。這就要求對于通風(fēng)系統(tǒng)自身的風(fēng)路可靠性進(jìn)行更細(xì)致和深入的研究。

4 合理的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具備的特點(diǎn)

①通風(fēng)系統(tǒng)簡單實(shí)用；

②通風(fēng)設(shè)施安全可靠；

③保證穩(wěn)定的風(fēng)流導(dǎo)向；

④礦井通風(fēng)阻力﹙包括摩擦阻力和局部阻力﹚最小，且分布合理；

⑤具備抗災(zāi)能力強(qiáng)。

5 構(gòu)筑合理通風(fēng)系統(tǒng)的原則

5.1整體性

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)緊密結(jié)合有機(jī)的整體，通風(fēng)系統(tǒng)僅僅是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，因此在擬定和分析通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，必須與其他系統(tǒng)同時(shí)考慮。因而，在進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就要實(shí)地考察礦井的實(shí)際情況，全面分析影響礦井生產(chǎn)與安全的各項(xiàng)因素并結(jié)合地質(zhì)和開采條件來擬定出一套合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)；而采掘巷道在布置時(shí)也必須考慮到對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的影響，以保證各子系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)有序地運(yùn)行。同時(shí)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)本身又是由進(jìn)回風(fēng)井筒、通風(fēng)機(jī)和其附屬裝置、通風(fēng)網(wǎng)路以及通風(fēng)設(shè)施等多個(gè)要素組成，這些要素之間也相互聯(lián)系、相互作用、相互依賴、相互影響。因此，在分析和設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，不能夠單從某一要素考慮，必須從通風(fēng)系統(tǒng)整體考慮；在對生產(chǎn)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)和改造時(shí)，不僅要考慮到新系統(tǒng)的先進(jìn)性、科學(xué)性、可靠性、合理性和適應(yīng)性，而且還要考慮礦井整體的物理?xiàng)l件。

5.2適應(yīng)性

是指通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)思、布置安裝、調(diào)試使用要和當(dāng)時(shí)礦井的具體實(shí)際情況相適應(yīng)，根據(jù)具體情況，適時(shí)地調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，其最本質(zhì)的原因是礦井的動態(tài)變化性。首先，礦井生產(chǎn)由若干個(gè)時(shí)間周期組成，建井期、投產(chǎn)初期、正常生產(chǎn)期、擴(kuò)大生產(chǎn)及礦井收縮期、不同生產(chǎn)過程的地質(zhì)構(gòu)造、工作面推進(jìn)速度等等因素對通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求是不同的。因此，適應(yīng)實(shí)際情況就需要對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行相對應(yīng)的適應(yīng)性不斷改造。其次，特別是生產(chǎn)時(shí)期，隨著生產(chǎn)系統(tǒng)的進(jìn)展和地質(zhì)條件的變化，或者生產(chǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)移、地質(zhì)構(gòu)造的變化，必須及時(shí)對礦井通風(fēng)系統(tǒng)加以調(diào)整，使其適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)系統(tǒng)，消除事故隱患，保證礦井正常的安全生產(chǎn)。最后，礦井本身的情況也在不停地發(fā)生著改變，如地震、水侵、垮落、爆炸等會使通風(fēng)系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)發(fā)生較大的改變，此時(shí)需要針對所發(fā)生的具體情況，采取措施、確定參數(shù)保證正常通風(fēng)系統(tǒng)，并隨之調(diào)整為合理礦井通風(fēng)系統(tǒng)。

5.3抗災(zāi)性

盡管我們采取了各種措施來消除事故隱患，避免事故的發(fā)生。但事實(shí)上，事故的發(fā)生防不勝防，隱患的出現(xiàn)更是難以杜絕。因此，我們在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅僅要考慮現(xiàn)行生產(chǎn)系統(tǒng)的需要，還應(yīng)該針對將來可能發(fā)生的事故或隱患預(yù)先采取措施，制定應(yīng)急預(yù)案，假象一旦真的發(fā)生事故，就可以利用預(yù)先設(shè)立的通風(fēng)系統(tǒng)將災(zāi)害控制在一定的區(qū)域內(nèi)，減少或阻止災(zāi)害擴(kuò)大，切斷由隱患向事故轉(zhuǎn)變的事故鏈，避免事故發(fā)生。減小或避免風(fēng)流逆流，減少或避免事故發(fā)生，從通風(fēng)系統(tǒng)上提高抗災(zāi)能力。

6 礦井應(yīng)急事故處理原則

礦井通風(fēng)系統(tǒng)無論多么合理，多么有效，也不可能達(dá)到一勞永逸的效果，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的適應(yīng)能力和抗災(zāi)能力畢竟是有限的，它隨生產(chǎn)和時(shí)間的變化而不斷地發(fā)生著改變，因此，我們在對通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和日常管理中必須留有一定富余空間。在井下發(fā)生事故的情況下，必須有一套完善的救災(zāi)系統(tǒng)，這可能需要對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改變，以適應(yīng)救災(zāi)的需要。

礦井的主要通風(fēng)機(jī)必須具備反風(fēng)的功能，并且反風(fēng)在10min 內(nèi)完成，反風(fēng)后的風(fēng)量不得小于反風(fēng)前的40％，如果利用通風(fēng)控制設(shè)施反風(fēng)，必須保證這些設(shè)施可靠性另外，必須對通風(fēng)人員安全技術(shù)培訓(xùn)提高技術(shù)素質(zhì)。

[1]梅啟智,廖炯生等.系統(tǒng)可靠性工程基礎(chǔ).科學(xué)出版社,1992,12：25～35

[2]徐瑞龍,劉劍.井下通風(fēng)構(gòu)筑物的可靠性分析.煤炭學(xué)報(bào),1992.3

[3]王旭斌,趙梓成.通風(fēng)系統(tǒng)可靠性分析.昆明工學(xué)院學(xué)報(bào),1994,19（5）

汪亮（1973—），男，江蘇徐州市人。本科，工程師，現(xiàn)就職于中國江蘇礦業(yè)分公司柳巷煤礦，主要從事安全工作。