礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)分析

任一亮

（山西焦煤集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司，山西 呂梁033500）

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)的意義

現(xiàn)階段所應(yīng)用的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，一方面是要向礦井下各個(gè)工作點(diǎn)通過入風(fēng)口送入新鮮的空氣，然后將有毒有害的氣體通過出風(fēng)口排出；另一方面還能夠降低井下作業(yè)環(huán)境的溫度，幫助工作者更好地采礦。只有確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性才能夠減少安全事故的出現(xiàn)。近年來(lái)，人們經(jīng)常能夠從電視上看到關(guān)于采礦工作的報(bào)道，很多事故的出現(xiàn)都是由于瓦斯事故或者礦井坍塌所造成的，輕則導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益出現(xiàn)下滑，嚴(yán)重的會(huì)對(duì)實(shí)際采礦的工作者帶來(lái)致命的危害。尤其是在一些黑礦的挖掘過程中，工作人員的工作環(huán)境安全性根本得不到保障，而且工作強(qiáng)度極大。目前，很多礦井的通風(fēng)系統(tǒng)還不合理，這條和工作者身體健康息息相關(guān)的生命線在設(shè)計(jì)上還存在一些漏洞，所以導(dǎo)致了安全隱患的存在和安全事故的出現(xiàn)。因此，必須要結(jié)合實(shí)際的情況對(duì)煤炭資源開采過程中的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析，保障其始終處于一個(gè)安全的工作狀態(tài)，這是提升礦井通風(fēng)安全性和經(jīng)濟(jì)性的重要措施。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化方法

2.1 利用多級(jí)機(jī)站通風(fēng)

在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)和優(yōu)化過程中，多級(jí)機(jī)站所發(fā)揮的作用十分顯著，它能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)越性，并節(jié)省能耗，對(duì)工作效率的提升作出了巨大的貢獻(xiàn)。所謂的多風(fēng)機(jī)多級(jí)站，主要就是至少二級(jí)以上的風(fēng)基站將地表新風(fēng)輸送到井下，并且將礦井下的一些受到污染的氣體排放到地表的系統(tǒng)。多級(jí)機(jī)站的風(fēng)量可以由風(fēng)機(jī)控制，這點(diǎn)可以通過控制通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)。多級(jí)風(fēng)站的使用減少了調(diào)節(jié)風(fēng)窗的使用，降低了調(diào)節(jié)風(fēng)量的難度，簡(jiǎn)化了風(fēng)量調(diào)節(jié)過程。利用多級(jí)機(jī)站通風(fēng)本質(zhì)上的作用是更新礦井下方的空氣。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于具體的通風(fēng)量和排風(fēng)量是能夠借助多級(jí)機(jī)站進(jìn)行彈性調(diào)控的，而且對(duì)于礦井的分配也始終處于一個(gè)穩(wěn)定平衡點(diǎn)狀態(tài)，不會(huì)存在漏風(fēng)等風(fēng)量損失的情況，相應(yīng)的工作效率也十分高[1]。

2.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的最優(yōu)布局理論

隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提高，對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求也在不斷提升，但煤炭資源的總量是有限的，大量的開采會(huì)使得后期的采礦工作難度增大，相應(yīng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的規(guī)模也會(huì)隨之提升。傳統(tǒng)意義上借助多年的管理經(jīng)驗(yàn)來(lái)改善礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)不能夠滿足實(shí)際需求，相應(yīng)的礦井環(huán)境也在不斷地變化。在這樣的發(fā)展背景下想要確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就必須要在系統(tǒng)的關(guān)鍵位置上安排一定數(shù)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，提供必要的數(shù)量信息，以反映系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在這一過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用和安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用就要緊密結(jié)合在一起。開發(fā)和設(shè)計(jì)相應(yīng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算軟件，通過科學(xué)計(jì)算確定合理的通風(fēng)系統(tǒng)，并且優(yōu)化方法由線性向非線性優(yōu)化方向發(fā)展。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以使礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化變得更簡(jiǎn)潔而且更有效，所以應(yīng)努力以計(jì)算機(jī)為工具完成對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化與設(shè)計(jì)。

2.3 采礦風(fēng)量的合理選用與調(diào)節(jié)

在地下采礦工作持續(xù)進(jìn)行的過程中，巷道的長(zhǎng)度在增加，空氣的稀薄程度在增加，有害氣體的數(shù)量在增加，這時(shí)對(duì)風(fēng)量的調(diào)節(jié)就提出了一定的要求。一般而言，通過通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)以及一系列的生產(chǎn)區(qū)域風(fēng)量匹配是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足實(shí)際需求的，即使浪費(fèi)了大量的資源但是工作效果和工作效率依然并不理想。因此，對(duì)風(fēng)量做好有效的彈性調(diào)控，對(duì)風(fēng)量調(diào)節(jié)以及局部風(fēng)量的調(diào)節(jié)進(jìn)行合理、嚴(yán)格的控制是關(guān)鍵的操作步驟。針對(duì)總風(fēng)量的調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō)，其關(guān)系到整個(gè)采礦地下工作的順暢性，煤礦總風(fēng)阻、主扇風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及葉片安裝角等調(diào)節(jié)是關(guān)鍵。而針對(duì)于局部風(fēng)量的調(diào)節(jié)，即對(duì)每一個(gè)工作點(diǎn)具體的通風(fēng)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，首先，減少工作點(diǎn)巷道之間的風(fēng)阻，以實(shí)現(xiàn)不同工作點(diǎn)的風(fēng)量平衡。該工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)能夠通過擴(kuò)大巷道斷面積，修復(fù)并聯(lián)報(bào)廢的巷道得以實(shí)現(xiàn)，而且工作效果也非常顯著。其次，對(duì)于一些需要增加風(fēng)阻的工作點(diǎn)來(lái)說(shuō)，可以在巷道之間設(shè)計(jì)風(fēng)窗，進(jìn)而對(duì)風(fēng)路的流向加以改善，使得阻力達(dá)到一個(gè)比較平衡的狀態(tài)。

煤炭資源的開采和利用是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)的工作，雖然能夠獲取較多的經(jīng)濟(jì)效益，但是采礦工人井下工作卻充滿著危險(xiǎn)，影響其生命安全的重要因素就是通風(fēng)系統(tǒng)的安全性。而且即使是設(shè)計(jì)合理的通風(fēng)系統(tǒng)，也會(huì)隨著煤炭資源開發(fā)的變化而出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況。因此，加強(qiáng)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)分析，結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行改善和優(yōu)化，不僅僅保障了工作者的生命安全，而且還促進(jìn)了礦產(chǎn)資源開發(fā)的合理性、高效性提升。