礦山開采作業(yè)中掘進通風技術(shù)及安全管理研究

劉長鴻

（烏蘇四棵樹煤炭有限責任公司，新疆 塔城 833019）

在礦山開采的過程中，一旦井下巷道內(nèi)的易燃氣體含量過高，極其容易發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸事故，給人民的生命財產(chǎn)安全帶來威脅，因此，為了避免災(zāi)難的發(fā)生，保障礦山能夠安全、高效、持續(xù)地開采，必須做好對井下的通風管理工作。

1 易發(fā)生安全事故的井下巷道特點

在實際進行礦山開采作業(yè)的過程中，進行礦產(chǎn)資源采掘的過程會導(dǎo)致礦床的地下土層受到破壞，導(dǎo)致易燃氣體的泄露，礦山井下巷道內(nèi)的易燃氣體濃度會變得很高而且當前的礦山開采技術(shù)也決定了井下巷道的通風效果不是良好，易燃氣體泄露后很可能短時間達到一個極高的濃度，給礦山開采工作人員帶來危險和生命安全，易燃氣體本身還會給周圍的環(huán)境和人帶來健康方面的影響，也導(dǎo)致了礦山開采進程的拖慢。易燃氣體中危險的主要是甲烷等氣體，甲烷是一種易燃易爆的氣體，在空間內(nèi)的濃度達到一定程度會發(fā)生爆炸，井下易燃氣體的爆炸需要一定條件，氣體的濃度首先要極高，其次還需要有氧氣來助燃，明火和高溫等就是爆炸的導(dǎo)火索，當前的礦企防止易燃氣體爆炸需要做出很大努力，從易燃氣體爆炸的條件入手進行防治，當然及時在井下巷道內(nèi)進行通風是最有效果的，加強礦山井下的通風，可以有效降低易燃氣體的濃度。易燃氣體濃度超過了標準規(guī)定的濃度就屬于高危礦井，易燃氣體涌出會導(dǎo)致礦井下空氣的污染和渾濁，需要進行及時的排放工作，對此類礦井的通風技術(shù)進行調(diào)整就十分必要，可以非常有效來控制易燃氣體濃度帶來的危害，可以有效避免井下爆炸等事故的產(chǎn)生，保證巷道內(nèi)的易燃氣體濃度處于合適的濃度和含量可以保證生產(chǎn)的有序進行，保證了經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。

2 礦企井下通風工作現(xiàn)狀

從當前的礦山開采狀況來看，大多數(shù)礦企在開采的過程中都合理應(yīng)用了通風技術(shù)，在一定程度上解決了易燃氣體涌出的問題，同時也降低了礦山開采事故發(fā)生頻率，但是在通風技術(shù)選擇方面，礦企需要根據(jù)自身井下開采情況采取合適的技術(shù)，從通風技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，礦山開采中的通風技術(shù)多為均壓通風技術(shù)與B 型通風技術(shù)。均壓通風技術(shù)具備良好的普適性，能夠適用于不同礦井的通風結(jié)構(gòu)，并且操作方便簡單，不需要較高的技術(shù)要求，但是均壓通風技術(shù)的缺點之一就是需要負責通風工作的人員對均壓風機內(nèi)部的不同部位的分壓情況進行實時監(jiān)督，因此需要較多的人力資源。B 型通風技術(shù)的優(yōu)點在于一通三防，但是在通風過程中，可能出現(xiàn)設(shè)備垮落的情況，導(dǎo)致其通風效率產(chǎn)生變化，因此，在B 型通風技術(shù)的應(yīng)用過程中，礦企管理人員需要結(jié)合該技術(shù)的應(yīng)用特點改善B 型通風技術(shù)存在的缺陷和漏洞，從而提高技術(shù)的應(yīng)用效率。從高風險礦井中的通風技術(shù)應(yīng)用狀況來看，通風技術(shù)的原理主要是在通風設(shè)備運行過程中利用礦井內(nèi)部的調(diào)壓裝置對通風設(shè)備兩側(cè)的壓力進行調(diào)整，從而實現(xiàn)通風，此外，利用礦井中的通風系統(tǒng)可以控制通風道兩側(cè)的壓力，從而保持良好的通風狀態(tài)。良好的通風技術(shù)既可以避免礦山出現(xiàn)火災(zāi)及爆炸事故，同時還可以改善礦井內(nèi)部的工作環(huán)境。

3 礦山采掘中所使用的通風技術(shù)

礦企業(yè)需要對易燃氣體濃度較高的礦井進行通風和抽放來降低井下易燃氣體的濃度，解決掉其中的安全問題，保證整個開采工作有序進行和完成。對當前的新型通風技術(shù)進行研究。

（1）雙U 型通風技術(shù)，雙U 型通風技術(shù)是經(jīng)過改善后的通風系統(tǒng)，優(yōu)點是風量大，可以為采掘工作人員提供充足的氧氣，風量輸送及時且方便快捷，在井下使用時運行的效果較好。

（2）均壓型通風技術(shù),均壓型通風技術(shù)是指將保持風機、風窗在均壓狀態(tài)。停風時，要可以控制均壓機的調(diào)量門，根據(jù)規(guī)范來調(diào)節(jié)面積的大小，避免出現(xiàn)壓力分布不均，進而造成不利后果。通過調(diào)節(jié)調(diào)量窗的面積大小，對礦井的風量進行實時、精確的控制，可以避免分壓不穩(wěn)。

（3）B 型通風技術(shù)，B 型通風技術(shù)也是一種改良的通風技術(shù)，具有較低的技術(shù)難度，并且可以控制易燃氣體涌出量和氣體濃度，使其處于限定的安全范圍以內(nèi)。使用這一通風技術(shù)要同時架設(shè)通風聯(lián)絡(luò)巷，形成并聯(lián)的通風網(wǎng)絡(luò)，控制易燃氣體涌出的方法主要是對回風巷道增阻，也可以對井下可燃氣體運移進行控制，對于過去的易燃氣體超限問題進行了有效解決，施工過程更加安全，作業(yè)環(huán)境得到很大程度的改善。

（4）局扇通風技術(shù)，局扇通風，即使用軸流式風機進行局部通風，是一種很重要的通風技術(shù)，其應(yīng)用較為廣泛。由于井下進行作業(yè)嚴格要求局扇通風設(shè)備的性能，比如需要具備較高的風壓以及較高的工作效率，產(chǎn)生的噪聲要小，風量要大，而且耐用，可以防爆等。

4 相關(guān)安全措施

易燃氣體是礦山井下采掘作業(yè)中常見的氣體，存在較大的毒性，對于參與礦山采掘作業(yè)的人員來說，不僅要預(yù)防易燃氣體中毒，還要防止因操作不當導(dǎo)致的爆炸事故。我國屬于世界上礦產(chǎn)資源儲量非常豐富的國家，但我國的可開采礦山中有相當一部分是高危礦井，這類礦井在采掘時很容易出現(xiàn)易燃氣體中毒或爆炸事故，事實上我國礦山采掘行業(yè)中也發(fā)生過大量因易燃氣體爆炸導(dǎo)致的意外事故。因此研究礦山采掘作業(yè)中的通風技術(shù)和安全管理技術(shù)，對于提升我國礦山采掘業(yè)的安全性具有重大意義。

4.1 優(yōu)化采掘安全管理模式

針對礦企來講，想要確保礦山采礦活動能夠安全平穩(wěn)的進行，這時企業(yè)就一定要創(chuàng)建和優(yōu)化采礦安全管理制度，如此才能有效促進礦企在根本上將開采作業(yè)中存有的風險排除掉。在這一過程中，礦企內(nèi)的有關(guān)部門應(yīng)該要高度重視安全管理制度的優(yōu)化工作，在工作期間，相關(guān)工作者也必須擁有較高的安全意識，并針對所有員工的行為進行約束和管控。另外，對于采礦活動中有關(guān)安全方面的問題，進行安全培訓(xùn)活動，以提升所有員工對于采礦安全問題的認知和重視程度。相關(guān)單位必須加強礦山開采的安全管理工作，在礦山開采前以及開采過程中必須要由作業(yè)者、檢驗機構(gòu)、政府部門三方達成一致，在此過程中，作業(yè)者是礦山安全管理的主要方向，因為其是礦山開采工作的執(zhí)行者，他們需要做到的有兩項：第一是提高自身的安全意識，在作業(yè)中維護自身安全；第二則是無論做哪一個環(huán)節(jié)的工作都要嚴格按照開采標準進行，避免失誤；至于政府部門起到的則是監(jiān)督作用，對工程總體進行統(tǒng)籌，確保開采安全；而檢驗機構(gòu)則是對礦山開采的每一環(huán)節(jié)進行檢驗，并且以國家級為標準對礦山開采流程予以評價，一旦有不合格的及時予以整頓，確保其合規(guī)性。也就是說三方之間在安全管理中所負責的方面不同，但是三方面缺一不可，相輔相成，在礦山開采中需要其積極完成合作，共同應(yīng)對礦山開采過程中可能遇到的各類問題。

4.2 加強礦企的安全生產(chǎn)意識

出現(xiàn)事故是最主要的原因是公司整體欠缺安全認識，疏于防范。假如礦企沒有給予安全管理足夠的重視，便不可能預(yù)先采用相應(yīng)措施來預(yù)防，最終致使出現(xiàn)安全事故。所以，降低礦產(chǎn)安全事故的出現(xiàn)，必須提升礦企整體的安全生產(chǎn)意識。比如，公司領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)該首當其沖，知曉作業(yè)期間的各個環(huán)節(jié)，再號召所有工作人員參加到安全管理工作中來。這樣使每位工作人員均認識到礦山生產(chǎn)安全的關(guān)鍵問題，及事故出現(xiàn)時會對礦企帶來怎樣的損害，便能夠逐漸提升其安全意識懂得保護自己和他人。公司要建立完備的安全管理機制，把機制中的所有內(nèi)容均灌輸給基層的所有工人，有效落實實施規(guī)范制度，以實現(xiàn)對于安全事故的有效防御。

4.3 建立信息化和智能化預(yù)警機制

對于大型礦山來說，由于礦井結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，當出現(xiàn)易燃氣體含量超標的現(xiàn)象時，問題可能無法在第一時間內(nèi)為人所知，因此，建立信息化和智能化的易燃氣體含量預(yù)警機制，對于及時了解礦井內(nèi)易燃氣體含量并做出應(yīng)對措施非常有幫助。信息化和智能化的易燃氣體含量預(yù)警機制要求以易燃氣體監(jiān)測裝置和通風裝置為核心，通過建立網(wǎng)絡(luò)平臺的形式將易燃氣體監(jiān)測裝置與通風裝置連接起來，當?shù)V井中的某一部位易燃氣體含量超標并被監(jiān)測裝置檢測到時，可通過網(wǎng)絡(luò)平臺及時的告知生產(chǎn)人員與管理人員，并自動調(diào)用通風系統(tǒng)進行通風。對于大型礦山來說，建立這種信息化和智能化的易燃氣體含量預(yù)警機制可以有效提升安全管理工作的效率，對于保障礦井內(nèi)生產(chǎn)人員的安全與強化管控效果都有顯著的作用。

4.4 提升礦井通風管理系統(tǒng)性能

在礦山采掘作業(yè)時，應(yīng)當保證工作臺作為主要通風場所，在設(shè)計通風系統(tǒng)時，應(yīng)當優(yōu)先保證工作臺上的通風系統(tǒng)配備；在開采礦山開采時，應(yīng)當注意分層、分時段與有序開采，盡量均衡各時段內(nèi)的開采數(shù)量，避免集中開采導(dǎo)致易燃氣體濃度過高使得通風系統(tǒng)壓力過大；在掘進作業(yè)時，應(yīng)當確保掘進平面與工作臺的串聯(lián)通風，防止掘進平面易燃氣體濃度過高導(dǎo)致人員中毒和爆炸問題。對于部分易燃氣體含量較高的礦井，應(yīng)當設(shè)置專門的通風系統(tǒng)與安全管控措施，嚴禁非專業(yè)人員進入到地面層與工作面；在進行礦山開采工作前，應(yīng)當對礦井中各部位的易燃氣體含量進行檢測，并繪制礦井易燃氣體易聚集區(qū)域的地形圖，開采時應(yīng)當以地形圖中的標注進行；在礦井進行改建與擴張時，應(yīng)當首先進行待改建和擴張地區(qū)的易燃氣體含量檢測，并進行安全論證，確保合格后方可進行，嚴禁在未進行易燃氣體含量檢測的前提下進行礦井的改擴建。

4.5 積極更新相關(guān)機械設(shè)備

隨著掘進技術(shù)以及相關(guān)機械的進步，開采量增多，這就意味著需要更加寬闊的巷道。而巷道掘進支護技術(shù)的發(fā)展跟不上巷道的發(fā)展，不能滿足作業(yè)需求。"工欲善其事必先利其器"在礦山開采中解決掘進支護問題，相關(guān)設(shè)備的更新是一個重要而基礎(chǔ)的方面。掘進支護設(shè)備器材，是進行掘進支護工作的基礎(chǔ)，也是影響其效果的關(guān)鍵因素，甚至在某些時間，決定著掘進支護的整體質(zhì)量。因此，對于礦企而言，需要加大資金投入，做好相關(guān)機械設(shè)備的更新工作，對設(shè)備進行更新?lián)Q代，采用先進的設(shè)備進行掘進支護工作的開展。同時做好設(shè)備的維護保養(yǎng)工作，讓設(shè)備能夠在最大程度上幫助和提升掘進支護的質(zhì)量和效果。

5 結(jié)語

盡管在礦山采掘作業(yè)中還存在著諸如從業(yè)人員對安全問題的重視程度不夠、環(huán)境惡劣、人員復(fù)雜、缺乏培訓(xùn)、缺少資金投入以及工作強度大等眾多問題，只要我們重視起來，加大資金投入及監(jiān)管力度，就能使礦山開采安全事故的發(fā)生降到最低。解決了這一問題，對我國經(jīng)濟的發(fā)展以及國力的強盛都有著很大的推動作用。