礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性影響因素分析

周文宏

(陽煤集團(tuán)安監(jiān)局，山西 陽泉 045000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定情況在近年來也引起了越來越多的關(guān)注。在大型煤礦或小型煤礦中，通風(fēng)系統(tǒng)不合理導(dǎo)致的事故時(shí)有發(fā)生。綜上所述，現(xiàn)階段礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)仍然存在諸多不足，其缺陷主要表現(xiàn)在通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理以及管理不合理等諸多方面。隨著經(jīng)濟(jì)水平以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，結(jié)合礦井的現(xiàn)場實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效促進(jìn)整體的穩(wěn)定性的提升。由于礦井的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，工作人員對(duì)于礦井的影響因素研究不夠充分，特別是發(fā)生災(zāi)害時(shí)對(duì)災(zāi)害的原因以及嚴(yán)重程度都沒有進(jìn)行較為深入的探討，如何有效處理礦井災(zāi)害對(duì)于實(shí)現(xiàn)礦井的高效生產(chǎn)具有極其重要的意義[1]。

根據(jù)礦井生產(chǎn)實(shí)際情況，其不穩(wěn)定現(xiàn)象發(fā)生的背景存在較大差異，可以將礦井通風(fēng)的不穩(wěn)定現(xiàn)象劃分正常通風(fēng)條件下的不穩(wěn)定以及礦井災(zāi)害條件下的不穩(wěn)定現(xiàn)象兩種形式?；诖耍疚膶?duì)于通風(fēng)系統(tǒng)常見的不穩(wěn)定現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，按其成因的不同將其劃分為風(fēng)機(jī)導(dǎo)致的不穩(wěn)定通風(fēng)系統(tǒng)以及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置不合理導(dǎo)致的不穩(wěn)定系統(tǒng)兩種。

1 風(fēng)機(jī)影響

(1)喘振

當(dāng)?shù)V井的主通風(fēng)機(jī)位于礦井風(fēng)流較不穩(wěn)定的工作區(qū)域內(nèi)時(shí)，由于受到外部因素的影響，會(huì)導(dǎo)致工作環(huán)境中的氣流變化較為明顯，最終體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓受到不同程度的影響，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，甚至損壞風(fēng)機(jī)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的噪音強(qiáng)度也會(huì)明顯增加，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)喘振。

(2)互相干擾

隨著礦井生產(chǎn)力水平的提升，礦井生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，與之相對(duì)應(yīng)的礦井風(fēng)井?dāng)?shù)量也在逐漸增加，各礦井中安裝的通風(fēng)設(shè)備也越來越多。一般情況下，當(dāng)同一個(gè)入風(fēng)口中的設(shè)備數(shù)量較多時(shí)，各設(shè)備之間容易出現(xiàn)明顯的搶風(fēng)現(xiàn)象，設(shè)備之間會(huì)出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象。同時(shí)，在風(fēng)機(jī)的初始設(shè)計(jì)階段，對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)阻力值都會(huì)存在較大的差異，最終導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)個(gè)別的停機(jī)、無風(fēng)以及風(fēng)流變化等故障。這些主要是由于設(shè)備的不匹配所導(dǎo)致的，會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)礦井的通風(fēng)效果，最終引發(fā)事故。實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了解決通風(fēng)異常的現(xiàn)象，可以改進(jìn)現(xiàn)有的通風(fēng)方式以避免發(fā)生事故，同時(shí)，在后續(xù)的生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)于風(fēng)機(jī)的選型以及風(fēng)機(jī)數(shù)量設(shè)置等方面的問題。

(3)設(shè)備落后

目前，在一些技術(shù)水平較為落后的礦井，大多還采用輔扇風(fēng)機(jī)來增加整個(gè)礦井的風(fēng)量以及風(fēng)壓值。然而，目前的大多數(shù)大型礦井對(duì)于這種通風(fēng)方式已經(jīng)逐漸淘汰。這種通風(fēng)方式被取代的原因主要為，在實(shí)際生產(chǎn)過程中輔扇經(jīng)常會(huì)受到主風(fēng)機(jī)的影響而出現(xiàn)停風(fēng)等故障，最終導(dǎo)致整個(gè)礦井的通風(fēng)效果達(dá)不到理想的預(yù)期，最終使事故的發(fā)生率顯著提升。

(4)礦井特征

由于礦井所處的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，不同區(qū)域的礦井對(duì)應(yīng)的自然風(fēng)壓值也會(huì)存在較大的差異?；诖耍瑢?duì)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，不同礦井也會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。其中，在山西以及某些位置變化較大的地區(qū)，礦井的風(fēng)機(jī)安裝位置不合理將很容易出現(xiàn)風(fēng)機(jī)做負(fù)功的情況。當(dāng)出現(xiàn)礦井漏風(fēng)時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)很難將大量的新鮮風(fēng)流送入工作面，進(jìn)而導(dǎo)致反風(fēng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。這種情況下，應(yīng)當(dāng)綜合考慮礦井地質(zhì)因素，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)于現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理改進(jìn)，選用合理的通風(fēng)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井的良好通風(fēng)。

2 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)缺陷

(1)風(fēng)路短路

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)不合理是礦井通風(fēng)效果不穩(wěn)定的主要因素之一，當(dāng)主要的通風(fēng)支路出現(xiàn)短路的情況時(shí)，整個(gè)風(fēng)流系統(tǒng)中的風(fēng)流出現(xiàn)較大范圍的波動(dòng)，最終使整體的通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。實(shí)際生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)風(fēng)流支路短路的原因，大多是由于風(fēng)門的質(zhì)量較差、風(fēng)門損壞以及設(shè)計(jì)不合理等諸多因素，同時(shí)，風(fēng)流的不穩(wěn)定大多體現(xiàn)在通風(fēng)系統(tǒng)的主扇風(fēng)壓出現(xiàn)負(fù)壓。

(2)開拓設(shè)計(jì)缺陷

進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)路角聯(lián)的情況。大多數(shù)礦井都存在這種故障情況，對(duì)于角聯(lián)來說，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其作用效果進(jìn)行辨別，分析其是屬于何種類型的角聯(lián)，評(píng)估其對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)是有害還是有益的。

在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)盡量避免有害角聯(lián)的數(shù)量，通過有益角聯(lián)代替已有有害角聯(lián)，通風(fēng)支路的不合理布置會(huì)導(dǎo)致整個(gè)礦井的通風(fēng)能力較低。

(3)通風(fēng)系統(tǒng)智能化

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)越來越智能，在發(fā)生事故之前都進(jìn)行預(yù)測。對(duì)于礦井專業(yè)人員，應(yīng)當(dāng)使其認(rèn)識(shí)到通風(fēng)不良的危害，對(duì)于現(xiàn)階段的通風(fēng)工作管理應(yīng)當(dāng)盡量采取科學(xué)的方式，建立完備的通風(fēng)管理系統(tǒng)。具體的標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)在：應(yīng)當(dāng)保證主單能夠正常運(yùn)行，不出現(xiàn)喘振的情況，從而避免瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)而導(dǎo)致事故；主要的設(shè)備應(yīng)當(dāng)合理布置，有報(bào)警裝置；對(duì)于聯(lián)合工作的風(fēng)機(jī)也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理優(yōu)化以及組合；根據(jù)科學(xué)方法進(jìn)行通風(fēng)阻力測定，合理的進(jìn)行降阻；根據(jù)礦井的實(shí)際情況安排主扇位置，增加有用功；在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)盡量采用有益角聯(lián)，避免有害角聯(lián)。

3 結(jié)語

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)來說具有極其重要的意義。因此，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合目標(biāo)礦井實(shí)際情況，選擇合理的通風(fēng)方式以及高效的通風(fēng)系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井的安全高效生產(chǎn)。