煤礦備用電源啟動壓風系統(tǒng)引導礦井自然通風的理論研究

田志強

吉林省琿春市琿春礦業(yè)（集團）八連城煤業(yè)有限公司 吉林琿春 133300

近年來各大煤礦井下安全事故的發(fā)生，引起國家和政府對煤礦井下作業(yè)的安全管理的重點關注，并對煤礦井下安全作業(yè)的管理措施提出了更高的標準和要求。再加上通風設施是保證煤礦安全生產(chǎn)的重要影響因素[1]。通風設施的安全正常運轉(zhuǎn)和應用可以充分地保證井下工作人員和作業(yè)環(huán)境安全。同時，做好煤礦通風的安全隱患管理工作才能最大限度地降低安全事故的發(fā)生，才能更好地促進煤礦行業(yè)的良好生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

1 煤礦井下通風管理概述

針對煤礦中的礦井來講，不但狹窄而且嚴重欠缺光照，在使用掘進機進行采掘期間，施工人員需要頻繁轉(zhuǎn)移作業(yè)地點，另外在采掘期間極易出現(xiàn)各類地質(zhì)災害問題，因此在很大程度上增強了礦下通風的困難度。在采掘期間，還極易受到粉塵和瓦斯等不良問題的威脅，因此在開展礦下通風管理工作期間，應該對這些不良因素的影響進行充分的調(diào)查和考慮。通過以上不良問題的整體分析，目前在實施礦下通風管理工作期間，以技術為基礎一般會運用以下三種方法：第一，向礦下連續(xù)不間斷的輸送高質(zhì)量空氣，進而保證礦下采掘工人可以順暢呼吸；第二，把礦下各類毒害氣體有效排出，在最大程度上降低礦下環(huán)境中粉塵的含有量；第三，盡最大努力改良礦下的環(huán)境溫度，以免出現(xiàn)礦下溫度太高而影響了工作人員。

煤礦礦井均為雙電源供電，但為防止地震，水災，臺風等不可抗力因素及單電源運行期間突發(fā)的停電停風事故，保障井下作業(yè)人員在停風停電，提升系統(tǒng)無法運行的情況下，利用井筒梯子間進行逃生的供風需求，及無法攀登逃生的人員的自救需求[2]。設計備用電源，開啟壓風系統(tǒng)，保障井下逃生人員及等待救援人員的人身安全。

2 煤礦井下通風的安全管理措施

在煤礦井下作業(yè)期間，煤礦企業(yè)必須加強井下工作人員的技能培訓和安全教育，進一步提高其安全意識和技能水平，并對其進行多方位的優(yōu)化整改，積極向社會招聘專業(yè)能力強、技能水平較高的人才，做好人才的優(yōu)化配置，同時在正式開展煤礦井下作業(yè)時，企業(yè)應做好相關培訓，確保每一位井下工作人員均接受了一定的安全保障，使之在遇到問題時能夠采取有效措施進行及時處理，以此來確保煤礦井下作業(yè)的有序安全開展。在地面兩趟電源停電的情況下，應急備用電源啟動壓風系統(tǒng)流程：

（1）地面電氣作業(yè)人員立即轉(zhuǎn)換柴油發(fā)電機備用電源，實現(xiàn)井下壓風系統(tǒng)正常工作，井下人員開啟井下馬頭門附近的壓風管路閥門，實現(xiàn)局部供風，保證等待救援的人員供氧需求。

（2）地面電氣作業(yè)人員立即轉(zhuǎn)換柴油發(fā)電機備用電源，實現(xiàn)井下壓風系統(tǒng)正常工作，井下人員開啟井下馬頭門附近的壓風管路閥門，實現(xiàn)局部供風，保證等待救援的人員供氧需求。

（3）如果停電時間較長，在短時間無法啟動副井提升罐籠，井下人員需要沿副井（立井）梯子間或斜井攀爬逃生，打開風井隔斷風門，開啟風井處壓風管路閥門，關閉井底車場處閥門，對主井地面進行臨時遮擋（防止主井入風），在風井處壓風管路供風引流的作用下，利用風井與副井的壓風引流及高差實現(xiàn)自然風，從而保證逃生人員的供風需求。

（4）礦井壓風機設備說明：

壓風機4臺，兩臺為一組，輪換使用：

名稱：固定式空氣壓縮機

型號：GS315-10FA

相關技術參數(shù)：額定排氣壓力1．0MPa

公稱容積流量：50m3/min

額定功率：315KW

額定電壓：1140/660

額定電流：Ie19/16．9

轉(zhuǎn)速：2990r/min

（5）柴油發(fā)電機型號選擇：

柴油發(fā)電機機組型號：Hy-700GF

機組功率700kw

發(fā)動機型號：12M26D792E200

發(fā)動機功率720/792kw

（6）井下壓風管路調(diào)整：由地面至井下壓風系統(tǒng)主管路為6寸鋼管，支路為4寸管路，在原有壓風管路的布置中，應在井底車場處增設兩個閥門，一個閥門負責關閉進入采區(qū)主干路供風，一個用于開啟閥門滿足救援需要。在風井隔斷風門內(nèi)設置一個6寸閥門，在人員逃生前開啟，實現(xiàn)引流作用。

（7）井下人員供風量計算：正常情況下為保證井下壓風系統(tǒng)供風壓力需求，使用兩臺壓風機為一組供風，在應急使用時開啟井下供風管路閥門，兩臺壓風機可以提供接近100m3/min的供風量，或在引流的作用下，副井自然風的供風量（不考慮風阻）也可接近100m3/min的供風量，按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，井下每人每分鐘供給風量不得少于4m3，至少可以滿足25人的供風需求。按國家一級空氣質(zhì)量標準,室內(nèi)每人每小時應有30立方米新鮮空氣,二級標準為每人每小時25立方米新鮮空氣。在地面引入的空氣可以參考國家室內(nèi)空氣質(zhì)量標準，那么折合成每分鐘的供風量要求可以定為0．5m3/min，按照這個標準，提供100m3/min的供風量，可以滿足200人的正常供氧量，能夠滿足在應急情況下的救援需求[3]。

3 結語

在礦井的生產(chǎn)設計中沒有對雙電源以外的備用電源提出要求，但在礦井單電源供電的情況及不可抗力外在因素的影響下，利用備用電源啟動壓風系統(tǒng)引導礦井自然風的形成也是礦井安全生產(chǎn)的有力保障措施。