地質構造復雜礦井瓦斯治理通風方式選擇研究

霍昭中

摘 要：我國具有較長的礦井開采歷史，且部分留存下來的老礦井現(xiàn)今仍在使用，隨著開采的不斷推進，礦井的深度不斷提升和開采線路的拉長，礦井開采對通風系統(tǒng)的要求也日漸提高。但是，部分老礦并未結合實際開采需要對通風系統(tǒng)進行優(yōu)化改進，使得原有通風系統(tǒng)出現(xiàn)阻力增大、氣流不勻等方面的問題，在一定程度上增加了礦井開采的風險。對此，本文將對地質構造復雜礦井通風方式選擇進行分析，以維護礦井工人的生命安全，避免不必要損失的產生。

關鍵詞：地質構造;礦井;瓦斯治理;通風方式;選擇

通風系統(tǒng)作為維護礦井生產安全的基礎性保障，是礦井內部的“血液循環(huán)系統(tǒng)”，對礦井的集約化安全生產提供了重要保障。特別是在現(xiàn)代化礦井建設步伐加快的背景下，社會各方對礦井生產的安全性與高效性提出了更高的要求。在此背景下，我國礦井開采的機械化水平得到了大幅提升，通風技術亦得到了較快的發(fā)展，但是，在實際的通風方式選擇過程中仍舊存在較多的問題。對此，本文將從兩個方面對地質構造復雜礦井通風方式的選擇進行分析，以促進礦井生產安全性的提高。

1 地質構造復雜礦井通風存在的問題

地質構造復雜礦井通風存在的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是通風系統(tǒng)布置合理性偏低，主要表現(xiàn)為通風方式設計與實際運作方式存在較大的差異，且各采區(qū)存在分配風量不均的問題;二是井下溫度偏高，在高溫的影響下，部分礦井井下作業(yè)環(huán)境較差，使得礦井作業(yè)人員的體力消耗較大，針對這一情況，需要適度增加各個用風點的進風量，借助風來達到降溫和改善作業(yè)環(huán)境的效果;三是通風助力大，主要是指在回風路線長的影響下，通風過程中的巷道阻力與局部風阻有所加大，這在一定程度上增加了風量調配的難度;四是風量率偏低，主要是指部分礦井各煤層圍巖較為堅硬，且頂板垮落堅實度偏低，再加上開采后小眼口的密封效果較差，以出現(xiàn)漏風通道增多的問題，進而使得風量率有所降低;五是風流穩(wěn)定性偏低，主要是指部分礦井采區(qū)通風機房的位置偏高，且進風與回風進口間的差異較大，再加上大氣溫度變化的影響，使得自然風壓透過漏風通道，對風流的可控性與穩(wěn)定性產生影響，進而在一定程度上增加了風量調配的困難。

2 地質構造復雜礦井通風方式選擇的優(yōu)化

2.1 地質構造復雜礦井通風方式選擇的優(yōu)化

地質構造復雜礦井通風方式選擇的優(yōu)化，應當格外注意以下幾個方面：

2.1.1 通風方式的選擇

目前，礦井的通風方式主要包括壓入式、抽出壓入混合式以及抽出式等，其中壓入式的通風方法選用率較高，其余情況下多選用抽出式的通風方法，而混合式的通風方法由于設計的復雜度較高，使其實際的應用量較少。此外，礦井的通風方式一般包括混合式、兩翼分區(qū)對角式以及中央并分列式。在選擇具體的通風方式時，應當對礦井的多個條件進行嚴格把控，并通過仔細計算與綜合分析的方式，選擇安全性最高、技術合理性最強以及經(jīng)濟效益最佳的通風方式，一般而言，礦井通風方式選擇需考慮的條件主要八廓井田面積、瓦斯登記、地形以及存煤量等多個方面，其中兩翼分區(qū)對角式多應用與井田面積聚較大的礦井，而中央并分列式的通風方式對適用于煤層斜度較大、井田面積較小且埋藏偏深的礦井，但是，由于該通風方式存在較多的缺陷，如通風線路較長、氣流阻力偏大等方面的問題，在一定程度上增加了氣流泄露的風險?；旌鲜降耐L方式多適用于老礦井，用以防止氣流不暢等問題的出現(xiàn)。

2.1.2 通風網(wǎng)絡的完善

由于礦井內部的空間有限，再加上經(jīng)濟成本的影響，在選擇通風設施時，應當在設計無法保證礦井風路氣流勻暢的情況下再進行通風設置的布設，此外，通風網(wǎng)絡一般包括簡單和復雜網(wǎng)絡兩種，簡單通風網(wǎng)絡與復雜通風網(wǎng)絡的差別主要在角聯(lián)風路的不包含與包含，其中角聯(lián)風路的簡化能夠為礦井內通風環(huán)境的優(yōu)化提供重要保障。

2.1.3 通風方式選擇要素

在選擇通風方式時，相關工作人員應當從以下幾個方面進行考量，主要包括自然風壓、有效風量率、井下溫度等。針對于井下溫度偏高的礦井，可以通過增加地面通風機的方式，增大礦井的回風量，進而達到借助風量降低溫度的效果，針對于自然風壓的問題，當?shù)V井通風效果受自然風壓影響較大時，可以偏向于采用中央并列式的通風方式，達到降低原有進回井并高差的效果，進而達到自然風對礦井通過效果影響力降低的目標。

2.2 地質構造復雜礦井通風方式選擇的實例優(yōu)化

以A礦與B礦的通風方式選擇為例，首先通風方式選擇的思路分析，針對于A礦與B礦可選擇的通風方式主要有中央式和兩翼對角式兩種，其中中央通風式具有運行成本低、管理方便以及反風容易等方面的優(yōu)勢，但是，其同樣有通風設施多、阻力大、線路長等方面的缺點。而兩翼對角式通風方式具有阻力小、線路短以及安全出口多風方面的優(yōu)勢，相較而言受風機噪聲危害和回風污染的影響較小;其次適用對比選擇，整體而言，A礦與B礦通風基本條件存在一定的差異，使兩者在通風系統(tǒng)改造目的和語氣上存在較大的差異，其中A礦側重于調整通風系統(tǒng)的布局，同時致力于通過適當增強井下風力調配能力的方式，用于治理高溫的問題。而B礦在通風系統(tǒng)上的突出問題在于自然風壓過大、風流穩(wěn)定性偏低、漏風量大以及有效風量率偏低等方面。兩者皆有貼合度更高的通風方式，其中A礦更適合使用兩翼對角式的通風方式，而B礦則更適合中央并列式的通風方式。

3 結束語

綜上所述，在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的推動下，礦井生產對我國經(jīng)濟發(fā)展的影響力逐漸提升，而通風系統(tǒng)作為礦井生產安全性的重要保證，相關工作人員應當結合礦井生產與通風的實際情況，對礦井通風方式的選擇進行及時的調整，以實現(xiàn)礦井開采風險性的降低。在選擇通風方式時，應當以減低通風阻力和提升通風效率為目標，通過強化設備維護、通風線路以及通風管理的方式，促進通風效率的提升，為作業(yè)人員的生產安全提供重要保障。

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