煤礦開采中通風(fēng)技術(shù)及安全技術(shù)的作用探析

＊申憲閣

（山西中陽華潤聯(lián)盛蘇村煤業(yè)有限公司 山西 033400）

我國擁有豐富的煤礦資源，因此煤礦開采也非常頻繁，然而為了提高開采過程中的人員安全系數(shù)和開采效率，必須要保證好通風(fēng)系統(tǒng)的良好運(yùn)作以及安全保障措施，從而保障煤礦的順利開采。

1.在開采作業(yè)中存在的安全隱患

由于煤礦開采需要挖通巷道，并使其相互連通，因此在進(jìn)行煤礦開采的作業(yè)過程中，存在以下幾個安全隱患：

(1)極易發(fā)生爆炸事故

相互連通的巷道會導(dǎo)致礦井中的易燃易爆物質(zhì)積聚在一塊，一旦遇到火星，就會發(fā)生爆炸事件。

由于通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計上的缺陷，導(dǎo)致礦井中的有害氣體難以第一時間排出，甚至工作人員錯誤操作也時常發(fā)生，導(dǎo)致通風(fēng)設(shè)備的風(fēng)力輸送方向發(fā)生改變，使得有害氣體在礦井中聚集，損害相關(guān)工作人員的身體。礦井中的主要有害氣體成分如表1所示。

表1 礦井中的主要有害氣體成分

(3)違規(guī)進(jìn)行煤礦開采

近幾年來，煤炭行業(yè)發(fā)展得越來越快，市場的需求量日益增加，許多企業(yè)在開采煤礦時只求利益而不管安全，為了縮短工作周期，甚至省略了實地考察的過程，直接挪用他人的開采計劃，甚至還出現(xiàn)了非法施工的現(xiàn)象，導(dǎo)致安全事故頻繁發(fā)生，如圖1所示就是個別地區(qū)正在違規(guī)復(fù)產(chǎn)。

圖1 個別地區(qū)的違規(guī)復(fù)產(chǎn)

2.通風(fēng)技術(shù)與安全技術(shù)在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

(1)變頻改造技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)中的運(yùn)用

為了實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)更好的控制，可以對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行自動變頻改造，在主通風(fēng)采用變頻器控制電機(jī)，通過調(diào)速驅(qū)動風(fēng)機(jī)工作，使得風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動效率得到提高，風(fēng)門全部開啟，流量由轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，由變頻器來控制風(fēng)機(jī)，這樣就可以對系統(tǒng)實現(xiàn)變頻和風(fēng)機(jī)的雙回路控制，從而達(dá)到自由切換的目的。

同時，還具備自動報警功能和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，最大程度地保證了通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，增加了安全保障。

(2)風(fēng)筒技術(shù)的運(yùn)用

通風(fēng)過程中，需要隨巷道掘進(jìn)不斷延接風(fēng)筒，以最大限度地降低礦井內(nèi)有害氣體的含量。為保證風(fēng)筒吊掛和操作人員的安全，應(yīng)根據(jù)通風(fēng)供風(fēng)距離的實際長短，選擇出適合通風(fēng)機(jī)以及風(fēng)簡的直徑大小。確定一下礦井瓦斯等級，高瓦斯礦井一般使用功率2×30kW以上的型號，風(fēng)筒使用600mm以上的；長距離通風(fēng)中，風(fēng)筒的每一節(jié)的長度應(yīng)適當(dāng)增加，盡量減少接頭，以降低局部阻力以及漏風(fēng)率。對于風(fēng)筒的連接接頭需要采用雙反壓邊必須做好嚴(yán)密，并且不漏風(fēng)。風(fēng)筒吊掛需要做到平直穩(wěn)緊逢環(huán)必掛，吊掛高度要保證不影響車輛和人員的正常通行。風(fēng)筒要每天進(jìn)行定時檢查，出現(xiàn)破口、接頭漏風(fēng)等情況，要及時進(jìn)行更換和處理。風(fēng)筒內(nèi)如有積水，要及時排除。

那天晚飯時候，念蓉裝作不經(jīng)意間問起此事，楚墨說：“一個客戶，開保健品商店的，叫田小甜，想做個戶外廣告?！背幕卮鸩患偎妓?，干凈利索，毫無破綻。念蓉笑笑，說：“你多吃點木耳?！?/p>

(3)風(fēng)巷架棚主要安全技術(shù)措施運(yùn)用

①安全確認(rèn)

A.各班開工前，班隊長及安監(jiān)員對沿途巷道及施工地點，做全面的安全環(huán)境檢查發(fā)現(xiàn)隱患及時排除，堅決做到不安全不生產(chǎn)。B.各班開工前及施工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”制度，施工人員應(yīng)站在安全可靠有支護(hù)的地點，一人觀察頂板，一人用長度不少于1.8m的長柄工具徹底找危巖活石。

②頂板管理及臨時支護(hù)

A.采用3根長度不小于4m的11礦用工字鋼制成的前探梁做超前臨時支護(hù)，每根前探梁排距1000mm，固定點不少于3個均勻布置?？ㄗ涌ㄔ谟^第一棚上，每隔一棚卡一個卡子，并用木楔、防滑鉤將前探梁固定牢固，以防滑落傷人。臨時支護(hù)必須緊跟迎頭，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。當(dāng)頂板破碎時，必須配合使用超前撞楔支護(hù)頂板。

B.迎頭必須使用護(hù)山網(wǎng)。護(hù)山網(wǎng)采用中16mm的阻燃繩編制，網(wǎng)孔100mm×100mm。護(hù)山網(wǎng)全斷面覆蓋，上部用中8mm鐵鉤固定在棚梁上，間距不大于0.5m，幫部固定在安設(shè)在兩肩窩處的DN28-200/90內(nèi)注式單體液壓支柱上。架棚挖腿窩前必須超前背幫，每幫超前背幫板間距不大于500mm，最上一塊距頂梁不大于300mm，最下一塊距底板不大于10m，背幫板必須牢固可靠。背幫板規(guī)格：長1500mm×寬200mm×厚30mm。

(4)安全技術(shù)在通風(fēng)系統(tǒng)中的運(yùn)用

煤礦開采過程中會出現(xiàn)瓦斯等危險氣體，極易引起爆炸，因此在開采的時候需要采取必要的安全技術(shù)。首先，要加強(qiáng)通風(fēng)管理，降低環(huán)境中的有害氣體濃度；其次，在建設(shè)過程中必須要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，建立應(yīng)急預(yù)案制度，一旦出現(xiàn)異常情況，可以及時做出反應(yīng)，提升安全性；最后，確保各個區(qū)域的通風(fēng)系統(tǒng)能夠獨(dú)立運(yùn)行，以免局部故障導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。

3.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計

礦井必須要有完整獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，其設(shè)計的大致流程如下：（1)根據(jù)礦井瓦斯的涌出量，設(shè)計生產(chǎn)能力，表土層的厚度等條件，提出若干通風(fēng)系統(tǒng)布置方案；（2）根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最優(yōu)化方案；（3）計算礦井通風(fēng)總阻力；（4）根據(jù)困難和容易時期的總風(fēng)量和總阻力選擇主要通風(fēng)機(jī)及其附屬設(shè)施；（5）計算礦井通風(fēng)費(fèi)用；（6）編制礦井通風(fēng)設(shè)計說明書。

B型通風(fēng)方式的原理分析。B型通風(fēng)技術(shù)是比較常見的一種網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)結(jié)構(gòu)，通過連接工作面與回風(fēng)巷，從而在頂板形成一個排風(fēng)的通道，對礦井進(jìn)行通風(fēng)。采用B型通風(fēng)方式，可以將流體力學(xué)的理論和有害氣體的排放技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，不僅能做到有效通風(fēng)，還能防塵、防火，在很大程度上減少了強(qiáng)漏風(fēng)帶，迅速轉(zhuǎn)弱強(qiáng)漏風(fēng)帶，可以很好的將瓦斯集中在裂隙帶，這樣可以有利于采空區(qū)抽放瓦斯以確保工作面的安全。但在運(yùn)用該項技術(shù)時需要特別注意煤層結(jié)構(gòu)對巷道通風(fēng)機(jī)煤礦采空區(qū)空氣的流通產(chǎn)生的影響。

均壓通風(fēng)技術(shù)的原理分析。煤礦均壓通風(fēng)技術(shù)的原理是：調(diào)節(jié)風(fēng)管道的兩端氣壓值，在一定程度上阻止了瓦斯進(jìn)入煤礦采掘工作區(qū)，再加上工作面風(fēng)壓的提高，大大地減少了漏風(fēng)量。均壓通風(fēng)技術(shù)不僅可以通過修改煤礦中的調(diào)壓裝置來實現(xiàn)，還可以通過調(diào)節(jié)煤礦中的通風(fēng)系統(tǒng)來進(jìn)行操作，但在應(yīng)用過程中需要時刻關(guān)注風(fēng)機(jī)的均壓情況。

4.關(guān)于煤礦通風(fēng)技術(shù)和安全技術(shù)應(yīng)用的建議

(1)綜合利用現(xiàn)有的安全采礦技術(shù)

自動化技術(shù)的引入給地區(qū)的勘測工作帶來了極大的便利，從而有利于數(shù)據(jù)庫的建立和開采計劃的合理確定，有助于企業(yè)更快更好地制定開鑿方式，節(jié)約了時間，也避免了不少意外情況的發(fā)生。

(2)排查隱患建立安全機(jī)制

建立安全管理機(jī)制，第一，安排技術(shù)人員對施工環(huán)境進(jìn)行不定期檢查，發(fā)現(xiàn)隱患及時上報處理；第二，將安全生產(chǎn)責(zé)任具體到個人上，完善獎懲制度，對及時發(fā)現(xiàn)問題的員工給予獎勵，對玩忽職守的人員進(jìn)行嚴(yán)肅處理，提高全員的安全意識；第三，對管理人員進(jìn)行審查，全員監(jiān)督，嚴(yán)格落實規(guī)范安全生產(chǎn)管理；第四，定期對各項設(shè)備進(jìn)行檢查，尤其是通風(fēng)設(shè)備，要保證整個系統(tǒng)可以運(yùn)行通暢，不會出現(xiàn)異常情況。

5.結(jié)語

綜上所述，煤礦開采作業(yè)是一項高風(fēng)險工作，因此必須要在開采過程中合理利用安全技術(shù)和通風(fēng)技術(shù)。

（1）積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，合理利用自動化開采技術(shù)有利于實現(xiàn)煤礦開采的高效穩(wěn)定安全運(yùn)作。

（2）在施工過程中做好防護(hù)，分析隱患及時上報，有利于煤礦企業(yè)的安全發(fā)展。

（3）盡管目前煤礦開采技術(shù)已經(jīng)取得了階段性的勝利，但也不能掉以輕心，安全事故的發(fā)生還是不可避免的，應(yīng)該不斷完善通風(fēng)和安全技術(shù)，積極學(xué)習(xí)并引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，進(jìn)一步提高安全性。