機械通風在礦山職業(yè)衛(wèi)生防護中的應用

姜云杰 邢雅超 林德華

(山東金朋檢測技術(shù)有限公司，山東 煙臺264000)

礦山企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)的過程中，會產(chǎn)生大量的粉塵、有害氣體、電磁輻射等等，這些對于員工身體健康有很大的危害，做好礦山職業(yè)衛(wèi)生防護，是礦山生產(chǎn)組織管理當中的一些重要工作。 礦山通風是在動力的作用下，將地面新鮮的空氣，連續(xù)不斷的供給礦山作業(yè)點，稀釋并排出有毒有害氣體、粉塵，調(diào)節(jié)礦井氣候條件，為井下作業(yè)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，達到預防職業(yè)病、維護員工身體健康的作用。礦山通風主要有兩種，也就是自然通風和機械通風，本文對礦山的機械通風進行研究和分析。

1 礦井通風系統(tǒng)概述

目前，在礦山生產(chǎn)當中使用的礦井通風系統(tǒng)主要有兩種，也就是自然通風和機械通風。自然通風是指在自然風壓作用下風流從井上到井下不斷流動的過程，風流經(jīng)過井巷與巖礦發(fā)生熱交換，井上井下氣溫出現(xiàn)差異，回風井里的空氣重率比井外的空氣重率小，井上、井下產(chǎn)生了兩個不同的空氣壓力，在空氣壓力的作用下形成自然通風。 機械通風產(chǎn)生在19 世紀，是利用機械排風設(shè)備將井下的空氣排出，將井上的空氣送進來的一種通風方式。 關(guān)于機械通風的研究始于20 世紀50年代，現(xiàn)代礦井多采用機械通風。 通風系統(tǒng)是保證井下作業(yè)人員生命健康的重要措施，通過通風不僅可以保持井下氧氣含量，還能將生產(chǎn)當中產(chǎn)生的各種有害氣體排出井外，為井下作業(yè)人員創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境。

礦井機械通風系統(tǒng)主要包括礦井供、排風設(shè)備設(shè)施體系，主要有礦井通風網(wǎng)絡(luò)、通風動力設(shè)備、礦井通風構(gòu)筑物和其他通風控制設(shè)施。一個完善的礦井機械通風系統(tǒng)， 應該包括一個可靠的通風井和回風井，足夠和可靠的機械動力，也就是風機，各種設(shè)備形成的系統(tǒng)能夠在礦井當中形成貫穿風流。 機械通風系統(tǒng)，按照不同的分類標準可以分為不同的類型， 比如說按照風井和回風井在在井下布置方式的不同，可以分為中央式通風系統(tǒng)、對角式通風系統(tǒng)和中央對角混合式通風系統(tǒng)等等。

2 從礦山職業(yè)衛(wèi)生防護建立機械通風系統(tǒng)的必要性和可行性

2.1 建立機械通風系統(tǒng)的必要性

2.1.1 機械通風能夠有效的預防炮煙中毒事故

在礦山生產(chǎn)當中，炮煙中毒是一種非常嚴重的安全事故，據(jù)統(tǒng)計從2006 年到現(xiàn)在，我國共發(fā)生礦山安全事故數(shù)百起，其中死亡3 人以上的特大事故就有上百起，其中有1/3 的是炮煙中毒事故。 縱觀這些事故出現(xiàn)的原因，絕大多數(shù)是因為企業(yè)沒有按照要求建立完善的機械通風系統(tǒng)、機械通風設(shè)施不完善、沒有進行強制機械通風和強制通風不充分等造成的， 如2006 年12 月云南瀾滄鉛礦發(fā)生的炮煙中度事故，這一事故最終導致4 名井下作業(yè)人員死亡，二十余人受傷，事故的原因是該公司在組織井下作業(yè)的時候，沒有按照規(guī)定啟用機械通風設(shè)備，只使用自然通風導致井下通風不暢，有毒有害物質(zhì)累積導致的。

2.1.2 自然通風受季節(jié)變化影響導致通風不穩(wěn)定

自然通風方式主要是受自然風壓大小的影響， 在春秋兩個季節(jié)，進、回風井的溫差比較小，自然風壓也就比較小，通風的效果相對于夏、冬兩個季節(jié)就比較差，甚至會出現(xiàn)不通風的現(xiàn)象。 同時，受到氣流等方面因素的影響，在不同的季節(jié)風流方向也不是很穩(wěn)定，夏天與冬天井下的風流方向是相反的，春秋兩季雖然風流方向不變，但是自然風壓的大小變化比較大，導致井下的風流方向也不穩(wěn)定。同時，自然通風條件下，不能進行強制反風，一旦井下出現(xiàn)火災或者有毒有害氣體，很難及時的排出。而機械通風就沒有這些問題，通風系統(tǒng)比較穩(wěn)定，不受季節(jié)變化的影響，能夠根據(jù)井下的實際情況適時強制反風，保證井下的各種有毒有害的氣體能夠及時的排出。

2.2 建立機械通風系統(tǒng)的可行性

礦山企業(yè)都是以盈利為目的的資源型企業(yè)，在生產(chǎn)建設(shè)的過程中任何一項設(shè)備都要考慮到成本和效益。 在機械通風系統(tǒng)的建設(shè)，需要企業(yè)購置風機、管道等設(shè)備，其成本相對自然通風系統(tǒng)來講比較高，其建設(shè)成本主要是有動力費、材料費、折舊費、維護費、維修費等費用構(gòu)成。在建設(shè)的過程中，必須考慮到成本上的可行性。從最近幾年各類礦產(chǎn)資源的價格來看，呈現(xiàn)出不斷上漲的趨勢，礦山企業(yè)有著良好的盈利能力，經(jīng)營管理情況比較好，完全可以承擔機械通風系統(tǒng)建設(shè)的成本費用。 而從技術(shù)上來看， 從19 世紀中期開始出現(xiàn)機械通風系統(tǒng)設(shè)備，發(fā)展到現(xiàn)在，各類機械通風設(shè)備不斷出現(xiàn)，先進的通風系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)不斷的應用到通風系統(tǒng)建設(shè)上，技術(shù)已經(jīng)非常成熟。并且，國內(nèi)很多礦產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)建立了完善的機械通風系統(tǒng)，職業(yè)安全衛(wèi)生工作當中發(fā)揮了很大的作用。但是，在建設(shè)的過程中，應該根據(jù)企業(yè)實際需要量力而行，不要追求過于先進的設(shè)備、技術(shù)，以免在成本上超出了企業(yè)的承受能力，對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營造成影響。

3 礦山機械通風系統(tǒng)建設(shè)過程中應該注意的一些問題

3.1 做好礦山機械通風系統(tǒng)的管理

礦山企業(yè)要重視和加強通風系統(tǒng)的建設(shè)和管理，不能出現(xiàn)只建設(shè)自然通風不設(shè)機械通風系統(tǒng)的現(xiàn)象，即便是臨時性的通風系統(tǒng)也應該以機械通風系統(tǒng)為主。為了保證通風系統(tǒng)在生產(chǎn)當中能夠發(fā)揮應有的作用，通風系統(tǒng)應該由專人管理，并且要對通風系統(tǒng)設(shè)備進行定期的維護和保養(yǎng)，一旦發(fā)現(xiàn)自然通風系統(tǒng)達不到井下工作的要求，或者井下生產(chǎn)當中出現(xiàn)火災、有毒有害氣體需要實施反風的情況，應該將機械通風系統(tǒng)立即投入使用。 同時，為了保證機械通風系統(tǒng)能夠保持良好的使用性能，應該定期進行實驗運行，檢查系統(tǒng)當中存在的問題，及時更換設(shè)備配件，保持其良好的使用性能。在生產(chǎn)當中，企業(yè)要定期檢測井下的空氣質(zhì)量，尤其是在季節(jié)交替的季節(jié)，一般來說應該安裝井下空氣動態(tài)檢測系統(tǒng)，隨時掌握井下空氣質(zhì)量，使井下的自然通風的風量、風速、作業(yè)場所的空氣質(zhì)量能夠達到礦山作業(yè)的要求。以便于當井下空氣質(zhì)量不佳的情況下，能夠及時開啟機械通風系統(tǒng)。

3.2 提高有效風量率

有效風量直接影響著通風系統(tǒng)工作效果，根據(jù)現(xiàn)在的礦井安全生產(chǎn)方面的相關(guān)規(guī)定，礦井通風系統(tǒng)的有效風量不應低于60%。 看上去這一標準并不高，實際上在礦井通風系統(tǒng)建設(shè)當中，因為在通風系統(tǒng)當中漏風是不可能避免的，但是漏風如果非常嚴重，會造成主扇效率降低，電能消耗增大但是有效風量率遲遲提不上去，甚至會出現(xiàn)風流反向、煙塵倒流的現(xiàn)象，增加礦山企業(yè)的機械通風的成本。這就要求礦山企業(yè)在機械通風系統(tǒng)建設(shè)上，要想法設(shè)法的提高有效風量率。 在建設(shè)的過程中，要增強通風管道的密封性，改進進、回風口的結(jié)構(gòu)等等，提高有效風量率，降低機械通風系統(tǒng)的建設(shè)及運行成本。

3.3 獨立通風

獨立通風是指機械通風系統(tǒng)在建設(shè)的過程中應該與其它通道嚴格的區(qū)分開來，形成一個獨立的系統(tǒng)。 獨立通風是機械通風系統(tǒng)建設(shè)的基本要求，要求企業(yè)在建設(shè)的過程中各個工作面之前禁止出現(xiàn)串聯(lián)通風，井下破碎洞室、主溜井等處的污風，應該引導向回風道，井下的炸藥庫必須建設(shè)獨立的回風道。 井下生產(chǎn)作業(yè)的過程中，會產(chǎn)生大量的粉塵和炮煙等有毒有害物質(zhì)，作業(yè)人員吸入這些物質(zhì)會影響身體健康，甚至會出現(xiàn)生命危險。如果采取串聯(lián)通風，不同的工作面上會出現(xiàn)交叉污染，嚴重影響到作業(yè)空間內(nèi)的空間質(zhì)量，從生產(chǎn)作業(yè)的角度來講，采用獨立的通風系統(tǒng)是也非常有必要。尤其是井下炸藥庫，更要設(shè)計獨立的通風系統(tǒng)，這是因為一旦炸藥庫發(fā)生爆破器材著火或者爆炸事故，會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，這些企業(yè)如果不進入獨立的回風巷道， 進入其它作業(yè)面會導致中毒、窒息等惡性事故，嚴重威脅作業(yè)人員的生命安全。

3.4 局部通風

局部通風主要涉及在掘進工作面和通風不良的采場，尤其是爆破以后產(chǎn)生大量的炮煙， 如果不設(shè)計局部通風可能會導致炮煙中毒事故。 在井下掘進的井巷和硐室，包括天井、溜井、斜井、平巷等，在掘進的時候一般只設(shè)置一個出口，這些巷道一般被稱為獨頭巷道。 在這種巷道當中無法形成貫穿風流，在掘進的過程中在一個相對一個封閉的空間當中會產(chǎn)生大量的粉塵和一些有毒有害氣體，如果不將其及時的排出，會對作業(yè)人員的身體健康造成很大的影響，甚至會引發(fā)嚴重的傷亡事故。因此，在掘進面掘進工作當中，必須按照要求安裝局部通風設(shè)備，提高局部通風效果。此外，一些礦山在掘進的時候采用的是分層崩落采礦法、無底柱分段崩落采礦法等，這些方法采掘和回采基本上都是在獨頭巷道內(nèi)進行的，采場的通風問題與獨頭巷道的通風問題一樣，在掘進作業(yè)的過程中會產(chǎn)生大量的粉塵和有毒有害的氣體，也需要建立局部通風巷道，加強掘進過程中的局部通風。同時，要考慮到不同通風方式上之間的差異，知道根據(jù)采區(qū)的實際情況，制定一個合理的、科學的采區(qū)通風路線，是各個分段想到內(nèi)都有足夠的貫穿風流，有效的防止粉塵積聚、作業(yè)面風流串聯(lián)等問題，只有這樣才能保證掘進工作中的安全。

總之，在礦井作業(yè)生產(chǎn)當中，做好職業(yè)衛(wèi)生防護工作是重中之重，因為這項工作直接關(guān)系到作業(yè)人員的健康與生命安全。通風系統(tǒng)建設(shè)是職業(yè)衛(wèi)生防護工作當中的一項重要措施，礦山企業(yè)要重視通風系統(tǒng)建設(shè)，在自然通風系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立起獨立的機械通風系統(tǒng)，彌補自然通風的不足，保證井下作業(yè)的過程中有足夠的通風，為作業(yè)人員創(chuàng)造一個良好的工作環(huán)境， 將井下掘進生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量的粉塵、有毒有害氣體排出來，保證作業(yè)人員的健康與安全。

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