礦井采掘工程施工中的通風(fēng)技術(shù)及安全管理分析

許江濤

（山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)局，山西 太原 030045）

礦井采礦行業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，同時也是市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱。我國礦產(chǎn)資源豐富，且種類齊全，礦質(zhì)優(yōu)良，這種情況決定了我國以礦產(chǎn)資源開采、生產(chǎn)、消費(fèi)格局在今后一個相當(dāng)長的時期內(nèi)不會發(fā)生改變。隨著施工技術(shù)與社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，礦井采礦業(yè)推動著社會的進(jìn)步，并且在改革開放中得到了國家的大力扶持，但是礦井采掘安全問題需要有所改善。在大多數(shù)礦井采掘工程中對于安全問題的重視程度較低，礦井采掘工程是在一個密封的環(huán)境中進(jìn)行的，并且在施工中會產(chǎn)生大量的粉塵，再加上采掘人員較多，采掘空間有限，導(dǎo)致礦井采掘施工環(huán)境非常惡劣，嚴(yán)重威脅礦井采掘人員身體健康安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅2014年全國礦井采掘工程因礦井通風(fēng)性較差而引起的礦井事故168起，造成死亡人數(shù)達(dá)到394人，其中有125起礦井事故是由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)不合理，通風(fēng)量不足，造成礦井采掘人員中毒。因此改善礦井采掘工程施工環(huán)境，保障礦井采掘工程施工安全，已經(jīng)成為當(dāng)前礦井采掘行業(yè)主要施工要點(diǎn)之一。而這與通風(fēng)技術(shù)和安全管理有著密切的關(guān)系，通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用和加強(qiáng)安全管理對提高礦井采掘工程施工安全具有重要作用，為此提出礦井采掘工程施工中的通風(fēng)技術(shù)及安全管理分析。

1 礦井采掘工程施工現(xiàn)狀

長巷道掘進(jìn)普遍應(yīng)用于礦井采礦工程施工中，長巷道是指巷道長度在3500m～5500m范圍內(nèi)的巷道，這種巷道在掘進(jìn)過程中由于長度過長無法形成貫穿風(fēng)流，必須要借助通風(fēng)技術(shù)和設(shè)備促進(jìn)巷道內(nèi)空氣流通，并且將巷道中有毒有害氣體、粉塵排出到巷道之外，為礦井采掘工程提供良好的作業(yè)環(huán)境[1]。但是由于巷道長度過長，通風(fēng)技術(shù)難度以及對礦井采掘工程施工安全管理難度較大。并且依靠現(xiàn)有的通風(fēng)技術(shù)無法起到良好的通風(fēng)效果，通風(fēng)設(shè)備也比較落后，在長巷道掘進(jìn)過程中無法將有毒有害氣體和粉塵排除干凈，并且還存在部分通風(fēng)死角[2]。

除此之外，礦井采掘工程施工中安全管理也存在一定問題，現(xiàn)有的安全管理制度不夠完善，并且所采取的安全措施不夠合理，進(jìn)而導(dǎo)致目前礦井采掘工程施工中安全事故頻發(fā)。

2 礦井采掘工程施工中的通風(fēng)技術(shù)

2.1 礦井掘進(jìn)巷道需風(fēng)量計(jì)算

在對礦井掘進(jìn)巷道進(jìn)行通風(fēng)之前，首先需要確定礦井掘進(jìn)巷道的需風(fēng)量，該數(shù)值可以為后續(xù)礦井采掘巷道通風(fēng)方案設(shè)計(jì)以及通風(fēng)設(shè)備選取提供數(shù)據(jù)依據(jù)[3]。礦井掘進(jìn)巷道需風(fēng)量計(jì)算主要根據(jù)礦井巷道掘進(jìn)長度以及有毒有害氣體涌出量計(jì)算，其計(jì)算公式如下所示。

公式（1）中，Q表示為礦井掘進(jìn)巷道需風(fēng)量；R表示為礦井掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均有毒有害氣體涌出量，通常該數(shù)值取值為0.0364m3/min；K表示為礦井掘進(jìn)巷道最大長度；V表示為礦井掘進(jìn)工作面有毒有害氣體涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)；f表示為礦井掘進(jìn)工作面施工人數(shù)。礦井掘進(jìn)工作面有毒有害氣體涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)V具體數(shù)值的確定，需要在正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測七天，選取日最大絕對有毒有害氣體涌出量和平均絕對有毒有害氣體涌出量的比值[4]。利用上述公式計(jì)算出礦井掘進(jìn)巷道需風(fēng)量。

2.2 設(shè)計(jì)礦井采掘巷道通風(fēng)方案

在以上基礎(chǔ)上，對礦井采掘巷道通風(fēng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。通常情況下礦井采礦工程施工方法不同，分為單行單機(jī)掘進(jìn)和雙巷平行掘進(jìn)兩種掘進(jìn)方式，為此本文設(shè)計(jì)了兩種方案。第一種方案用于單行單機(jī)掘進(jìn)巷道通風(fēng)，將通風(fēng)距離設(shè)定為2000m，以風(fēng)筒作為主要通風(fēng)設(shè)備，以備用風(fēng)機(jī)作為供風(fēng)設(shè)備[5]。第二種方案用于雙巷平行掘進(jìn)巷道通風(fēng)，將通風(fēng)距離設(shè)定為1000m，在巷道拐點(diǎn)處或者工作面中心處安裝通風(fēng)設(shè)備，通風(fēng)設(shè)備采用智能大功率風(fēng)筒，兩個巷道的通風(fēng)設(shè)備數(shù)量和位置相同，保證巷道掘進(jìn)安全和效率。

2.3 礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)布局

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的礦井采掘巷道通風(fēng)方案對礦井掘進(jìn)巷道進(jìn)行通風(fēng)布局。將礦井掘進(jìn)巷道上下兩側(cè)劃分為回風(fēng)巷和進(jìn)風(fēng)巷，在回風(fēng)巷一側(cè)安裝風(fēng)筒，風(fēng)機(jī)選取的型號為156GHUHD5696，將風(fēng)筒風(fēng)速設(shè)定為0.75m/s；在進(jìn)風(fēng)巷一側(cè)安裝供風(fēng)設(shè)備，供風(fēng)設(shè)備選取為JIHD-2964型號回旋式供風(fēng)機(jī)，將共風(fēng)機(jī)風(fēng)俗設(shè)定為0.85 m/s，下圖為礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)示意圖。

按照圖1對礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)進(jìn)行布局，風(fēng)筒和供風(fēng)機(jī)設(shè)備安裝數(shù)量需要根據(jù)實(shí)際情況而定，最好每隔300m處安裝一個風(fēng)筒和供風(fēng)機(jī)，利用風(fēng)筒將有毒有害氣體從回風(fēng)巷排出巷道外，并且利用供風(fēng)設(shè)備將新的空氣從進(jìn)風(fēng)巷流通到礦井掘進(jìn)工作面，以此保證礦井采掘工作面空氣流通，為施工安全提供保障。

圖1 礦井掘進(jìn)巷道通風(fēng)示意圖

3 礦井采掘工程施工安全管理

在施工過程中需要采取有效的安全管理措施，并且配備全面的安全管理制度。在實(shí)際施工中首先需要嚴(yán)格對礦井掘進(jìn)巷道有毒有害氣體進(jìn)行監(jiān)測，利用相關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)定時掌握掘進(jìn)工作面安全情況，如果監(jiān)測到氣體嚴(yán)重超標(biāo)需要及時應(yīng)用通風(fēng)技術(shù)對礦井采掘工作面進(jìn)行通風(fēng)，保證施工安全[6]。其次還需要建立健全礦井采掘工程施工安全管理制度，比如《施工設(shè)備安全使用制度》《礦井采掘工程施工通風(fēng)管理制度》《礦井采掘工程施工有毒有害氣體監(jiān)測制度》以及《礦井采掘工程施工安全管理制度》等，利用這些制度規(guī)范礦井采掘工程施工通風(fēng)技術(shù)以及監(jiān)測行為，為礦井采掘工程施工安全管理提供全面的制度保證，從而提高礦井采掘工程施工安全管理質(zhì)量。除此之外，還需要立刻完善礦井采掘工程施工灑水系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)，降低礦井采掘巷道粉塵和煙霧。通過以上對礦井采掘工程施工現(xiàn)狀、通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用以及安全管理等方面探究，完成了礦井采掘工程施工中的通風(fēng)技術(shù)及安全管理分析。

4 結(jié)束語

礦井采礦工程施工安全是一個不容忽視的問題，目前礦井采礦行業(yè)發(fā)展速度迅猛，隨著礦井掘進(jìn)長度的不斷增加，存在的安全隱患不斷增多，在礦井采礦工程施工中需要重視通風(fēng)技術(shù)的正確使用，以及進(jìn)行合理的安全管理，以此才能促進(jìn)采礦行業(yè)的不斷健康發(fā)展。本文結(jié)合礦井采掘工程施工現(xiàn)狀，對通風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用以及安全管理進(jìn)行了分析，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了個人觀點(diǎn)，希望可以對礦井采掘工程施工起到良好的參考價值和借鑒意義。