煤礦通風系統(tǒng)的優(yōu)化改造

折剛

摘要：我國煤炭需求量大，因此開采強度也較大，一些小型礦井，往往因通風系統(tǒng)不良發(fā)生瓦斯爆炸，危及人民生命財產安全。為解決這一問題，國家應提高通風系統(tǒng)的質量要求標準。各規(guī)模礦井要按照國家要求完善通風系統(tǒng)，確保通風順暢運行和礦工財產安全，控制財產損失，真正實現綠色發(fā)展。

關鍵詞：煤礦通風系統(tǒng);優(yōu)化改造;分析;研究

1煤礦基本情況

目前，某礦采用平行中心多級斜井法開拓，所采用的采礦方法是特厚煤層傾斜水平分層崩落開采技術。礦井瓦斯絕對排放量為19.4t/min，屬于高瓦斯排放。礦井共有豎井5座，回風豎井2座，進口豎井3座。礦井通風系統(tǒng)采用分區(qū)抽放的方法。采煤系統(tǒng)工作面采用全風壓通風技術。

2煤礦通風系統(tǒng)的相關概述

主要是指利用通風動力向井下輸入新鮮空氣，稀釋工作面溫度，排除井下有害物質，如粉塵、瓦斯等，以保證煤礦正常開采。通風系統(tǒng)必須時刻保持穩(wěn)定，保證高效運行，從而保證煤礦的開采，優(yōu)化井下工作環(huán)境，保證井下作業(yè)人員的身體健康。在運行中，根據附加能量的性質，通風系統(tǒng)可分為自然通風和機械通風，其中自然通風易受某些因素影響，風量不足，不穩(wěn)定，若受空氣壓力和溫度的影響，溫度較高，風壓較大，會限制自然風的氣流，不能滿足礦井通風的需要。機械風是利用機械風機，將風輸送到地下，不僅氣體充足，而且氣流強勁。根據風機的結構，風機可分為離心風機和軸流風機。風機按其功能可分為主風機、輔風機和局部風機。主風機可以為整個礦井提供通風氣流，也可以為某一獨立區(qū)域提供通風氣流，而輔風機主要是輔助功能，輔助主風機提供通風氣流，但局部風機只能為局部區(qū)域提供通風氣流。在實際開采過程中，會根據礦區(qū)情況，選擇配套的風機類型。

3通風系統(tǒng)的工作原理

在煤礦井下實際生產過程中，通風系統(tǒng)的主要功能是利用相關設備來替代井下空氣環(huán)境，從而保證通過新鮮空氣流動，保證工作環(huán)境中有足夠的氧氣，并能及時排出煤礦井下有毒有害氣體，確保工人的安全。另外，隨著煤礦開采深度的不斷加大，通風效果將受到嚴重影響，在實際生產過程中，還將受到地質環(huán)境和人為因素的影響，因此，為了避免威脅工人的安全，要合理利用先進的科學技術，改進現有的通風系統(tǒng)，從而提高礦井的生產效率，保證職工正常進行施工，充分發(fā)揮通風系統(tǒng)的作用和優(yōu)勢。

4礦井通風技術面臨的困難

現階段我國煤炭工業(yè)需要盡快解決多風機多級風機站和通風系統(tǒng)。礦井通風系統(tǒng)的組成比較復雜，比如通風網絡、通風方式等都包含在系統(tǒng)中，每個組成部分都是相互聯(lián)系的，一個是不可缺少的，要想給井下提供新鮮、充足的空氣，就必須保證這些組成部分的完整性。通風系統(tǒng)主要是將不利于井下作業(yè)人員的細小顆粒物和有毒氣體淡化，或直接排放到地面，為井下作業(yè)人員提供充足的空氣，創(chuàng)造安全的工作環(huán)境，降低煤礦事故率，確保操作人員的生命財產安全。另外，多風機、多級風機站技術可以提高煤礦的產量，輔助通風系統(tǒng)更好地完成工作。該技術既能保證礦井有足夠的空氣進入，又能控制風量，對改善礦井通風系統(tǒng)具有重要作用。我國煤礦業(yè)發(fā)展迅速，但也存在一些技術問題，主要概括在兩個方面：（1）礦井狹長，空巷數量大。因為我國對煤礦的需求量比較大，所以煤礦的開采強度比較大，而且空巷的數量長期增加。在這種情況下，要保證地下有足夠的新鮮空氣是極其困難的。在許多情況下，通風系統(tǒng)向井下輸送大量的新鮮空氣，但由于空氣進入空巷，作業(yè)區(qū)空氣仍然稀薄，降低了通風系統(tǒng)的效率，埋下了安全隱患（2）深井環(huán)境有待改善。工人在地下工作時，會消耗大量氧氣，這會降低局部地區(qū)的含氧量。在工作過程中，還會產生瓦斯和粉塵，嚴重影響空氣質量，不能保證煤礦安全生產，影響職工身體健康，煤礦事故率還會繼續(xù)增加，這不利于通風系統(tǒng)的設計，影響煤礦行業(yè)安全。

5通風系統(tǒng)優(yōu)化改造

5.1巷道擴建或補掘通風系統(tǒng)

在礦區(qū)西部，原礦區(qū)2條下軌巷道并聯(lián)，為礦區(qū)主要回風巷道。在礦區(qū)東部，專門修建了一條回風巷，回風巷始終與風井的吸氣室相連。這樣既可以解決回風巷通風系統(tǒng)的問題，又可以消除回風巷通風系統(tǒng)阻力過大的問題。礦區(qū)專門設計了新的回風通風立孔。為減少施工，在采區(qū)巷道回風橫切處鉆一個特殊的立眼，與回風巷相連。在隧道通風系統(tǒng)狹窄地段，通過拉底、頂升、助擴等措施，可獲得不小于6m2的有效通風斷面。同時，進一步加強對變電站深水平位置的通風優(yōu)化設計，使其具有獨立的通風系統(tǒng)。開挖1345m巷道，延伸150m巷道，修建6條回風專用豎井，共計282m。

5.2礦井通風系統(tǒng)的整改

A）將礦井備用風機更換為與原更換風機容量、型號相同的BDK節(jié)能對旋主風機。B）風機附屬設施整改。取消原風室閘閥，改為風機蝶閥式專用閥;加強吸風室，在其外表面澆注混凝土，堵住漏風;門框和防爆門用膠水和氈墊密封，防止漏氣（C）通風系統(tǒng)的進一步改進。將主隧道風門改為無壓式風門，具有液壓鎖緊功能，更加安全可靠。在采區(qū)木質風門上加裝自閉裝置，可有效提高礦井通風隧道設施的安全可靠性。

5.3礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化

A）開挖礦井與采區(qū)獨立回風巷，增加采區(qū)進風平行巷道，拆除風阻冗余，降低通風阻力，增加礦井風量。B）新開特殊采區(qū)回風巷為西一煤礦首采區(qū)總回風巷。拆除1260巷道西采區(qū)瓦斯泵站風門、西一礦區(qū)石門各層風門、1155連接巷風墻。C）新開挖1260回風巷為東總回風巷，將原1310回風巷和礦區(qū)下坡道及原1155回風門改為主回風巷。1209年，石背專用道外，石背專用道1155內，東主道1260以其專用道西與山背交匯點建立大門。拆除1313礦區(qū)東部大巷、石門礦區(qū)東部與石門交界處的風門和1352石門。石門1310回風巷和1352上通道增設防風屏障，1228-1260回風通道拆除兩道封閉板墻。

6結論

隨著開采面積的增加，及時有效地改善通風系統(tǒng)是必要的。然而，從許多礦井通風系統(tǒng)的運行情況來看，在許多方面都存在不足，特別是在許多深部礦井，通風難度明顯增大。因此，煤礦企業(yè)有必要充分認識優(yōu)化通風系統(tǒng)的必要性和重要性，有針對性地采取措施對礦井通風系統(tǒng)進行優(yōu)化。

參考文獻：

[1]陳文軍.通風機在煤礦通風系統(tǒng)中的運行方式優(yōu)化研究[J].機械管理開發(fā)，2018，33（09）：265-266.

[2]張伯杰.煤礦礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化策略[J].科學技術創(chuàng)新，2018（25）：42-43.

[3]高海軍.煤礦通風與安全技術探討[J].陜西煤炭，2018，37（04）：165-166.

[4]魏林海.煤礦通風的安全隱患與風險防范研究[J].決策探索（中），2018（07）：23-24.