采掘工作面過復(fù)雜老巷通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化分析

張兆宏 周法樂 宋遠(yuǎn)根

摘要：為了有效提高煤礦資源的開采質(zhì)量，避免出現(xiàn)大量的煤礦資源浪費(fèi)問題，需要對一些邊緣區(qū)域的小煤柱礦產(chǎn)進(jìn)行必要的回收和使用，有效提高礦產(chǎn)資源的回采率。在此工作過程中就可能存在采掘工作面經(jīng)過廢棄老巷的問題，在通過廢棄老巷的過程中必須要有效做好對有毒有害氣體的通風(fēng)安全處理工作。本文以此為基礎(chǔ)重點(diǎn)研究軟巖礦井開采工作過程中，經(jīng)過老巷期間的相關(guān)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施進(jìn)行分析和研究，為后續(xù)類似煤礦開采工作的安全開展提供必要的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;復(fù)雜老巷;采掘工作面;通風(fēng)系統(tǒng)

當(dāng)前，煤礦等礦井的開發(fā)條件較差，通風(fēng)環(huán)境較差，工作效率也不高，由于一部分礦山中礦井較多，礦井原有的通風(fēng)系統(tǒng)并不能起到良好的通風(fēng)效果，甚至有些企業(yè)為減少成本，不根據(jù)礦井的實(shí)際情況，隨意建造通風(fēng)系統(tǒng)，導(dǎo)致局部沒有有效通風(fēng)，很容易導(dǎo)致礦井作業(yè)人員炮煙中毒。在布置工作面回采工作過程中需要經(jīng)過老巷因此應(yīng)該有效做好巷道內(nèi)部瓦斯有毒有害氣體的通風(fēng)安全，提出針對性的系統(tǒng)優(yōu)化措施，有效保證開采工作面各項(xiàng)工作的順利進(jìn)行，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患。

1.巷道通風(fēng)和瓦斯有毒有害氣體安全管理工作

在掘進(jìn)工作面施工單位通過使用型局部通風(fēng)機(jī)設(shè)備來進(jìn)行通風(fēng)處理，總共準(zhǔn)備兩套設(shè)備，一套正常使用，另外一套進(jìn)行備用。局部通風(fēng)機(jī)必須安裝使用“三專兩閉鎖”裝置，使用裝有選擇性漏電保護(hù)裝置的供電線路供電或與采煤工作面分開供電。

日常通風(fēng)管理，局部通風(fēng)機(jī)必須專人掛牌管理，保證局部通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其他人員不得隨意停開。在巷道拐彎處緩慢拐彎，具有一定弧度，要使用彈簧風(fēng)筒。局部通風(fēng)機(jī)要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，無論工作、不工作或交接班都不得停止運(yùn)轉(zhuǎn)，局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要把人員撤到三采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷，并在掘進(jìn)巷口位置設(shè)置“嚴(yán)禁入內(nèi)”的警戒牌，待查明原因，確認(rèn)安全后再啟動(dòng)。因檢修、停電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員?；謴?fù)通風(fēng)前，必須檢查瓦斯，只有在局部通風(fēng)機(jī)及其開關(guān)附近10m以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^0.5%，且停風(fēng)區(qū)中最高瓦斯?jié)舛炔怀^1.0%和最高二氧化碳濃度不超過1.5%時(shí)，方可人工開啟局部通風(fēng)機(jī)。在掘進(jìn)工作面經(jīng)過老巷期間，通過使用探查、排堵、加強(qiáng)通風(fēng)管理等相關(guān)安全技術(shù)策略，有效解決巷道內(nèi)部的瓦斯及有毒有害氣體問題。

另外，在工作面經(jīng)過老巷工作過程中，需要提前在老巷內(nèi)部布設(shè)探頭，同時(shí)回風(fēng)巷道和運(yùn)輸巷道當(dāng)中各設(shè)置出一氧化碳傳感器設(shè)備，可以將其作為自然發(fā)火的觀測點(diǎn)位，每天需要設(shè)置專人巡檢，同時(shí)對巷道當(dāng)中一氧化碳濃度情況進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題必須要及時(shí)進(jìn)行處理，避免產(chǎn)生火災(zāi)安全事故。

2回采工作過程中的通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)安全技術(shù)策略

對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，首先需要專業(yè)人員采用計(jì)算機(jī)軟件分析的方法、合理的總體核算法，或者由內(nèi)向外的核算法等多種計(jì)算分析方法，對礦井的通風(fēng)能力進(jìn)行核定，并且結(jié)合礦井實(shí)際生產(chǎn)能力、總體進(jìn)風(fēng)量、日產(chǎn)煤所需要的風(fēng)量和礦井總體通風(fēng)能力等相關(guān)數(shù)據(jù)對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行核算。在開采工作面回采工作過程中，前期回采巷道掘進(jìn)工作已提前對老巷瓦斯、有毒有害氣體進(jìn)行了有效解決。

2.1多風(fēng)機(jī)多級基站的合理布局

多風(fēng)機(jī)和多級基站技術(shù)在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中起到了很大的作用，提高了通風(fēng)質(zhì)量和礦井工人的工作效率，同時(shí)還可以減少電力能源的消耗，增加礦井的效益。許多礦井由于考慮到設(shè)置礦井通風(fēng)系統(tǒng)的成本投入過大，想要減少成本，導(dǎo)致了許多礦井沒有良好的通風(fēng)效果，通風(fēng)情況十分不理想。風(fēng)機(jī)多級基站這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用功率相比其他通風(fēng)技術(shù)的小，不僅可以有效減少不必要的電力能源消耗，還非常的節(jié)能環(huán)保。礦用節(jié)能通風(fēng)機(jī)是專門按照冶金、有色、黃金與核工業(yè)等各類非煤礦產(chǎn)的需要而設(shè)計(jì)的，能夠?qū)⑵洚?dāng)作主扇、輔扇，不僅可以把它安裝在地面上，也能設(shè)置在井下，便于多風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)工作，在多風(fēng)機(jī)串并聯(lián)多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)中理想的機(jī)站風(fēng)機(jī)，同樣也適合應(yīng)用在大型的車間、隧道、人防工程等場合進(jìn)行通風(fēng)換氣。

2.2通過信息技術(shù)優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)

基于需要確定通風(fēng)機(jī)的最佳風(fēng)壓值、調(diào)節(jié)各個(gè)設(shè)施的最佳位置和考察測量參數(shù)的情況，礦井通風(fēng)系統(tǒng)提出了通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)化的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是從實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)總功率最小化的目標(biāo)進(jìn)行探析的。由于當(dāng)前我國的礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)化技術(shù)還不夠成熟，研究通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理方面，所設(shè)計(jì)到的技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，需要考慮的因素也很多，所以在實(shí)際對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以尋求先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助，保證通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，還可以采取非線性通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行優(yōu)化。目前，在礦井作業(yè)期間能夠滿足將其與類似勘測技術(shù)、通信技術(shù)等信息化技術(shù)相結(jié)合的目的，從而一定程度上提高了工作效率。同時(shí)信息化技術(shù)的應(yīng)用也合理的推動(dòng)了礦產(chǎn)資源的開發(fā)，特別是實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)代化管理模式，可以對技術(shù)進(jìn)行合理管控。如今大部分的礦業(yè)單位在礦井通風(fēng)中所采用的安全管理控制系統(tǒng)就與信息技術(shù)息息相關(guān)，在管理期間要對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再參照量化的指標(biāo)來達(dá)到信息的平衡，這就得由信息技術(shù)展開合理計(jì)算并實(shí)施系統(tǒng)化的控制。

2.3檢測、調(diào)節(jié)、改善礦井通風(fēng)系統(tǒng)

由于礦井規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求也越來越高，需要管理的工作也越來越多，并且人工管理會出現(xiàn)一定的紕漏，所以可以結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行管理，在重要位置設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并且對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，明確通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，便于管理者采取優(yōu)化調(diào)節(jié)措施，保證通風(fēng)系統(tǒng)高效運(yùn)行，保障工人安全。

隨著開采深度和長度不斷加大，礦井的工作區(qū)域也越來越大，此時(shí)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該隨實(shí)際情況變化，所以，面對不斷變化的情況，可以通過計(jì)算機(jī)對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，將此類數(shù)據(jù)作為優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

結(jié)語

綜上，在采礦工作面經(jīng)過廢棄老巷過程中，通過采取必要的安全控制工作方法，有效保證整個(gè)煤柱回收各項(xiàng)工作的安全性和穩(wěn)定性，有效避免瓦斯超限、有毒有害氣體超標(biāo)的現(xiàn)象產(chǎn)生，全面提高礦產(chǎn)資源的回收效率，避免出現(xiàn)大量的礦產(chǎn)資源浪費(fèi)問題，對推動(dòng)我國礦產(chǎn)開采行業(yè)不斷朝著更高發(fā)展目標(biāo)打下良好的基礎(chǔ)。

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