礦井通風(fēng)技術(shù)及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)探究

張 鑫

（銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司， 陜西 銅川 727100）

引言

目前全世界正處于經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代，礦山行業(yè)的發(fā)展要跟上時(shí)代的步伐，不能簡(jiǎn)單地追求眼前利益而忽視了最為重要的安全問(wèn)題。因此，礦山企業(yè)在提升生產(chǎn)效率、資源質(zhì)量的同時(shí)，也要注意礦井通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)。一個(gè)優(yōu)秀的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可以大大降低礦井環(huán)境中毒害性氣體的濃度，保障工作人員的生命安全，還可以在很大程度上降低能源損耗，減少企業(yè)開(kāi)發(fā)成本，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

1 礦井通風(fēng)的重要性

1）保障礦井通風(fēng)可以確保礦山行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。人們的生產(chǎn)生活與礦山資源息息相關(guān)，若想滿足社會(huì)對(duì)于礦山資源的需求，就必須要保證礦產(chǎn)資源的可持續(xù)性開(kāi)發(fā)，因此正確使用通風(fēng)技術(shù)并配備節(jié)能型的通風(fēng)設(shè)施，確保礦井作業(yè)環(huán)境良好，降低毒害性氣體的濃度，提高礦井環(huán)境中氧氣的含量，才可以保證礦井始終處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，源源不斷地為社會(huì)提供礦山資源，并推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。

2）良好的通風(fēng)狀態(tài)可以有效提高礦井開(kāi)采工作的安全指數(shù)。礦山行業(yè)屬于高危行業(yè)，工作人員在礦井工作時(shí)面臨著各式各樣的安全風(fēng)險(xiǎn)，有效降低礦井空氣中有害氣體的濃度，可以提高礦井工作環(huán)境的安全性。毒害性氣體若達(dá)到一定水平時(shí)，井下人員會(huì)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，嚴(yán)重者甚至引發(fā)爆炸事故。正因如此，對(duì)通風(fēng)技術(shù)的不斷改進(jìn)成為優(yōu)化礦井環(huán)境質(zhì)量至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一。利用通風(fēng)技術(shù)，可以降低礦井中毒害氣體的濃度，確保人員安全。

3）有效通風(fēng)可以降低不必要的能源損耗，大大提高礦山的開(kāi)采效率。礦井資源開(kāi)發(fā)的必備條件之一就是通風(fēng)，在礦井中進(jìn)行通風(fēng)，需要消耗大量的能源，通過(guò)改進(jìn)通風(fēng)技術(shù)，可以有效降低能源損耗。

2 對(duì)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的研究

以我國(guó)相關(guān)法律法規(guī)制定的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，貫徹礦山生產(chǎn)規(guī)范和安全規(guī)程，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和記錄數(shù)據(jù)，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。礦井目前采用的是中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，以機(jī)械抽出式的方式進(jìn)行通風(fēng)。此種方式通風(fēng)效果不佳，能源消耗大，經(jīng)過(guò)研究可以按照回采通風(fēng)、掘進(jìn)通風(fēng)和硐室通風(fēng)的方式對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。為了確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，保證風(fēng)流按照設(shè)計(jì)的路線流動(dòng)，可以使用風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、密閉墻、風(fēng)橋、測(cè)風(fēng)站和防火門(mén)等設(shè)備。解決漏風(fēng)問(wèn)題和降低風(fēng)阻可以通過(guò)以下措施：

1）在不需要流通的位置設(shè)置密閉墻。

2）及時(shí)封閉采空區(qū)和廢棄巷道，并檢查其密閉效果。

3）在不通過(guò)人或車(chē)的位置設(shè)置風(fēng)門(mén)，并安裝風(fēng)門(mén)聯(lián)動(dòng)裝置，避免風(fēng)流短路。

4）在主要風(fēng)路之間設(shè)置二道反風(fēng)風(fēng)門(mén)，防止礦井在反風(fēng)時(shí)出現(xiàn)風(fēng)流短路。

5）提高施工質(zhì)量，保證風(fēng)道光滑平整，環(huán)境整潔無(wú)雜物，降低風(fēng)阻。

6）及時(shí)修復(fù)和清理風(fēng)道，確保通風(fēng)量和降低風(fēng)阻。

7）及時(shí)對(duì)老舊通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行更換檢修，避免出現(xiàn)因損壞而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

8）安排專人對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢修。

9）建立并完善通風(fēng)系統(tǒng)管理制度。

3 礦井通風(fēng)中所存在的重要問(wèn)題

3.1 通風(fēng)節(jié)能設(shè)備滯后

由于企業(yè)前期在礦井通風(fēng)設(shè)備的開(kāi)發(fā)與搭建中投入了較大的人力與物力，后期無(wú)法對(duì)礦井中正在使用的通風(fēng)設(shè)備及時(shí)更新?lián)Q代，礦井中通風(fēng)工作的推進(jìn)變得困難。較為落后的礦井通風(fēng)設(shè)備已無(wú)法跟上科技的步伐，無(wú)法滿足當(dāng)下的礦井工作需求，作業(yè)環(huán)境的危險(xiǎn)程度逐漸上升，并對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采工作產(chǎn)生了負(fù)面影響，大大降低了工作質(zhì)量與工作效率。目前大多數(shù)礦山企業(yè)仍在使用傳統(tǒng)型通風(fēng)設(shè)備，通風(fēng)效果差，能源損耗高，不僅對(duì)礦井工作人員的人身安全產(chǎn)生了極大的威脅，也大大降低了企業(yè)的資源利用率，造成了不必要的損失。

3.2 礦井出現(xiàn)漏風(fēng)問(wèn)題

礦山企業(yè)必須重視礦井漏風(fēng)問(wèn)題，才能保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。漏風(fēng)問(wèn)題使得礦井中的有效風(fēng)量大大降低，礦井中的空氣無(wú)法得到正常流通，環(huán)境中的毒害性氣體濃度升高，礦井中的工作人員就會(huì)處于較為危險(xiǎn)的工作環(huán)境中。此外，漏風(fēng)問(wèn)題也會(huì)大大提高通風(fēng)設(shè)備的能源消耗，使企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本增大，嚴(yán)重影響了企業(yè)的收益。

3.3 難以建立較為完善的通風(fēng)系統(tǒng)

由于市場(chǎng)上大部分企業(yè)對(duì)于企業(yè)整體性發(fā)展思考不完整，過(guò)于重視眼前利益，而忽視了建立、完善的通風(fēng)系統(tǒng)的重要性。科技水平不斷進(jìn)步，礦井通風(fēng)系統(tǒng)仍然處于一種較為落后的狀態(tài)，礦山開(kāi)采安全得不到保障，惡劣的工作環(huán)境和高危的工作任務(wù)嚴(yán)重影響了工作人員的身心健康，嚴(yán)重影響了行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

4 礦井通風(fēng)節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用

4.1 選擇較為合理的通風(fēng)方式

在礦井工作中，通風(fēng)技術(shù)的選擇尤為重要，一旦選擇錯(cuò)誤的通風(fēng)技術(shù)，會(huì)大大提高礦井工作的危險(xiǎn)指數(shù)和企業(yè)開(kāi)發(fā)成本，造成不必要的能源損耗。在進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)已有數(shù)據(jù)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，改善礦井通風(fēng)系統(tǒng)的問(wèn)題。由于礦井環(huán)境是實(shí)時(shí)變化的，因此，對(duì)數(shù)據(jù)的分析和研究也要實(shí)時(shí)進(jìn)行，以確保選擇出最為合適的礦井通風(fēng)方式，減少能源損耗，提高礦井的安全性。

4.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)

4.2.1 多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站的合理布局

多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站技術(shù)可以有效提高通風(fēng)系統(tǒng)的工作效率。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中將多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站按照科學(xué)的方式進(jìn)行合理的布局，可以大大降低礦井通風(fēng)環(huán)節(jié)的能源損耗。此外，還可以有效提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)效率，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。隨著科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)在礦井通風(fēng)方面也有了很大的改善，多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站式的礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效果極佳，對(duì)稀釋礦井毒害性氣體，改善井下空氣質(zhì)量起到了很好的作用。當(dāng)下礦井中所使用的多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站主要以FBCDZ 型風(fēng)機(jī)為主，其具體參數(shù)如表1 所示。

表1 FBCDZ 型風(fēng)機(jī)參數(shù)

4.2.2 計(jì)算機(jī)輔助礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

計(jì)算機(jī)技術(shù)在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化中占據(jù)了非常重要的地位。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)具有嚴(yán)格性與高效性的特點(diǎn)，如圖1 所示，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行迭代，可以確保優(yōu)化后的通風(fēng)系統(tǒng)更科學(xué)合理，工作效率更高，優(yōu)化效果更加明顯。

4.2.3 主扇與輔扇結(jié)合作業(yè)

由于礦產(chǎn)資源的不斷開(kāi)發(fā)，礦井的環(huán)境變得越來(lái)越復(fù)雜，在進(jìn)行實(shí)際的工作中需要充分考慮安全問(wèn)題，確保礦井環(huán)境與人員的安全。因此，對(duì)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)，降低安全隱患與風(fēng)險(xiǎn)。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)工作時(shí)，需要對(duì)其嚴(yán)格監(jiān)管，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行處理，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)不斷優(yōu)化與完善。利用主扇和輔扇相結(jié)合的方式，可以在保證通風(fēng)質(zhì)量的同時(shí)，大大降低通風(fēng)系統(tǒng)的能源損耗，有效地降低企業(yè)的開(kāi)發(fā)成本，有利于推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

通風(fēng)系統(tǒng)作為礦業(yè)生產(chǎn)的重中之重，必須對(duì)其進(jìn)行更新?lián)Q代。一個(gè)好的通風(fēng)系統(tǒng)不僅可以保障礦井生產(chǎn)環(huán)境的安全，減少對(duì)工作人員的危害，還可以響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，降低不必要的能源損耗，為企業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益，滿足社會(huì)需求，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步。