煤礦井下通風(fēng)設(shè)備安全運(yùn)行影響因素及改進(jìn)措施研究

石凱，尹方洲，賈傳席

（兗礦能源集團(tuán)股份有限公司濟(jì)寧二號(hào)煤礦，山東 濟(jì)寧 272072）

煤礦“一通三防”中的“通”指的是礦井通風(fēng)，礦井通風(fēng)工作主要包括通風(fēng)設(shè)備的管理、通風(fēng)方式的選擇以及與煤礦通風(fēng)相關(guān)聯(lián)的各種管理制度的制定，井下通風(fēng)也是煤礦安全管理重要組成部分。煤礦井下通風(fēng)設(shè)備不僅是井下作業(yè)人員和井下機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的基礎(chǔ)保障設(shè)施，也是煤礦安全生產(chǎn)管理基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)腳步的不斷加快，無(wú)論是工業(yè)建設(shè)還是民生保障，對(duì)煤炭資源的需求量越來(lái)越大，也增加了煤炭資源開(kāi)采的難度和深度，對(duì)煤礦井下通風(fēng)設(shè)備性能要求也越來(lái)越高?；诖耍龊妹旱V井下通風(fēng)相關(guān)管理工作，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)起到了至關(guān)重要的作用。

1 煤礦井下通風(fēng)設(shè)備對(duì)煤礦安全管理的重要性

通風(fēng)設(shè)備是保障煤礦井下施工環(huán)境安全的基石。煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中無(wú)法避免地會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氣體和灰塵，這些氣體加劇了井下作業(yè)環(huán)境的惡劣程度，嚴(yán)重?fù)p害了井下作業(yè)人員的身體健康。特別是煤礦井下的深處開(kāi)挖，涉及的機(jī)械化程度較高，各類機(jī)械設(shè)備運(yùn)行所散發(fā)出的熱量也對(duì)井下作業(yè)環(huán)境造成了嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。為了有效提升煤礦井下作業(yè)人員的工作環(huán)境，盡最大努力保障作業(yè)人員的身體健康，運(yùn)行可靠的煤礦井下通風(fēng)設(shè)備是必不可少的。通風(fēng)設(shè)備主要作用是及時(shí)排除煤礦井下有毒有害氣體的同時(shí)為井下提供新鮮空氣，將井下溫度和濕度調(diào)節(jié)到人體較為舒服的范圍，總而言之，就是要為井下作業(yè)人員提供一個(gè)相對(duì)舒服且安全可靠的作業(yè)環(huán)境。此外，當(dāng)煤礦井下運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，通風(fēng)設(shè)備可以為煤礦井下作業(yè)人員成功升井爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。業(yè)內(nèi)通常將煤礦井下通風(fēng)設(shè)備稱為礦井的“肺”，它不但為井下作業(yè)人員提供了足夠的新鮮的空氣，還較好地稀釋了井下作業(yè)過(guò)程中所產(chǎn)生的一氧化碳等有害氣體，還能夠提供輸送新鮮空氣和稀釋有害氣體所需要的風(fēng)量，也有效地降低了井下機(jī)械設(shè)備運(yùn)行所散發(fā)的熱量。

2 影響煤礦通風(fēng)設(shè)備出現(xiàn)安全問(wèn)題的因素

2.1 設(shè)備自身的因素

煤礦井下作業(yè)環(huán)境濕度大且灰塵多，通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期處于這種作業(yè)環(huán)境極易出現(xiàn)損傷和腐蝕。如果不對(duì)煤礦通風(fēng)設(shè)備制定嚴(yán)格的維護(hù)管理制度并監(jiān)督執(zhí)行，那么，如此惡劣的作業(yè)環(huán)境會(huì)讓通風(fēng)設(shè)備的有效使用年限大大降低，并且通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行一定年限就會(huì)毛病不斷，影響了通風(fēng)設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)井下生產(chǎn)作業(yè)造成了一定的安全隱患。此外，通風(fēng)設(shè)備自身也容易出現(xiàn)一些故障，最常見(jiàn)的故障有通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)量無(wú)法準(zhǔn)確控制，還有就是通風(fēng)設(shè)備的通風(fēng)壓力穩(wěn)定性較差。主要原因是由于設(shè)備進(jìn)氣或者出氣管道發(fā)生破裂或堵塞情況、管道連接處的法蘭安裝松動(dòng)或者密封圈長(zhǎng)時(shí)間磨損變形引起的通風(fēng)機(jī)葉輪損壞，通風(fēng)設(shè)備的調(diào)節(jié)系統(tǒng)失穩(wěn)。主要原因是：通風(fēng)設(shè)備壓力表失靈或者壓力閥門(mén)發(fā)生損壞；通風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定狀態(tài)下連續(xù)工作致使逆流損傷風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子。通風(fēng)設(shè)備葉輪損傷。主要原因是：風(fēng)機(jī)葉片表面受到堅(jiān)硬物體沖擊或者葉片長(zhǎng)時(shí)間在高濕環(huán)境下作業(yè)受到了腐蝕；風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力造成葉片松動(dòng)；通風(fēng)設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。密封圈磨損或不緊密。主要原因是通風(fēng)設(shè)備外殼變形，變形過(guò)程中產(chǎn)生的外力導(dǎo)致密封圈受到磨損，繼而導(dǎo)致密封效果大打折扣；通風(fēng)設(shè)備中的轉(zhuǎn)子振動(dòng)幅度過(guò)大造成了密封圈密封不嚴(yán)密。齒輪油泵的外殼溫度過(guò)高。主要原因是齒輪油泵軸承孔同齒輪軸之間的間隔距離太??；齒輪端面同側(cè)蓋端面之間的間隙過(guò)小或者是出油槽被雜物堵塞。軸襯磨損。主要原因是通風(fēng)機(jī)主軸和電動(dòng)機(jī)不同心或者止推軸承和支撐軸承不在一條垂線上，繼而導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)軸襯磨損現(xiàn)象。也可能是軸襯表面在運(yùn)行過(guò)程中受到了其他物體撞擊而發(fā)生裂紋，最后導(dǎo)致軸襯出現(xiàn)磨損。

2.2 人為的管理因素

一小部分礦井管理人員對(duì)風(fēng)機(jī)的日常維修保養(yǎng)工作不重視，通風(fēng)設(shè)備維護(hù)管理確實(shí)是一筆不小的開(kāi)支，部分管理人員為了追求經(jīng)濟(jì)利益最大化，認(rèn)為只要通風(fēng)設(shè)備正常運(yùn)行，就沒(méi)有必要投入人力物力去對(duì)通風(fēng)設(shè)備就行維護(hù)保養(yǎng)。因?yàn)楣芾砣藛T從主觀層面上不認(rèn)可通風(fēng)設(shè)備維護(hù)管理的重要性，所以與煤礦通風(fēng)設(shè)備維護(hù)管理相關(guān)的管理體系架構(gòu)也不健全，導(dǎo)致煤礦通風(fēng)設(shè)備定期維護(hù)管理工作沒(méi)有可遵循的指導(dǎo)性文件，繼而造成走馬觀花式的通風(fēng)設(shè)備維護(hù)管理，形式大于實(shí)質(zhì)。煤礦井下通風(fēng)設(shè)備的操作屬于熟練工作，不但要具備完善的專業(yè)管理知識(shí)，還要有多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。但由于井下作業(yè)環(huán)境和作業(yè)危險(xiǎn)性的影響，井下一線操作人員的流動(dòng)性比較大，有些人員剛熟悉了操作流程就調(diào)崗了，新來(lái)的管理人員還要繼續(xù)熟悉各類機(jī)電設(shè)備的操作規(guī)范，導(dǎo)致煤礦井下通風(fēng)設(shè)備管理工作始終有一段交接期，這給通風(fēng)設(shè)備安全管理帶來(lái)了一定的安全隱患。

2.3 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)因素

煤礦井下的安全也離不開(kāi)科學(xué)合理的通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理，可以確保通風(fēng)設(shè)備處于高效運(yùn)行狀態(tài)，繼而有效地提升煤礦井下施工環(huán)境的安全性。通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的通風(fēng)巷道設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵一環(huán)，巷道橫截面設(shè)計(jì)的合理，可以確保通風(fēng)路徑的順暢。通風(fēng)巷道橫截面設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容有兩點(diǎn)：（1）通風(fēng)巷道的橫截面積設(shè)計(jì)；（2）通風(fēng)巷道的線路設(shè)計(jì)。通風(fēng)巷道的橫截面積越大，對(duì)通風(fēng)越有利。通風(fēng)巷道的線路設(shè)計(jì)應(yīng)避免各個(gè)線路的交叉，保證線路之間有一定錯(cuò)開(kāi)量。除此以外，要定期對(duì)通風(fēng)線路進(jìn)行檢查，對(duì)出現(xiàn)漏風(fēng)或倒風(fēng)的巷道及時(shí)更換。

3 提升通風(fēng)設(shè)備安全運(yùn)行的措施建議

煤礦井下通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行周期一直在為煤礦企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，科學(xué)合理的通風(fēng)設(shè)備維護(hù)管理，可以有效降低通風(fēng)設(shè)備發(fā)生故障的概率。

3.1 通風(fēng)設(shè)備日常養(yǎng)護(hù)

通風(fēng)設(shè)備主電動(dòng)機(jī)是通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行的核心，要時(shí)刻保持電動(dòng)機(jī)的清潔，確保運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)有油污或者灰塵進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)，如果通風(fēng)設(shè)備主電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不慎進(jìn)入雜質(zhì)、灰塵或者油污，應(yīng)立即用壓縮空氣進(jìn)行清潔，壓縮空氣的壓力值通常設(shè)定范圍為0.1 ～0.2MPa。通風(fēng)設(shè)備電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中要進(jìn)行溫度的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，煤礦井下較為適宜的環(huán)境溫度應(yīng)控制在30℃以下，為了達(dá)到這個(gè)適合的控制溫度，應(yīng)保證電機(jī)鐵芯與繞組滿足A 級(jí)絕緣≤60℃、B 級(jí)絕緣≤70℃的基本條件。除此之外，對(duì)電機(jī)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)算和記錄仍然是必不可少的工作。

加強(qiáng)對(duì)軸承的養(yǎng)護(hù)。與軸承相關(guān)的檢測(cè)有兩點(diǎn)，一個(gè)是軸承的溫度，另一個(gè)是軸承油位。對(duì)這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的目的是要保證通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中軸承油位始終處于油標(biāo)之上。此外，軸承油環(huán)不能存在搖擺或者被卡死情況。軸承養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)還應(yīng)包括定期更換軸承內(nèi)的油液，更換油液前，要對(duì)軸承進(jìn)行全面徹底的清洗。定期給軸承上潤(rùn)滑油，確保軸承在規(guī)定的油位以上工作，確保軸承潤(rùn)滑過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)漏油情況。油泵電動(dòng)機(jī)的溫度不能太高，也不能發(fā)出較大噪音，嚴(yán)禁不同品牌的潤(rùn)換油在滑動(dòng)軸承上混合使用。

時(shí)刻保持油環(huán)表面清潔無(wú)雜物，目的是防止表層通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)因摩擦嚴(yán)重產(chǎn)生火花。要定期檢查電刷的運(yùn)行狀態(tài)是否有不妥之處，如果出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)檢查電刷的磨損情況，情況嚴(yán)重的電刷應(yīng)立即更換。電刷壓力要符合工作標(biāo)準(zhǔn)，即同一個(gè)刷架上壓力值不得超出12%。

定期在通電狀態(tài)下檢測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，檢查高壓開(kāi)關(guān)柜螺栓數(shù)量是否完整，檢查螺栓外面是否完整，確保所有套管完整且無(wú)漏電現(xiàn)象。定期校正高壓開(kāi)關(guān)柜上儀表，確保儀表靈敏度符合規(guī)范要求，此外，還要對(duì)信號(hào)裝置和指示燈進(jìn)行檢查，確保其顯示狀態(tài)與實(shí)際情況吻合。

根據(jù)通風(fēng)設(shè)備的基本特性，要對(duì)通風(fēng)設(shè)備的聯(lián)軸器和通風(fēng)葉片進(jìn)行定期檢查，特別是這兩個(gè)部分的螺栓松緊程度要給予足夠的關(guān)注，確保螺栓緊固無(wú)松動(dòng)情形。定期優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)。煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程所處的環(huán)境在動(dòng)態(tài)變化，對(duì)煤礦井下通風(fēng)設(shè)備具有較高要求，要求通風(fēng)設(shè)備有根據(jù)井下環(huán)境變化情況做出及時(shí)反映的能力，繼而滿足煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)的要求?；诖耍枰嚓P(guān)人員實(shí)時(shí)掌握通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀，定期進(jìn)行分析與評(píng)估。對(duì)于不合理或出現(xiàn)問(wèn)題的地方擬定優(yōu)化方案，并進(jìn)行改造。

3.2 構(gòu)建現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)體系

隨著電子信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤礦通風(fēng)設(shè)備的檢測(cè)手段和檢測(cè)技術(shù)也逐步完善。煤礦井下通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行情況可以通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出的安全隱患問(wèn)題可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，并第一時(shí)間采取解決措施。現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但釋放了原本繁重且危險(xiǎn)的煤礦井下人力作業(yè)內(nèi)容，而且還可以提前解除或者提前排除故障隱患。

煤礦通風(fēng)設(shè)備維護(hù)常用的方法是定期檢修，定期檢修過(guò)程中需要通風(fēng)設(shè)備停機(jī)才能檢修，不但維修費(fèi)用高而停機(jī)重啟對(duì)設(shè)備的傷害也比較大。而通過(guò)現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)體系的診斷技術(shù)對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，是不需要停機(jī)操作的，通過(guò)檢測(cè)結(jié)果便可以知道通風(fēng)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)部件的運(yùn)行狀態(tài)，哪個(gè)設(shè)備哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題一目了然，繼而可以采取性質(zhì)有效的維護(hù)方案，有針對(duì)性地對(duì)通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。通過(guò)現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)診斷體系，可以有效延長(zhǎng)通風(fēng)機(jī)械的使用年限，減少傳統(tǒng)維修過(guò)程中不必要的成本支出。此外，現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)體系還可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行同步監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步保障了井下設(shè)備運(yùn)行的安全性。

3.3 構(gòu)建完善的通風(fēng)設(shè)備維護(hù)體系

煤礦井下設(shè)備通風(fēng)維護(hù)體系的建立要以設(shè)備操作說(shuō)明書(shū)為依據(jù)，參照設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)組成部件進(jìn)行定期檢測(cè)。以此同時(shí)，要制定詳盡周密且易操作的檢修計(jì)劃，將檢修計(jì)劃層層分解，做到年度、季度以及月度檢修計(jì)劃之間的緊密銜接，有了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)可行的檢修計(jì)劃，還要派專人對(duì)檢修計(jì)劃的執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)督，在監(jiān)督管理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)檢修計(jì)劃確實(shí)有不合理的地方，應(yīng)立即上報(bào)主管領(lǐng)導(dǎo)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，繼而達(dá)到有效避免通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行故障發(fā)生的最初目的。

3.4 煤礦通風(fēng)設(shè)備的更新?lián)Q代

煤礦井下作業(yè)環(huán)境相對(duì)惡劣，必須保證通風(fēng)設(shè)備在規(guī)定的使用年限內(nèi)服役，才能確保煤礦井下作業(yè)環(huán)境的安全。但是，個(gè)別煤礦企業(yè)為了節(jié)約運(yùn)行成本，將已經(jīng)超過(guò)有效運(yùn)行年限的通風(fēng)設(shè)備繼續(xù)使用，對(duì)于超期服役的通風(fēng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)故障甚至發(fā)生安全事故的概率是比較大的。所以，煤礦井下管理者應(yīng)對(duì)通風(fēng)設(shè)備的更新?lián)Q代設(shè)立專項(xiàng)審批資金，對(duì)已經(jīng)超過(guò)服役年限的通風(fēng)設(shè)備立即更換，對(duì)那些雖然沒(méi)有達(dá)到服役年限，但是，技術(shù)水平已經(jīng)無(wú)法滿足煤礦井下通風(fēng)要求的設(shè)備也要立即申請(qǐng)更換。此外，還可對(duì)部分較新的通風(fēng)設(shè)備依據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行改造，以確保煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠。

3.5 煤礦井下通風(fēng)設(shè)備管理人才的培養(yǎng)與引進(jìn)

煤礦井下包括通風(fēng)設(shè)備在內(nèi)的機(jī)電設(shè)備專業(yè)的技術(shù)性人才較為匱乏，對(duì)煤礦井下通風(fēng)設(shè)備的安全運(yùn)行管理造成了相當(dāng)不利的局面，解決人才匱乏的問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。解決此問(wèn)題應(yīng)從兩方面入手，一方面是加大現(xiàn)有人才的培訓(xùn)力度，另一方面是提高福利待遇，吸引更多機(jī)電設(shè)備方面的人才加入煤礦企業(yè)?，F(xiàn)有人才培訓(xùn)要定期組織與機(jī)電設(shè)備相關(guān)專業(yè)的講座，對(duì)煤礦井下運(yùn)行過(guò)程中遇到的機(jī)械設(shè)備方面的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)性的講解，讓相關(guān)從業(yè)人員的專業(yè)技能有較大的提升，而培訓(xùn)不能流于形式，要做好獎(jiǎng)罰制度，培訓(xùn)內(nèi)容結(jié)束后，要有針對(duì)性的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，檢測(cè)培訓(xùn)效果，對(duì)培訓(xùn)成績(jī)較好的員工給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)參加培訓(xùn)后毫無(wú)提升的員工要給予處罰。目的就是通過(guò)獎(jiǎng)罰制度來(lái)鼓勵(lì)員工積極參與培訓(xùn)活動(dòng)，并認(rèn)真聽(tīng)取培訓(xùn)的內(nèi)容，學(xué)到真本領(lǐng)。在人才引進(jìn)方面，要提高員工福利待遇，為員工提供一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的大舞臺(tái)以及較好的職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，吸引更多的機(jī)械設(shè)備人才加入煤礦企業(yè)中。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是對(duì)煤礦企業(yè)來(lái)講，還是對(duì)煤礦企業(yè)從業(yè)人員來(lái)講，煤礦通風(fēng)設(shè)備的存在并且有效運(yùn)行都具有實(shí)際意義?；诖?，煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)設(shè)備都必須相對(duì)完善，才能保證煤礦井下作業(yè)的安全。煤礦井下通風(fēng)設(shè)備管理人員要對(duì)通風(fēng)設(shè)備維護(hù)給予足夠的關(guān)注，要積極構(gòu)建通風(fēng)設(shè)備檢修制度，根據(jù)通風(fēng)設(shè)備特點(diǎn)采取切實(shí)可行的檢修措施，為煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。