目前我國(guó)礦井通風(fēng)現(xiàn)狀分析

摘要：本文結(jié)合所掌握的資料和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)礦井通風(fēng)研發(fā)情況和生產(chǎn)概況，提出了礦井通風(fēng)技術(shù)基本要求。

關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng)研發(fā)

0 引言

安全是人類(lèi)最重要和最根本的需求，是人民生命健康和國(guó)家財(cái)產(chǎn)的基本保障，可以說(shuō)，安全就是生命，安全就是效益，安全更是人類(lèi)社會(huì)文明的標(biāo)志。然而，重大事故的不斷發(fā)生，使人們認(rèn)識(shí)到在現(xiàn)代工礦企業(yè)生產(chǎn)中潛伏著巨大的危險(xiǎn)性，因而對(duì)安全的研究越來(lái)越受到人們的重視。特別是礦山企業(yè)，災(zāi)害事故占我國(guó)工礦企業(yè)中重大災(zāi)害事故的40%，是我國(guó)職業(yè)災(zāi)害事故的最大來(lái)源，而礦山事故中，尤以礦井通風(fēng)、防治瓦斯、防治煤塵、防滅火等“一通三防”方面的事故為主，筆者結(jié)合自己所掌握的資料和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)，談?wù)劽旱V的通風(fēng)安全情況。

1 國(guó)內(nèi)礦井通風(fēng)研究情況

本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)礦井通風(fēng)文獻(xiàn)資料的搜集和整理，對(duì)專(zhuān)著教材型文獻(xiàn)，科技論文型文獻(xiàn)，學(xué)位論文型文獻(xiàn)和近年來(lái)的技術(shù)進(jìn)展作文獻(xiàn)綜述，從中總結(jié)出礦井通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，趨勢(shì)及熱點(diǎn)研究問(wèn)題，并針對(duì)礦井通風(fēng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的特點(diǎn)，建設(shè)一個(gè)專(zhuān)題網(wǎng)站，為讀者提供查閱和學(xué)習(xí)的平臺(tái)。

其中專(zhuān)著教材文獻(xiàn)有38篇，研究型論文20篇，學(xué)位論文37篇，近年來(lái)技術(shù)進(jìn)展18篇，一共113篇文獻(xiàn)全是圍繞礦井通風(fēng)技術(shù)展開(kāi)，可以看出，礦井通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展由一些基本的通風(fēng)技術(shù)和概念，逐漸發(fā)展成現(xiàn)階段人工智能化。礦井通風(fēng)的理念由可行性和有效性發(fā)展到對(duì)系統(tǒng)可靠性的研究再到現(xiàn)階段以通風(fēng)節(jié)能為熱點(diǎn)，不但注重新技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，而且能源危機(jī)和提高通風(fēng)效率的意識(shí)逐漸受到重視，成為礦井通風(fēng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。再運(yùn)用網(wǎng)站制作技術(shù)將此項(xiàng)成果呈現(xiàn)并展示于讀者。本文系統(tǒng)地建立了礦井通風(fēng)技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和發(fā)展?fàn)顩r，希望對(duì)此方面的研究者給予一定的幫助。

2 礦井通風(fēng)技術(shù)發(fā)展概況

隨著職業(yè)健康安全管理體系(OHSMS)的貫徹實(shí)施，我國(guó)對(duì)企業(yè)工作場(chǎng)所的勞動(dòng)條件要求將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。人民生活水平的提高，對(duì)生活質(zhì)量、品位的要求也日趨高漲。通風(fēng)技術(shù)的研究和應(yīng)用，不僅僅限制在礦井通風(fēng)的小范圍內(nèi)，還可以應(yīng)用于各種地下建筑工程的通風(fēng)和空調(diào)。

本世紀(jì)50年代以來(lái)，我國(guó)礦井通風(fēng)理論與技術(shù)研究取得如下主要進(jìn)展：①對(duì)井巷通風(fēng)阻力進(jìn)行了廣泛的研究與測(cè)定；②建立了各類(lèi)作業(yè)面紊流傳質(zhì)方程及污染物濃度分析計(jì)算方法，為風(fēng)量計(jì)算方法提供了理論依據(jù)；③應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算和分析復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，為礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析提供了有效的方法；④射流通風(fēng)理論與技術(shù)得到發(fā)展，利用風(fēng)流動(dòng)壓的方向性調(diào)節(jié)與控制風(fēng)流的技術(shù)獲得應(yīng)用；⑤礦井火災(zāi)時(shí)風(fēng)流非穩(wěn)定流動(dòng)規(guī)律的研究不斷深化，建立起羞毛典型凰流控制方案；⑥受控循環(huán)通風(fēng)理論推動(dòng)了空氣凈化裝置的研制和污染源控制技術(shù)的發(fā)展；⑦深井熱源、空氣與圍巖熱交換和礦井熱環(huán)境控制理論與技術(shù)有較大進(jìn)展，初步形成礦內(nèi)熱力學(xué)理論體系；⑧開(kāi)展了露天礦通風(fēng)理論與技術(shù)的研究。

我國(guó)金屬礦井從50年代開(kāi)始逐步建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。60年代，建立分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)和棋盤(pán)式通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，70年代，出現(xiàn)梳式通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、爆堆通風(fēng)，推廣地溫預(yù)熱技術(shù)及云錫的排氡通風(fēng)經(jīng)驗(yàn)等。進(jìn)入80年代，我國(guó)金屬礦井通風(fēng)技術(shù)以節(jié)約能耗為中心有了比較快的發(fā)展，取得的主要成就有：高效節(jié)能風(fēng)機(jī)的研制與推廣；多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站通風(fēng)新技術(shù)的應(yīng)用；礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能技術(shù)改造；建立礦井通風(fēng)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和井下風(fēng)流調(diào)控技術(shù)與手段的完善等。

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和先進(jìn)設(shè)備的利用，礦井的生產(chǎn)能力越來(lái)越大，開(kāi)采深度和強(qiáng)度不斷加大，開(kāi)采的地質(zhì)條件也更加復(fù)雜，礦井通風(fēng)對(duì)礦井的生產(chǎn)與安全起著越來(lái)越大的影響。眾多專(zhuān)家學(xué)者都將礦井通風(fēng)技術(shù)列為研究對(duì)象，與其相關(guān)的理論，技術(shù)發(fā)明及新應(yīng)用層出不窮，搜索以礦井通風(fēng)為關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)多達(dá)上千篇，其中包括各個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的專(zhuān)著或論文，這為礦井通風(fēng)的資料提取造成一定的難度。

礦井通風(fēng)技術(shù)是由多種技術(shù)組成的，其中包括：通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)節(jié)技術(shù)，控制技術(shù)及裝備，防塵與風(fēng)流凈化技術(shù)，通風(fēng)節(jié)能技術(shù)，系統(tǒng)可靠性分析，計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，模糊綜合評(píng)價(jià)計(jì)算方法，礦井網(wǎng)絡(luò)圖自動(dòng)生成技術(shù)，礦井通風(fēng)安全信息可視化系統(tǒng)研究，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，礦井通風(fēng)系統(tǒng)與優(yōu)化，礦井風(fēng)阻測(cè)定及數(shù)據(jù)處理，礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全綜合評(píng)價(jià)研究。

3 礦井通風(fēng)技術(shù)基本要求

對(duì)于礦井通風(fēng)技術(shù)文獻(xiàn)資料的整理，首先必須從各種技術(shù)，系統(tǒng)和節(jié)能多方面考慮分類(lèi)，盡可能做到全面收集原始資料。本論文將收集的各類(lèi)礦井通風(fēng)文獻(xiàn)資料進(jìn)行了整理和歸納，具體要求如下：

3.1 井下空氣成分，最高最低風(fēng)速，各井巷的空氣溫度，風(fēng)量必須符合《煤礦安全規(guī)程》要求。

3.2 礦井必須有完整獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，改變?nèi)V井通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，必須編制通風(fēng)設(shè)計(jì)及安全措施。掘進(jìn)巷道貫通時(shí)，綜合機(jī)械化掘進(jìn)巷道在相距50m前，其它巷道在相距20m前，必須停止一個(gè)工作面作業(yè)，做好調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，貫通的整個(gè)過(guò)程中，必須有防止瓦斯、爆炸、火災(zāi)等事故的安全措施。

3.3 礦井開(kāi)拓新水平和準(zhǔn)備新采區(qū)的回風(fēng)，必須引入總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。

3.4 生產(chǎn)水平和采區(qū)必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，采掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。

3.5 采掘工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒頂區(qū)。無(wú)煤柱開(kāi)采沿空送巷和沿空留巷時(shí)，應(yīng)采取防止從巷道的兩幫和頂部向采空區(qū)漏風(fēng)的措施。水采工作面由采空區(qū)回風(fēng)時(shí)，工作面必須有足夠的新鮮風(fēng)流，工作面及其回風(fēng)巷的風(fēng)流中瓦斯和二氧化碳必須不超限。

3.6 采空區(qū)必須及時(shí)封閉。必須隨采煤工作面的推進(jìn)逐個(gè)封閉通至采空區(qū)的連通巷道。采區(qū)開(kāi)采結(jié)束后45天內(nèi)必須在所有與采區(qū)相連通的巷道中設(shè)置防火墻，全部封閉采區(qū)。

3.7 控制風(fēng)流的風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、風(fēng)墻、風(fēng)窗等設(shè)施必須可靠。

3.8 新井投產(chǎn)前必須進(jìn)行1次礦井通風(fēng)阻力測(cè)定，以后每3年至少進(jìn)行1次。礦井轉(zhuǎn)入新水平生產(chǎn)或改變—翼通風(fēng)系統(tǒng)后，必須重新進(jìn)行礦井通風(fēng)阻力測(cè)定。

3.9 礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖必須標(biāo)明風(fēng)流方向、風(fēng)量和通風(fēng)設(shè)施的安裝地點(diǎn)。必須按季繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖，并按月補(bǔ)充修改。多煤層同時(shí)開(kāi)采的礦井，必須繪制分層通風(fēng)系統(tǒng)圖。礦井應(yīng)繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖和礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。

3.10 礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)，生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向。當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40%，礦井應(yīng)定期檢查反風(fēng)措施并進(jìn)行反風(fēng)演習(xí)。

3.11 嚴(yán)禁主要通風(fēng)機(jī)房兼作他用。主要通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)必須安裝水柱計(jì)、電流表、軸承溫度計(jì)等儀表，還必須有直通礦調(diào)度室的電話，并有反風(fēng)操作系統(tǒng)圖、司機(jī)崗位責(zé)任制和操作規(guī)程。

3.12 礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，如果某一分區(qū)風(fēng)路的風(fēng)阻過(guò)大，主要通風(fēng)機(jī)不能供給其足夠風(fēng)量時(shí)，可在井下安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)，但必須供給輔助通風(fēng)機(jī)房新鮮風(fēng)流，在輔助通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)期間，必須打開(kāi)繞道風(fēng)門(mén)。嚴(yán)禁在突出礦井中安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)。

3.13 掘進(jìn)巷道必須采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。煤巷、半煤巖和有瓦斯涌出的巷道掘進(jìn)通風(fēng)方式采用壓入式，如果采用混合式，必須制定安全措施。

3.14 局部通風(fēng)機(jī)必須由指定人員負(fù)責(zé)管理，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.15 掘進(jìn)工作面不得隨意停風(fēng)，有計(jì)劃停風(fēng)時(shí)，必須編制停風(fēng)計(jì)劃。同時(shí)制定排放瓦斯和恢復(fù)通風(fēng)的安全措施。

3.16 井下炸藥庫(kù)、充電硐室一般應(yīng)有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。井下機(jī)電設(shè)備硐室一般應(yīng)設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中，個(gè)別可設(shè)在回風(fēng)流中，但此回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)0.5%，并必須安裝甲烷斷電儀。