煤礦通風系統可靠性與管理對策研究

【摘要】該文結合梨樹煤礦的實際情況重點對影響礦井通風系統可靠性的因素進行分析，指出在以后的工作中提高礦井通風系統可靠性的主要途徑，以加強對礦井通風系統管理，指導礦井的正常、安全生產。

【關鍵詞】礦井通風系統；可靠性因素；提高途徑

1.礦井通風系統可靠性的標志

（1）保持穩定的風流流動。

（2）與礦井生產能力相適應，主扇運轉穩定，風量、風壓滿足要求。

（3）井下風流中的有害氣體和粉塵濃度符合規定。

2.影響礦井通風系統可靠性的主要因素

2.1通風網絡結構的合理性

2.1.1采掘工作面串聯通風發生率

礦井通風網絡的基本形式可分為串聯網絡和并聯網絡，并聯網絡有很大的優越性。采用并聯風路對于減小礦井通風阻力，提高主扇工作風量有重要的作用。根據有關規定，串聯通風的工作面的總個數不應高于所有工作面總個數的20%。

2.1.2礦井風網獨立回路數與角聯分支數

它反映了礦井通風系統風流的穩定性和網絡的復雜程度。角聯分支越多，網絡結構越復雜，礦井風流的穩定性越差。由于角聯分支的風量和風流方向不穩定，所進行的通風系統的調整工作就越頻繁。由于調整通風系統時會對礦井有關地點的風流的穩定性造成影響，可能出現用風地點的風量不足現象，使礦井通風系統的安全可靠性降低。

2.2供風地點的風量供需比

指礦井各用風地點的實際風量與按規定計算所得風量之比，它反映了礦井通風系統供風的有效性。在各采區內部，各用風地點實際供風量不宜過大；否則，在礦井風阻不變的情況下，會導致通風阻力偏大，從而提高了主扇的風壓，耗電量增大；同時，會使礦井各地點尤其是主要進回風聯絡巷的風門壓差變大，漏風增大，相反，若風量供需比過小，則可能使某些用風地點的風量不足，不能及時排出工作地點的有害氣體和粉塵，甚至可能釀成事故。因此《煤礦安全規程》及通防管理文件要求，礦井總進風量比不能超過110%。

2.3礦井通風網絡阻力的分布情況

指礦井通風阻力在網絡關鍵路線上所占的比例。它關系到礦井的通風能力，通風穩定性和風流控制的難易程度。

目前，礦井的通風設計中通常的做法是依據形象設計規定的最大允許風速來設計巷道斷面，而對巷道斷面的縮小、變形問題考慮不夠充分。事實上，由于巷道的老化、年久失修，尤其是受地壓作用，個別地段巷道斷面發生嚴重縮小、變形，而這些巷道大都集中在采區和礦井的主要回風流中，缺少必要的巷道維護條件，難以進行維護，導致礦井通風阻力增大，回風量不足，通風能耗增大，降低了礦井的通風能力。

2.4通風設施分布與質量的合格性

指通風設施布置的合理性和質量的達標程度。這里的通風設施主要是指風門和調節風門。通風設施總道數的多少反映了礦井通風系統管理的復雜程度和網絡風流保持穩定的難易程度。通風設施的數量越少，風流的穩定性越高，通風系統管理越容易。另一方面，若礦井內部的風門的完好程度較差，存在較大漏風，則會增大礦井的內部漏風，使進入礦井各用風地點的風量減小，降低礦井的有效風量率。

2.5主要通風機的能力備用系數

指在礦井既定通風系統條件下，主要通風機的最大可調風量與實際風量之比。備用系數越大，說明主扇運行越穩定、安全。為使主扇運行穩定、安全，應盡量減小礦井通風阻力，使主扇的工況點落在合理的工作范圍內，避免主扇的負壓過大。否則，既不利于主扇的穩定運行，當主扇采用抽出式通風時，又會造成采空區漏風過大，增大采區內尤其是采空區內的瓦斯涌出量，甚至引起煤炭自然。

2.6礦井自然風壓對礦井通風系統的影響

由于梨樹煤礦開采深度較深，礦井的自然風壓的方向常年不變，冬夏季節僅有數量差別。由于受自然風壓的影響，礦井總進風量一年四季是變化的。冬季總進風量較大，礦井負壓增大，作用于井下各處尤其是主要進、回風聯絡巷風門上的壓差增大，開關風門的困難程度提高，易于造成風門損壞而形成較大漏風；相反，夏季總進風量減小，可能會使采區內的某些地點出現供風不足的情況。

3.梨樹煤礦的通風系統現狀及潛在的不穩定因素

3.1生產布局的變化使礦井通風能力逐漸減小

目前，通風能力與生產能力基本適應，能滿足生產要求。但是，通風系統的布置是與開拓布置緊密聯系在一起的，隨著礦井生產布局的不斷變化，礦井的開采重點將向東翼、后組各采區轉移，礦井生產能力雖較穩定，但由于開采范圍的不斷增加，礦井通風系統將更加復雜化。東翼七采區、三采擴大區的進、回風路線加長，部分主要進、回風巷的有效通風斷面因失修、變形而不斷縮小，會使礦井通風阻力大大增加，通風能力不斷變小。如不對礦井通風系統進行改造，通風距離長、主要生產采區供風量不足，將成為制約礦井生產發展的首要因素。

3.2按需調節各采區風量會使礦井通風能力下降

梨樹煤礦生產布局發展的趨勢是采、掘布局日趨分散，集中程度降低，各采區靠自然分配風量變得困難。為滿足各生產地點供風要求，采用在阻力小的采區增阻，增大了礦井的通風阻力，從而降低了礦井的通風能力。

3.3通風設施的可靠性降低

采區內外的通風設施主要是風門。風門漏風是礦井總漏風的主要組成部分。梨樹煤礦通風設施的使用情況主要有風門的數量多、對風門的保護意識差等特點，因此存在因通風設施的不穩定造成影響礦井通風系統的情況，從而威脅到礦井的安全生產。

3.4主要通風機的通風能力將限制通風能力的提高

礦井所用主扇為軸流式風機，風機性能特性是適應低風阻、大流量礦井，隨著礦井開采規模的不斷擴大，礦井需供風量會有所增加，同時，礦井通風網絡阻力也將不斷增大，單靠調整主要通風機的葉片角度將無法滿足礦井生產所需風量。因此，適時對礦井通風系統進行改造，不斷降低礦井通風阻力，或是更換能力更大的主扇方可滿足需求。

4.提高礦井通風系統可靠性的主要途徑

（1）加強對礦井通風設施的管理，減小礦井漏風。

（2）合理調整礦井通風系統。在礦井通風系統的日常管理工作中，堅持定期對通風系統進行分析，并按所確定的通風系統調整方案，調整礦井的通風系統；其中采區內各用風地點通風系統的調整又是礦井通風系統調整的主要內容。在調整時，不能因對某一地點的調整而影響其它地點通風系統的穩定性。

（3）提高礦井通風系統的抗災能力。在通風系統正常的條件下，有較完善的通風設施；一旦發生事故，有較好的防止風流紊亂、保證風流穩定的應急措施。主要應完善礦井主要進、回風聯絡巷的風門，安設反向風門或可靠的風門閉鎖裝置，且靈敏可靠，保證到時能正常使用；同時，巷道內有完善的避災路線牌和避難峒室，要為實施應急措施創造條件，以提高其抗災能力。

（4）根據礦井通風網絡分布情況，及時對礦井通風系統進行改造。隨著礦井生產布局的變化，根據礦井具體的生產情況，對礦井的集中生產采區適時進行礦井通風系統優化、改造，降低通風阻力，使主要通風機的能力得到充分發揮，滿足生產要求。

5.結論

礦井通風系統管理是一項復雜的系統工程，既要搞好日常管理，又要有遠景規劃目標。在礦井的通風管理工作中，必須結合實際情況，對影響通風系統的因素進行分析，及時制定可靠方案，按照正確的途徑，對礦井通風系統進行管理，確保系統安全、可靠，促進礦井的安全生產。

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