機械通風在礦山職業衛生防護中的應用

姜云杰 邢雅超 林德華

(山東金朋檢測技術有限公司，山東 煙臺264000)

礦山企業在生產作業的過程中，會產生大量的粉塵、有害氣體、電磁輻射等等，這些對于員工身體健康有很大的危害，做好礦山職業衛生防護，是礦山生產組織管理當中的一些重要工作。 礦山通風是在動力的作用下，將地面新鮮的空氣，連續不斷的供給礦山作業點，稀釋并排出有毒有害氣體、粉塵，調節礦井氣候條件，為井下作業創造良好的工作環境，達到預防職業病、維護員工身體健康的作用。礦山通風主要有兩種，也就是自然通風和機械通風，本文對礦山的機械通風進行研究和分析。

1 礦井通風系統概述

目前，在礦山生產當中使用的礦井通風系統主要有兩種，也就是自然通風和機械通風。自然通風是指在自然風壓作用下風流從井上到井下不斷流動的過程，風流經過井巷與巖礦發生熱交換，井上井下氣溫出現差異，回風井里的空氣重率比井外的空氣重率小，井上、井下產生了兩個不同的空氣壓力，在空氣壓力的作用下形成自然通風。 機械通風產生在19 世紀，是利用機械排風設備將井下的空氣排出，將井上的空氣送進來的一種通風方式。 關于機械通風的研究始于20 世紀50年代，現代礦井多采用機械通風。 通風系統是保證井下作業人員生命健康的重要措施，通過通風不僅可以保持井下氧氣含量，還能將生產當中產生的各種有害氣體排出井外，為井下作業人員創造一個良好的工作環境。

礦井機械通風系統主要包括礦井供、排風設備設施體系，主要有礦井通風網絡、通風動力設備、礦井通風構筑物和其他通風控制設施。一個完善的礦井機械通風系統， 應該包括一個可靠的通風井和回風井，足夠和可靠的機械動力，也就是風機，各種設備形成的系統能夠在礦井當中形成貫穿風流。 機械通風系統，按照不同的分類標準可以分為不同的類型， 比如說按照風井和回風井在在井下布置方式的不同，可以分為中央式通風系統、對角式通風系統和中央對角混合式通風系統等等。

2 從礦山職業衛生防護建立機械通風系統的必要性和可行性

2.1 建立機械通風系統的必要性

2.1.1 機械通風能夠有效的預防炮煙中毒事故

在礦山生產當中，炮煙中毒是一種非常嚴重的安全事故，據統計從2006 年到現在，我國共發生礦山安全事故數百起，其中死亡3 人以上的特大事故就有上百起，其中有1/3 的是炮煙中毒事故。 縱觀這些事故出現的原因，絕大多數是因為企業沒有按照要求建立完善的機械通風系統、機械通風設施不完善、沒有進行強制機械通風和強制通風不充分等造成的， 如2006 年12 月云南瀾滄鉛礦發生的炮煙中度事故，這一事故最終導致4 名井下作業人員死亡，二十余人受傷，事故的原因是該公司在組織井下作業的時候，沒有按照規定啟用機械通風設備，只使用自然通風導致井下通風不暢，有毒有害物質累積導致的。

2.1.2 自然通風受季節變化影響導致通風不穩定

自然通風方式主要是受自然風壓大小的影響， 在春秋兩個季節，進、回風井的溫差比較小，自然風壓也就比較小，通風的效果相對于夏、冬兩個季節就比較差，甚至會出現不通風的現象。 同時，受到氣流等方面因素的影響，在不同的季節風流方向也不是很穩定，夏天與冬天井下的風流方向是相反的，春秋兩季雖然風流方向不變，但是自然風壓的大小變化比較大，導致井下的風流方向也不穩定。同時，自然通風條件下，不能進行強制反風，一旦井下出現火災或者有毒有害氣體，很難及時的排出。而機械通風就沒有這些問題，通風系統比較穩定，不受季節變化的影響，能夠根據井下的實際情況適時強制反風，保證井下的各種有毒有害的氣體能夠及時的排出。

2.2 建立機械通風系統的可行性

礦山企業都是以盈利為目的的資源型企業，在生產建設的過程中任何一項設備都要考慮到成本和效益。 在機械通風系統的建設，需要企業購置風機、管道等設備，其成本相對自然通風系統來講比較高，其建設成本主要是有動力費、材料費、折舊費、維護費、維修費等費用構成。在建設的過程中，必須考慮到成本上的可行性。從最近幾年各類礦產資源的價格來看，呈現出不斷上漲的趨勢，礦山企業有著良好的盈利能力，經營管理情況比較好，完全可以承擔機械通風系統建設的成本費用。 而從技術上來看， 從19 世紀中期開始出現機械通風系統設備，發展到現在，各類機械通風設備不斷出現，先進的通風系統建設技術不斷的應用到通風系統建設上，技術已經非常成熟。并且，國內很多礦產企業已經建立了完善的機械通風系統，職業安全衛生工作當中發揮了很大的作用。但是，在建設的過程中，應該根據企業實際需要量力而行，不要追求過于先進的設備、技術，以免在成本上超出了企業的承受能力，對企業的生產經營造成影響。

3 礦山機械通風系統建設過程中應該注意的一些問題

3.1 做好礦山機械通風系統的管理

礦山企業要重視和加強通風系統的建設和管理，不能出現只建設自然通風不設機械通風系統的現象，即便是臨時性的通風系統也應該以機械通風系統為主。為了保證通風系統在生產當中能夠發揮應有的作用，通風系統應該由專人管理，并且要對通風系統設備進行定期的維護和保養，一旦發現自然通風系統達不到井下工作的要求，或者井下生產當中出現火災、有毒有害氣體需要實施反風的情況，應該將機械通風系統立即投入使用。 同時，為了保證機械通風系統能夠保持良好的使用性能，應該定期進行實驗運行，檢查系統當中存在的問題，及時更換設備配件，保持其良好的使用性能。在生產當中，企業要定期檢測井下的空氣質量，尤其是在季節交替的季節，一般來說應該安裝井下空氣動態檢測系統，隨時掌握井下空氣質量，使井下的自然通風的風量、風速、作業場所的空氣質量能夠達到礦山作業的要求。以便于當井下空氣質量不佳的情況下，能夠及時開啟機械通風系統。

3.2 提高有效風量率

有效風量直接影響著通風系統工作效果，根據現在的礦井安全生產方面的相關規定，礦井通風系統的有效風量不應低于60%。 看上去這一標準并不高，實際上在礦井通風系統建設當中，因為在通風系統當中漏風是不可能避免的，但是漏風如果非常嚴重，會造成主扇效率降低，電能消耗增大但是有效風量率遲遲提不上去，甚至會出現風流反向、煙塵倒流的現象，增加礦山企業的機械通風的成本。這就要求礦山企業在機械通風系統建設上，要想法設法的提高有效風量率。 在建設的過程中，要增強通風管道的密封性，改進進、回風口的結構等等，提高有效風量率，降低機械通風系統的建設及運行成本。

3.3 獨立通風

獨立通風是指機械通風系統在建設的過程中應該與其它通道嚴格的區分開來，形成一個獨立的系統。 獨立通風是機械通風系統建設的基本要求，要求企業在建設的過程中各個工作面之前禁止出現串聯通風，井下破碎洞室、主溜井等處的污風，應該引導向回風道，井下的炸藥庫必須建設獨立的回風道。 井下生產作業的過程中，會產生大量的粉塵和炮煙等有毒有害物質，作業人員吸入這些物質會影響身體健康，甚至會出現生命危險。如果采取串聯通風，不同的工作面上會出現交叉污染，嚴重影響到作業空間內的空間質量，從生產作業的角度來講，采用獨立的通風系統是也非常有必要。尤其是井下炸藥庫，更要設計獨立的通風系統，這是因為一旦炸藥庫發生爆破器材著火或者爆炸事故，會產生大量的有毒有害氣體，這些企業如果不進入獨立的回風巷道， 進入其它作業面會導致中毒、窒息等惡性事故，嚴重威脅作業人員的生命安全。

3.4 局部通風

局部通風主要涉及在掘進工作面和通風不良的采場，尤其是爆破以后產生大量的炮煙， 如果不設計局部通風可能會導致炮煙中毒事故。 在井下掘進的井巷和硐室，包括天井、溜井、斜井、平巷等，在掘進的時候一般只設置一個出口，這些巷道一般被稱為獨頭巷道。 在這種巷道當中無法形成貫穿風流，在掘進的過程中在一個相對一個封閉的空間當中會產生大量的粉塵和一些有毒有害氣體，如果不將其及時的排出，會對作業人員的身體健康造成很大的影響，甚至會引發嚴重的傷亡事故。因此，在掘進面掘進工作當中，必須按照要求安裝局部通風設備，提高局部通風效果。此外，一些礦山在掘進的時候采用的是分層崩落采礦法、無底柱分段崩落采礦法等，這些方法采掘和回采基本上都是在獨頭巷道內進行的，采場的通風問題與獨頭巷道的通風問題一樣，在掘進作業的過程中會產生大量的粉塵和有毒有害的氣體，也需要建立局部通風巷道，加強掘進過程中的局部通風。同時，要考慮到不同通風方式上之間的差異，知道根據采區的實際情況，制定一個合理的、科學的采區通風路線，是各個分段想到內都有足夠的貫穿風流，有效的防止粉塵積聚、作業面風流串聯等問題，只有這樣才能保證掘進工作中的安全。

總之，在礦井作業生產當中，做好職業衛生防護工作是重中之重，因為這項工作直接關系到作業人員的健康與生命安全。通風系統建設是職業衛生防護工作當中的一項重要措施，礦山企業要重視通風系統建設，在自然通風系統的基礎上，建立起獨立的機械通風系統，彌補自然通風的不足，保證井下作業的過程中有足夠的通風，為作業人員創造一個良好的工作環境， 將井下掘進生產過程中產生的大量的粉塵、有毒有害氣體排出來，保證作業人員的健康與安全。

［1］張玉華，劉家偉，李華.自然通風在停產礦井中的應用[J].山東煤炭科技，2008（02）.

［2］黃業才，易麗軍，宋春燕.從一起特別重大瓦斯爆炸事故論礦井通風安全管理[J].礦冶，2010（04）.

［3］王波，陳喜山，陳寶智.利用井下采空區通風的實踐[J].黃金，2008（01）.

［4］喬磊明.礦井通風主扇監控系統的設計與應用[J].工礦自動化，2008（06）.