論礦井通風系統風量穩定性的影響因素

吳國華

（平頂山天安煤業股份有限公司 十三礦安全檢查科，河南 平頂山 452670）

1 礦井通風系統概類型

礦井中的通風系統核心在于風的運動，根據風流的產生形式，通風模式可以分為自然通風和動力通風，不同的通風形式在設計上以及設備的選用上均不同。

1.1 自然通風系統。自然通風就是利用自然風，在沒有其他人為因素的情況下，對礦井的各個需要通風的地點進行通風。自然通風成本較低，但是弊端在于自然風動力較弱，風的流動較慢，且容易受到天氣狀況的影響，風流量的大小難以把控，容易導致整個通風系統的不穩定。

1.2 動力通風系統。動力通風系統就是利用電力、機械等方式，推動空氣流動，產生風流量，并通過角度的設計，使其能流經礦井的每個區域。

2 礦井通風系統風量穩定性

2.1 基本含義。考慮系統風量的穩定性，其中一個關鍵要素就是風阻。當在某個通風區域內，風阻的變化情況對于通風系統其他部分也會產生影響。因此，這個因素的作用力的大小即為風量穩定性的重要衡量標準。在通風網絡的構建與完善中，要保證整個網絡對于風量的變化較為敏感，這樣能通過風阻的變化及時調整系統的運行情況。當礦井系統的風阻平衡在一定數值，通風量就會保持在一個穩定的范圍。

2.2 標準認定。通風系統風量穩定的標準認定，即通風系統可以正常的運轉，并且風流量在一個穩定的數值范圍內。由于自然通風系統存在許多弊端，所以現在礦井通常使用動力通風系統，在向井下輸送空氣的同時，要保證井下的溫度、含氧度等都在一個安全的范圍之內，符合日常作業的基本要求，同時動力通風要在高效節能的情況下，制造風流，符合可持續發展的科學發展觀。同時，機械的各個部分要安全平穩運行，不存在技術隱患。

2.3 內容分析。通風系統構成包括了管道網絡、機械力等，在分析穩定系數的過程中，利用相關的計算公式就可以分析出風阻變化對于風機的影響。在整個通風系統阻力變化系數較為平穩時，礦井內的通風網絡是一個相對穩定的狀態，風量的把控也更加容易。

3 礦井通風系統風量穩定性的影響因素

3.1 風機的性能。風機的性能直接關系到礦井通風風量的穩定程度，在礦井的通風系統中，不同區域的風阻也不盡相同，風阻和風機需要共同作用于風量的控制。在風機性能分析的函數上，某個數值對應的持續穩定的風流量，如果這個值偏大，則通風系統的風量就在一個穩定的狀態，通風的效果也較為顯著。因此，在維持風量平穩性時，風機的性能的作用在通風中是不容小覷的。

3.2 風阻的變化。通風的穩定是一種相對的狀態，風量的變化會隨著礦井生產運作而發生變化。礦井內的結構并非一成不變，而結構的變化就會導致風阻發生變化，風阻的變化必然會影響風量的改變，整個系統的穩定性就會被破壞。同時，由于氣候變化，自然風的要素也會對機械風力產生一定影響，在自然風較大的時候，如果與機械通風系統的風向與自然風向正好是相反的，這時礦井內的通風就會被削弱。

3.3 通風網絡的調整。在礦井的通風系統中，通風網絡的調整也會改變風的流量。在礦井內，不同區域在前期的通風網絡設計都不相同，不同分支結構的作用也有所差別，因此，當礦井內的通風網絡系統根據作業情況進行調整的時候，網絡支路的變化，例如主要的進風口位置修改、回風通道方向改變等，都會對風量也產生一定影響。

4 保持礦井通風系統風量穩定基本策略

4.1 科學合理設計。礦井通風系統有效運行，離不開前期的設計，從礦井的實際情況出發，對于整個礦井內部的結構、作業模式都進行細致考察，對于通風網絡的布置、通風設備的選擇方面，也要選擇最適合的。前期的設計工作為施工的順利開展打下基礎，同時在設計前期，要進行模型測試，通過模擬礦井內的實際狀況，發現一些設計漏洞并及時改進。

4.2 優化通風系統。通過一定的技術手段來優化通風系統，其中通過各種方式改變風阻就是途徑之一。當需要減小風阻的時候，可以通過調節設備，控制分支網絡的風阻；當需要增強風阻時，可以通過回風道的方向改變，使風的在轉變風向的過程中，削弱風力，增強其阻力。

4.3 定期系統維護。在礦井施工到一定階段，礦井內的各個部分都需要進行系統地維護。由于受各種因素影響風阻加大，通風網絡的調整以及內部機構的改變，會不同程度地出現通風比較艱難的時期，在這個階段要對目前狀況做詳細分析，并對通風系統進行全方位的維護調整。調整的方式包括改變通風網點布局，改變通風方向等，進而使風阻的變化系數降低到一個較為穩定的數值。除此之外，通風系統也要注重設施的維護，例如風機的定期檢修、損耗零件的及時更新，使通風系統保持在穩定的態勢，從而把控風量的穩定性。

5 結束語

作為礦井中極其重要的組成部分，通風系統的平穩運行是工程安全的基本保證。通風系統的風量改變可能受到多種因素的影響。為了將負面影響降到最低，科學的規劃、日常的維護、細致的管理對保持礦井通風風量的穩定性至關重要。

[1]朱紅青，崔偉杰，陳浩，韓曉棟，宋春榮.礦井通風系統風量穩定性分析與應用[J].國際安全科學與技術學術研討會，2008.