對目前煤礦井下通風系統優化分析

周寧

（重慶松藻煤電有限責任公司松藻煤礦通風科重慶市綦江區　401442）

對目前煤礦井下通風系統優化分析

周寧

（重慶松藻煤電有限責任公司松藻煤礦通風科重慶市綦江區401442）

經濟發展及工業興起使得市場對煤炭的需求量不斷增加，各大礦井為滿足需求也在不斷擴大生產規模，然而井下作業的安全性也隨之增加，對此為通風系統的優劣成為煤礦井下安全性分析的主要指標。只有通風系統得以保證，其工作的安全度和工作質量才能得到保障。

煤礦；井下作業；通風系統；存在問題；優化分析

煤礦井的通風系統在煤礦井生產系統中占有舉足輕重的地位，它不僅影響著礦井的相關產量，還對其防災抗災有一定作用，更重要的是它直接涉及到井下工作者的生命安全。然而和眾多系統一樣，通風系統由多個部分組成而非一個獨立個體，因此各個部分的協調和密切合作成為系統發揮功效的關鍵。而一個合理有效的礦井通風系統對提高煤礦產業的經濟效益和對其經濟效益的提高都能發揮重要作用。

1　通風系統優化的必要性

煤礦井通風系統，顧名思義就是指給井下各個作業點提供新鮮空氣的相關系統，同時它還負責排出井下的污濁空氣，以保證井中空氣質量，因此其必要性不言而寓。同時煤礦井的通風系統也是礦井安全生產的重要保證，瓦斯、煤塵和火災的相關防治都需要以通風系統管理作為基礎。但是當煤礦井生產進行和回采范圍不斷擴大的現象出現時，會導致煤礦井的通風路線有所增長，通風的阻力也會加大，同時通風系統隨著煤礦井的擴建而變化，會產生原有系統不滿足現狀的情況。所以對煤礦井通風系統優化勢在必行。

2　當前煤礦井通風系統存在的問題

煤礦井通風系統作為工程的一大系統，難免會出現設計、本身質量以及管理方面的問題。現在其主要存在的問題有：

通風效率不高。由于受到經濟和科技方面的制約，選用的設備本身不具有高效率的特點，也存在有的設備性能與礦井通風阻力狀況不夠匹配，導致很多設備無法物盡其用，例如現下風機工作效率大都低于50%，這種現象的產生不光導致通風系統功能受限，同時造成了電力的無謂損耗。

井下通風系統通風阻力大而且分部不盡合理。造成這種現象的原因主要是井下風量較大，但是相對應的通風斷面又較小，同時會有堆積物和偶爾出現風速過大的情況，從而無法滿足其通風需求。

當出現全礦、采掘面供風置不足或者風流過多串聯的現象時，將會導致瓦斯聚集和礦塵濃度超標的情況。這將直接威脅到煤礦生產和工人的安全。尤其是一些中小型煤礦。

有部分煤礦井在投產初期會下放閘門從而減少礦井的進風，雖然這種方法簡單有效，對離心式風機也能起到節電的作用，但比起采用調小風機能力還是有耗電的嫌疑。

3　煤礦井通風系統優化

面對現今煤礦井通風系統存在的問題，最直接有效的方法便是對系統進行優化。只有提高的通風系統的質量和安全性，煤礦井下作業才能得以保證，同時煤礦產業才能得以發展。

3.1原則方法方面

煤礦井通風系統方案設計是應該遵循一定原則，比如，要盡量的縮短回風路線，同時對回風距離加以控制，從而減少回風阻力，達到通風系統合理化的目的。同時需要提高其穩定性，使得用風地點的風向和風流方向保持不變。在此同時也要做到經濟節能，對設備的使用要合理高效。

3.2設備選擇方面

“基礎設施決定上層建筑”，對于工程質量問題，最基礎的便是保證工程材料的可靠安全和有較高質量。然而，為了保證通風機的經濟運行，風機機型是最基本的選擇，所以對其選擇必須合理。現在很多煤礦井選擇使用高效風機，來保證風機的節能和使用效率。

3.3對于大中型機械的使用，電池是不可忽略的

在礦井設計的時候，電機設備都是到達產以后通風的具體情況選擇的。所以對那些投產初期生產范圍比較小，產量又比較低的礦井而言，會發生實際與設計偏差過大的情況。這就需要負責人以實際為基礎，選擇更換低轉速和小功率電機，從而提高電機的負荷率。

3.4優化工具的合理選擇

對于有經驗的安全設計人員來說，一些客觀的判斷對通風方案由很大的影響，然而，這些判斷對于一些小問題是可行而簡便的，但是面對地下離地表距離越來越深的情況，和越來越復雜的通風系統，這種情況不僅無法到達解決問題的效果，還會適得其反。此時就需要依賴一些專業的工具，這些工具可以客觀的給出相關詳細數據，從而連同設計數據和通風測量的數據來得到安全經濟的高效通風方法。同時，如果安裝了先進的監測設備，相關技術人員便可以不斷的更新和模擬程序所需要的輸入數據，最后得出最佳的系統設計方案。

3.5系統設計方面

煤礦井有合理的通風系統才能保證設備運行安全高效，為降低沒礦井的通風阻力就需要對其通風網絡實施全面的調查和阻力測定。主要可以依靠降低巷道局部阻力，擴大巷道斷面，增加并聯風路和調整采掘布局的方法，從而實現均衡生產。

3.6對于反風設施和防爆蓋的改造要注意，有的反風系統存在閘門不嚴密和不到位的情況

這會造成主要通風機裝置常年外部漏風，從而出現無用耗電。對于這種情況，要及時采取堵漏處理，盡可能的將反風設施和防爆蓋的漏風降到最低的情況，同時要合理調整閘門的鋼絲絲繩的長度，以實現閘門準確到位。

3.7對于風硐設計時則要注意保證風硐的斷匝，從而使風速在10～15m/s的范圍內，而且對于風硐的斷面形狀要注意使用圓形和半圓形，對于其表面應該用水泥沙漿抹面，從而保持表匝的光潔度，從而減少摩擦阻力系數。而且，在風硐布置方面，要使用單一斜上式，直接并且井筒相連，而減少轉彎數。還需要注意的是，風硐內需要進行障礙物的清除，避免阻塞，從而減小硐內阻力，并且要求其阻力要比全煤礦井的通風系統總阻力的10%小。

3.8開采布局方面

對于布局的開采，需要利用先進設備獲取精確數據和設計參數，然后對其進行網絡解算和分析，達到合理開采布局的目的。

安全技術選擇方面：煤礦井的通風阻力測定是一個相對重要的步驟，這樣可以使得相關人員了解系統的阻力分部情況，從而更好的提供實際的阻力值，使得設計更符合實際。

3.9管理方面

高效的局部通風管理是重要的，可以合理的使用局部通風機作為井下新鮮風流供給者，同時改善井下作業環境，降低通風耗電情況。也保證了安全生產的順利進行。對于施工管理人員而言，高效的管理可以達到減少事故和提高生產效率的效果。同時管理人員的技術情況也是值得重視的，只有加強安全技術培訓提高全員的通風意識，建立相關的安全管理制度，提高管理水平，同時依靠科技搞好管理才是煤礦井生產的硬道理。

4　總體評價

眾所周知，煤礦井下煤炭自然、粉塵，有害氣體和瓦斯導致中毒和窒息事故的可能性是非常高的，危害也是巨大的。這類事故的產生原因一般是煤礦井通風系統不夠完善，所以，需要有合適的安全性能評級方法，對煤礦井的安全性能進行全方位的評價，以減少事故的發生。目前有模糊綜合評價法和灰色系統評價法以及基于神經網絡等方法。這些方法應該得到有效的利用，從而保證煤礦井的安全生產。

5　結束語

礦井生產系統的一大重要組成部分便是通風系統，所以說，它的設計是否合理，對全礦井的安全生產以及經濟效益都有著重要的影響。只有在礦井通風系統的正規合理、可靠穩定的情況下，才能保證煤礦井在發生瓦斯、火災事故時有抗災、減小事故擴大范圍的能力。

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TD274

A

1673-0038（2015）15-0183-02

2015-3-22

周寧（1984-），男，助理工程師，大學本科，主要從事煤礦井下通風技術研究。