我國礦井通風系統存在問題及通風安全對策*

張　軼

(1.瓦斯災害監控與應急技術國家重點實驗室；2.中煤科工集團重慶研究院有限公司)

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我國礦井通風系統存在問題及通風安全對策*

張軼1,2

(1.瓦斯災害監控與應急技術國家重點實驗室；2.中煤科工集團重慶研究院有限公司)

摘要為使礦井通風可靠，首先對通風系統的重要性進行了分析，然后根據我國礦井通風的實際情況，從自然客觀問題、人為管理檢查問題等2個方面，對我國礦井通風系統存在的問題進行了詳細歸納和總結，并從技術、管理方面探討了通風安全對策，對于確保我國礦井通風安全有一定的參考價值。

關鍵詞通風系統通風安全對策

礦井通風的首要任務是確保礦井空氣質量符合要求，須源源不斷地將地面空氣輸送至井下各個作業地點，以供人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害氣體和礦塵，創造良好的礦內工作環境，保障井下作業人員的身體健康和勞動安全[1]。從礦井“三防”(防瓦斯、防煤塵、防火災)工作來講，須通過井下通風控制有害氣體濃度和氧氣濃度。近年來，我國煤礦各次重大災害事故的發生及擴大的原因都與礦井通風關系密切，全國煤礦因通風系統不合理、不穩定導致的瓦斯爆炸事故占瓦斯爆炸事故總量的70%以上。如2005年遼寧孫家灣煤礦“2.14”瓦斯爆炸事故、2012年四川肖家灣煤礦“8.29”特別重大瓦斯爆炸事故等[2-3]。因此，礦井通風是防治重大瓦斯、煤塵、火災事故的重要基礎和關鍵保障。礦井通風系統問題相互影響和制約，某一通風問題輕則影響局部用風點通風安全，重則影響1個或多個采區甚至整個礦井的通風安全。如2000年9月27日，貴州水城某礦發生的瓦斯爆炸事故，因連接1 800 m 大巷與采區回風下山的石門內3道風門中的2道門被卡住無法關閉，另一道風門又被車撞變形，致使風流短路，導致整個下山采區處于微風狀態，在排放一個掘進工作面瓦斯時工人違規拆卸礦燈，引起瓦斯爆炸，事故波及除1 800 m水平大巷以外的井下所有系統[2]。為此，在上述分析的基礎上，本研究著重分析我國礦井通風系統存在的問題，并對相關的應對措施進行探討。

1礦井通風系統存在的問題

1.1自然客觀問題

礦井通風系統是通風方式、通風方法、通風動力、通風網絡、通風設施的總稱。根據礦井通風系統的組成及結構，通風系統自然客觀方面的問題可分為總體通風方式方法及通風系統圖問題、通風動力裝置問題、通風網絡問題、通風設施問題、關鍵用風點通風問題、其他客觀問題等[4-5]。

1.1.1總體通風方式方法及通風系統圖問題

礦井進、回風井相對位置的布置方式即為礦井通風方式，礦井通風方法是指礦井主風機的工作方法， 通風方式和方法的選擇直接關系到礦井通風系統的安全可靠性。礦井通風方式方法問題主要體現礦井無獨立進回風系統、進風井布置不符合規定、全礦反風措施不合理、通風方法不合理等。礦井通風系統圖是表示通風系統和通風狀態的圖件，是通風系統方案設計、網絡分析和管理決策的基礎性資料，《煤礦安全規程》第一百二十條規定：礦井通風系統圖須標明風流方向、風量和通風設施的安裝地點，須按季度繪制礦井通風系統圖，并按月補充修改。通風系統圖問題主要體現在不繪制或不及時更新通風系統圖，繪制的通風系統存在描述不清楚、圖標不明確、通風網絡連接關系不明確等問題。

1.1.2通風動力裝置問題

(1)主扇風機。通過相關機械設備為礦井通風提供動力，為全礦或采區供風，對礦井通風系統的影響最大、最直接。主扇風機存在的問題有：①通風機安裝不合理、不可靠，存在無反風措施、無備用通風機或備用風機不合理、出風井口未安裝防爆門、通風機未安裝于地面等問題；②通風機配置不當，存在無主要風機、通風機選型不當、通風機工況點不合理、設備老化致使風機性能下降、采用局部通風機群作為主要通風機、通風機無雙獨立回路系統、無完善的反風措施等方面問題；③通風機運轉方面故障，主要存在通風停轉、風機停轉后無應對措施、有效風量低等問題。

(2)局扇風機。在礦井通風系統中往往用于掘進或局部調整風量時滿足臨時需要，或井下通風部分改動困難、采取其他方法無法滿足需要時，對確保礦井的安全生產至關重要，《煤礦安全規程》對局部通風機和風筒的安裝和使用作出了明確規定和要求。但在我國的通風系統中，局部通風機一般存在風機選型不符合實際需求、風機安裝不符合規定要求、風機供電不足或單回路供電、未安設風電和瓦斯閉鎖裝置或裝置安設不當、不進行掛牌管理、未安設風機運行狀態監測裝置、1臺風機多個工作面輪流使用等問題；對于局部通風機的風筒，一般存在風筒漏風、風筒阻力大、風筒出口距離不當等問題。

1.1.3通風網絡問題

通風網絡主要指空氣流過的井巷和通風構筑物組成的2個礦井通風系統。礦井通風網絡是一個較大型、復雜的網絡，隨著礦井的開拓開采，通風網絡日趨復雜。在該網絡中有上百條的分支，同時還有較多的角聯分支，導致通風網絡問題頻繁出現。礦井通風網絡問題主要表現在兩翼通風不均衡、采掘串聯不符合規定、有害角聯分支多、采掘工作面未采用并聯通風、采區采用單翼通風等；由于通風巷道年久失修及礦壓作用，個別地點出現通風巷道斷面變形、縮小現象，直接導致局部阻力增大，使通風網絡各分支的風量分配也發生改變，極大地影響了通風系統的穩定性和可靠性。

1.1.4通風設施問題

通風設施的質量與布置的合理性，直接關系到礦井通風系統的可靠性。通風設施質量問題一般有通風設施故障、構筑物破壞、風門未閉鎖、密閉墻質量差或損壞等，通風設施未達到送風、控風要求；通風設置布置主要存在未按要求安裝或安裝位置不當等問題，導致未能全面按實際需求配、控風，致使風量、風速不符合規定。

1.1.5關鍵用風點通風問題

采煤工作面、掘進工作面、炸藥庫和硐室是礦井通風的關鍵用風地點，也是瓦斯、煤塵爆炸事故的多發區，且隨著礦井機械化、集約化開采程度的提高，該類關鍵點的通風安全已成為礦井通風的重要內容。該類用風點的通風一般存在采煤面和炸藥庫未采取獨立回風、掘進面通風方式或通風安排不合理、反風措施不合理、風量和風質未達到規定要求、通風溫度不符合要求、相關的通風設施存在故障等問題。通風圖件是通風系統方案設計、網絡分析和管理決策的基礎性資料，對于該類關鍵用風點，局部通風系統圖、局部通風機供電系統圖、風筒吊掛位置圖、瓦斯監測布置圖是必不可少的基礎圖件。一般情況下，礦井存在上述圖件不全、圖件包含內容不全面、圖件不及時更新等問題。

1.1.6其他問題

隨著煤礦的不斷開拓開采，采空區、井巷、煤柱日益繁多和復雜，且井下大量、密集分布的防突、水文、地質勘探等鉆孔，往往存在采空區封閉不嚴、采空區封閉不及時、巷道或煤柱有裂隙、鉆孔封閉不嚴等問題，使礦井存在不同程度的漏風現象，嚴重影響了礦井的通風質量。

1.2人為管理檢查問題

1.2.1通風安全管理機構混亂

健全、合理的通風安全管理機構是確保通風系統科學、穩定運行的保障，礦山企業須設立通風安全管理機構，按要求配備適應工作需要的專職通風技術人員和測風、測塵人員，并配置一定數量的通風檢測儀器儀表，進行礦井日常通風安全管理和常規通風檢測、粉塵測定工作。產量大于90萬t/a的大型礦井和災害嚴重、管理復雜的礦井可參考圖1設立通風管理機構(圖中各級領導以及各部門之間的連線即為指令和信息傳輸渠道)。該機構在運行過程中，須遵循層級明確、統一指揮、責權一致、分工協作、定期監察等原則，確保機構的高效、健康運行。根據我國礦井通風管理現狀，一些礦井存在無通風管理機構或機構不健全、機構設立不科學或分工不明確、機構專業技術人員不足或專業素質低、檢查儀器儀表配備不足或不按要求進行檢驗校正、監察機構不進行定期監察或監察力度不夠等方面的問題。

圖1　通風管理組織機構設置[1]

1.2.2通風管理制度不健全

煤礦企業應根據《煤礦安全規程》等有關規定，結合自身實際，制定通風崗位責任制、通風瓦斯檢查、通風瓦斯調度、瓦斯日報審批、事故分析、通風安全大檢查、通風專業例會、反風設置檢查及反風演習、及時編制和修改配風計劃等制度[1,6]。該類制度是煤礦安全生產長期經驗和事故教訓的總結，應具有科學性、強制性、規范性和穩定性，文字應明確、規定應具體，且要求落實到位，做好制度執行及檢查記錄。我國煤礦除非發生嚴重的通風事故，多數礦井對通風工作的認識和管理總有不足之處，導致存在不同程度的制度不全面或不完善、制度及措施檢查落實不到位或根本不落實、配風計劃不及時、通風專業例會召開不及時、無反風演習記錄或應急措施等方面問題，致使通風管理制度不健全、不嚴格，給礦井通風安全帶來了嚴重隱患。

1.2.3通風資料記錄及管理混亂

鑒于礦井通風工作的重要性和復雜性，通風安全工作中的各類安全技術措施、基礎數據、通風報表、檢查記錄等資料應及時記錄備案，井下各類圖件牌板應與實際情況相符，相關通風系統圖、通風網絡圖、避災路線圖等技術圖紙應齊全、正確，并定期修改和及時補充。限于礦井通風管理精細化要求和技術人員業務素質、職責意識的不同，一些礦井或多或少地存在通風記錄與報表不完備、通風測定報告不齊全、通風管理制度執行記錄不明確、通風圖件牌板與實際情況不符、相關技術圖紙不及時繪制修改或不齊全等問題。

2通風安全對策

(1)技術方面。礦井新建或改擴建時，應進行詳細的調研和論證，既應考慮當前需求又應考慮長遠發展，合理生產布局，優化采煤方法，選擇最優通風方式和方法；通風動力裝置和通風設施的安裝位置、工藝、質量須符合規定要求。在開拓、采掘過程中，應及時繪制正確、清晰的通風系統圖，做好通風規劃和調節，實時分析礦井通風網絡，避免通風網絡出現異常；配備足夠數量的通風安全檢測儀器，做好關鍵通風點和用風點的常規巡檢，保障其通風質量和安全。礦井應安裝風機監控系統和煤礦安全監控系統，以便掌握風機工況及性能，實時監測通風瓦斯濃度變化；運用通風網絡在線監測與智能解算、通風仿真系統、通風三維可視化等技術，進行礦井風網的智能解算和異常情況的監測預警以及通風系統的直觀顯示與分析，為確保礦井通風安全提供技術保障。

(2)管理方面。煤礦主要負責人應高度重視通風管理工作，按要求設立規范的通風管理機構，制定健全的通風管理制度；嚴格進行通風檢查并做好記錄，將無風、微風、循環風、通風系統故障、通風設施損壞、通風設施設置不及時、傳感器及儀器儀表不按規定檢查校正等，列入通風事故范圍進行檢查和管理；進行職工技能及安全教育培訓，實現向主動求安全觀念的改變；圍繞通風安全管理目標，有組織、有計劃地制定、執行通風質量標準化活動，使所有的安全技術、管理工作達到規范、科學、有序的狀態；各級安全監管部門應進行專項和定期督查，對通風薄弱環節、重大隱患應重點跟蹤，做好通風安全監管工作。

3結語

在分析我國礦井通風系統存在問題的基礎上，分別從技術和管理角度提出了應對措施，對于礦井在設計、開拓、生產過程中，有效避免通風問題的出現或擴大，保障通風系統安全運行有一定的借鑒價值。

參考文獻

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[6]國家安全生產監督管理總局，國家煤礦安全監察局．煤礦安全規程[M].北京：煤炭工業出版社，2011．

(收稿日期2016-04-11)

Analysis of the Existing Problems and Countermeasures of the Mine Ventilation System in China

Zhang Yi1,2

(1.State Key Laboratory of Gas Disaster Monitoring and Emergency Technology;2.China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Research Institute)

AbstractIn order to make ventilation reliable in coal mine,firstly, the importance of ventilation system in coal mine is analyzed in depth,then according to the actual situation of mine ventilation system in China,the existing problems of the mine ventilation system are summarized from the two aspects of natural objective problems and artificial management check problems,the countermeasures of ventilation safety are proposed from the two aspects of technology and management to provide some reference for safety operation of mine ventilation system in our country.

KeywordsVentilation system, Ventilation safety, Countermeasures

*國家安全監管總局破解安全生產難題科技攻關項目(編號：2015PJNT01);中國煤炭科工集團有限公司科技創新基金項目(編號：2013ZD002)。

張軼(1982—)，助理研究員，碩士，400037 重慶市沙坪壩區上橋3村55號。

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