煤礦礦井通風技術及系統優化設計探析

賈建濤

【摘 要】礦井通風系統是煤礦安全生產的關鍵組成部分，本文分析了現階段礦井通風系統普遍存在以下三點問題：礦井通風的監管力度；機械設備質量存在的問題；礦井通風的資金投入。以及提出了礦井通風強化的有效措施：礦井通風系統的合理選用；煤礦井下通風裝置的維護與管理；煤礦風量方法的合理選用與調節。在此基礎上，筆者分析了礦井通風系統優化，把通風系統優化作為今后的主要研究內容。

【關鍵詞】礦井通風；通風系統；通風系統優化

0 前言

煤礦行業是我國最危險的行業之一，近幾年來，我國煤礦企業的安全事故有所下降，但相比發達國家仍然不容小視，所以構建本質安全型礦井是實現煤礦安全生產的必然選擇。礦井通風系統是構建本質安全型礦井的重要組成部分，其合理與否，與礦井的穩產、高產、防災、抗災能力和經濟效益有重大關系，并長期影響。因此研究礦井通風系統的合理性具有重大的理論指導價值和現實意義。

1 礦井通風系統技術管理存在的問題

礦井通風系統是整個礦井的重要組成部分，是保證安全生產的重要一環。因此，礦井通風系統管理非常重要。現階段礦井通風系統管理之中存在的主要問題在于：礦井通風系統的監管力度，機械設備的質量、礦井通風資金的投入等一系列的問題，具體如下：

1.1 礦井通風的監管力度

對于礦井通風的監督力度指的是在通風過程中，不但需要對地質情況、機械設備以及技術人員的素質等加以考慮，同時還需要分析有效的監管體系（監管體系主要是通過建立通風安全數據庫及計算機輔助設計系統等，借助計算機的科學性、精密性來加強礦井通風安全管理的可靠性。）。在礦井通風之中，監管體系體現在各個環節，想要滿足安全運行要求，監管體系不可少。

1.2 機械設備質量存在的問題

機械設備的質量存在的問題對礦井通風效果產生直接的影響，礦井通風需要利用自然通風和機械通風來實現，其礦井通風可以對采掘過程之中的災害進行有效的防范。風機作為礦井通風的主要設備，在采掘過程中，其井下生產系統也會出現相應的改變，基于安全分析，在采購風機的過程中，就需要確保質量，滿足風機井下不同時期的作業需求[1]。

1.3 礦井通風的資金投入

礦井通風技術與資金。長時間的礦井運行，離不開通風技術的支持與資金的支持。在煤炭企業的發展規劃中，安全生產不容忽視，可以給企業帶來長遠的利益。在確保通風資金的情況下，煤礦通風技術管理與技術的開發才能夠得到保障。忽略安全項目技術資金，就會出現礦井技術系統弱化現象，同時也會降低生產質量系數。

1.4 礦井通風系統有待進一步的加強與完善

礦井通風系統有待進一步的加強與完善，在通風系統中，主要是通風的裝置、巷道、動力等檢測與控制。利用通風系統可以滿足對風量以及風向的控制，進而滿足安全生產的要求。在實際的生產過程中，因為通風設施不可靠、通風系統不完善，就會對通風的效果產生影響，進而引發通風系統安全事故。

2 礦井通風技術強化的有效措施

2.1 礦井通風系統的合理選用

煤礦通風系統包含了通風動力、控制裝置、通風網絡，通過集中裝置輸送新鮮空氣，將污濁空氣排出，就能夠滿足安全生產的要求。在煤礦通風系統的選擇中，需要考慮到運行方式、主扇區域、進風井等行使，一般在進風井和回風井選擇的時候會考慮到中央式、中央對角混合式以及對角式，并且按照壓入式、抽出式等諸多方式對主扇的運行方式進行調整，進而確保煤礦的通風系統能夠滿足安全生產標準的要求，進而減少通風系統的工作量，確保通風系統本身的經濟性與合理性[2]。

2.2 煤礦井下通風裝置的維護與管理

在煤礦通風技術的管理中，需要做好通風裝置的科學設置，其中包含了調節風窗、擋風墻、風門等。想要科學的安裝這一部分裝置，需要確保其狀態的合理化。如果出現通風裝置損壞的現象，就很容易造成短路，進而減少用風地點的風流。所以，需要針對煤礦通風裝置進行維護與管理，避免出現無風或者是微風等問題，最終滿足煤礦生產環境安全性的要求。

2.3 煤礦風量方法的合理選用與調節

在煤礦巷道持續推進的影響下，對于風量的調節也會有所不同。一般來說，通過通風網絡以及一系列的生產區域風量匹配，是無法滿足生產環境的需求的。所以，做好有效的控制，調節風量非常的關鍵，一般包含了煤礦的總風量調節以及局部風量的調節。在對總風量進行調節的時候，煤礦總風阻、主扇風機轉速以及葉片安裝角等改變是關鍵，對于局部風量的調節則需要考慮到減小風阻、調節輔助通風機以及增加風阻[3]。

第一，減少風阻，主要是降低巷道之中的內阻力，能夠實現風量的均衡。一般來說，擴大巷道斷面積，修復并聯報廢的巷道，或者是開鑿新的并聯巷道，就可以降低總風阻，做好調節處理。

第二，增加風阻，主要是在阻力偏小的風路上添加阻力，確保風路受阻，進而對風路流向加以改善，實現阻力的平衡，按照需求來供應。在巷道之中設計風窗是最常見的一種方式。

第三，輔助通風就是利用輔助通風機來減少風路的運行風阻，這樣的方法可行性較高，并且操作簡單，相比其余的兩種方法，安全性有所欠缺，同時管理也存在一定的難度。

3 礦井通風系統的優化設計

在煤礦系統中，礦井通風系統的設計是整個礦井設計內容的重要組成部分，良好的通風系統設計，關系到礦井的建設速度、投資成本與生產時間，以及對于今后的高效生產都存在極大的影響。所以，作為礦井通風人員，需要做好設計管理，這樣才可以將生產系統的優化作為主要的研究內容。

3.1 正確選擇通風系統優化改造方案

目前，礦井通風依舊選擇的中央并列的方式，保持原本的通風系統，并且優化改造井下的通風網絡。這樣就可以確保在通風容易時期保證通風機有適宜的功率，也可以避免能源的浪費，主要是通風機通過高壓變頻技術的使用，就可以根據礦井的實際條件來對自身的工作狀態進行調節。

3.2 輔助改造措施

第一，在選擇高壓變頻技術之后，礦井的風速會有適當的增加，特別是在主石門的位置上，有可能會會出現風速超限的問題，為了解決這一個問題，可以在設計之中增加一條主石門，讓主石門將運輸大巷和井底煤倉連接起來，并且要考慮到主石門的斷面面積問題。2個主石門設置的目的在于：首先，降低主石門的風速；其次，在擴大礦井生產管理之后，增加主石門，能夠有效的緩解師門本身運輸緊張的問題。第二，礦井通風困難時期礦井通風阻力較大，且兩翼通風阻力不平衡。鑒于此，設計在回風立井井底開掘回風暗立眼，提高總回風巷容易程度；第三，將部分巷道的斷面尺寸擴大，這需要將擴大的巷道段劃分為兩個部分：第四，在后續煤層采區開采中，主要是下組煤，設計開掘1條新集中回風巷。新開掘的集中回風巷與現有回風總巷平行。開挖新集中回風巷的目的在于降低通風阻力，增加通風效率[4]。

4 結語

總而言之，在整個煤礦生產中，礦井通風管理是重要內容，礦井通風最基本的任務在于“一通三防”，只有通過合理有效的通風措施，為井下作業提供充足的新鮮空氣，及時的排除有毒有害氣體，才能夠避免井下事故的出現。隨著最近幾年煤炭企業生產規模的不斷擴大，隨著深井開采的不斷開展，安全問題就需要引起足夠的重視，這樣才能夠面臨其存在的問題，對于煤礦礦井通風技術進行持續性的優化。

【參考文獻】

[1]劉建偉.淺談礦井通風安全技術[J].科技風，2017（02）：182.

[2]吳江杰.煤礦礦井通風系統優化策略分析[J].內蒙古煤炭經濟，2017（02）：77-78+82.

[3]閆奕穎.煤礦礦井通風安全管理措施分析[J].內蒙古煤炭經濟，2015（04）：1-2.

[4]李鵬鵬.加強煤礦礦井通風安全技術措施探討[J].科技創新與應用，2014（28）：97.endprint