基于防滅火下礦井通風系統技術的研究

周丹

【摘 要】礦業的發展加快了開采中機械的使用，增加了礦山開采的深度，但這一情況需要解決的問題是，礦山的通風系統需進一步優化，并確保安全技術應用的水平。即通風系統可為井下的工作人員提供空氣，促進礦井的空氣流通，而安全技術的保證可提高開采的效率，保證人員安全，故礦井通風系統必須實現設計的進一步優化，確保礦井的通風順暢。

【關鍵詞】防滅火；礦井通風系統；通風機；機電變頻技術

0 引言

礦井下的空氣較少，而為讓各個區域都有充足的空氣，減少空氣中粉塵的數量，需用礦井通風系統實現良好的通風，而也會在井內形成小氣候。如果礦井內的空氣流動變慢，井下某些氣體的濃度就會過高，遇到明火后隨即出現失火事故，威脅人員的安全。

1 礦井通風系統

該系統是礦井開采必需的系統，由通風機、通風系統構成。運作原理是，風從風井進入到礦井后，根據氣壓的高低，把氣流送到礦井的各個位置，在整個礦井內形成一個循環，當它的循環結束后，從回風口回到地面。井內的風流有兩種，一是自然風，二是機械風，兩者的區別是發出風流的動力，前者是在自然環境中受氣壓影響產生，但自然氣壓提供的動力較少，空氣氣流不穩定，多用于礦井內的輔助處理，后者是用機械操作，設備是通風機，具體方式是扇風機通電后，改變礦井內的氣壓，形成壓強，空氣流體在壓強的影響下，促進了風在礦井內的流動，讓風流在井內順利流動。而有關部門給出的規定中，已經指明礦井的通風為機械通風。礦井通風系統開啟后，會讓自然風與機械風同時流通。

其目前使用的現狀是，可從多個位置進入空氣，比如風筒、風橋等，循環后的空氣排出方式是中央式、混合式等，實現通風系統和排氣方式的融合。通風機的運行方式是，采用抽出式、壓入式等，向礦井內輸送空氣。

2 礦井火災的原因與通風系統防火滅火的原理

本文的核心是立足于防滅火，提出通風系統技術優化的方案，而其必須明確礦井在哪些情況下會發生火災，以及通風防火系統運行的原理。

2.1 礦井發生火災的原因

其出現火災的原因有兩點，第一點是外部原因，第二點是內部原因。受外部原因影響，出現火災的位置是井口處、有電纜的巷道，以及安裝的腳手架等，而引發火災的原因是，人員的操作失誤，以及具體工作進行時未按照要求處理，留下了安全隱患，比如人員吸煙，使用明火，以及電路因故障發生短路，讓電流外泄等，這些情況若不及時發現，稍有不慎就會引發大范圍的安全事故。另瓦斯泄露也會引發火災，從近年來礦井火災事故報告中可以了解到，很多火災都是由瓦斯故障引起。因此，人員在井下實際操作時，必須保持警覺，以及時發現因并遏制。而對于內部原因，是煤炭在開采中發生自燃，煤炭的屬性之一是可自燃，如果井內空氣流通速度變慢，新鮮空氣無法及時進入時，礦井內的溫度會隨之升高，煤炭和空氣接觸后，增加了自燃的概率，如果大面積燃燒，可能會導致爆炸，而爆炸的多發區是煤炭集中的位置[1]。

2.2 通風系統防火滅火的原理

這一原理是基于上述分析的外部原因和內部原因提出的分析結果。具體原理是：對于外因可采用簡單的措施預防，方式是組織對井下人員的教育，向其安全教育的內容，增強其安全意識，在工作中自覺規范自己的行為，而內容的選擇是工作規則與規范，接受這些教育后，人員可自主做到安全施工。同時，也要檢查井內各設施的使用情況，特別是對于電力設備，一經發現問題，需及時檢修，以此減少潛在的引發火災的因素。對于內因的處理，是基于出現火災的地點，用措施處理并預防，即減少某個區域內煤炭的堆積量，特別是對采空區的處理，運用的方式是，把采空區封閉，并檢查它是否存在漏風的情況，對于漏風處可用黃泥封堵，而煤炭開采后，也可以在表面噴灑阻燃劑，避免其發生自燃。另需優化礦井內的通風，加快井內的空氣流通，用新的空氣把井內的空氣排出，預防因井內溫度升高，引發的煤炭、易燃氣體的燃燒。

3 防滅火下通風系統的改造與滅火方式

3.1 改造

為優化通風系統的操作，保證井下作業的安全，需在現有原理的基礎上，提出系統改進的方案。即改變礦井通風的方式，從單一的方式變為多種方式的混合，以加快井內空氣的流通，而為了做到生產的集約化，可把整個礦井分成多個區域，完成多個區域的采集，而任意一個區域內，都會設置一個通風系統。用這一方式處理后的優勢是，礦井內有良好的通風，機動操作更加靈活，而多個區域間不會形成過多的干預，增加了系統的安全系數。

它的具體操作包括兩點：

第一點是在通風機的運行中加入機電變頻技術，這個技術的加入，可提升通風機運行的安全性，并在實際操作中減少電力的使用，確保運行的安全、可靠。通風機有主通風機和其他通風機，主風機位于地面，長時間運行，所以選擇主通風機時，應根據礦井未來需要的風量決定，機電變頻技術在主通風機與其他通風機中使用后，可自動或由人員手動調節風機的轉速，改變的依據是礦井的需風量，這一方式下，可讓風機的運行達到最佳狀態，增加了其帶來（下轉第145頁）（上接第111頁）的經濟效益，實現節能的目標，且這一方式與降低了火災發生的風險。另通風方式的變化是在中央式通風的基礎上加入角式混合通風，增加空氣來源與排出的渠道，加快整體通風[2]。

第二點是系統運行中優化對易燃氣體的檢測。礦井內的易燃氣體多以瓦斯為主，一旦瓦斯超標，或是井內通風情況變差，都有可能引發爆炸，所以，系統運行時需優化對瓦斯數量的監測，并制定應急處理方案，一旦發現超標，可及時處理，消除安全隱患。即監測瓦斯數量的過程中，要做到的是預防瓦斯的聚集，嚴格控制明火也就是點火源的出現，并加大對相關設備的檢查力度，在適當的位置安裝隔爆裝置。

3.2 滅火方式

如果礦井內出現火災，會直接造成人員傷亡，給企業帶來經濟損失，因此為預防火災的出現，需深化對各個工作的管理，并做好應急培訓。當發生火災后，井下的開采人員可到應急區域拿到相應的裝備處理，保護自己與周圍人的安全，把火災對自身的影響降到最低，而最常用的方式是使用滅火器?；馂陌l生時，也可以用其他方式處理，比如用黃泥灌溉滅火，或是惰性氣體滅火，前者是用黃泥遇水成漿后，隔絕空氣的特點，阻止空氣與火焰接觸，火苗或燃燒的物體無法接觸到空氣中的氧氣后，火苗會逐漸變小，但用這個方式處理時要注意的是，黃泥灌漿結束后，需及時清理運輸黃泥的管道，以免剩余黃泥凝結阻隔流體流出，而惰性氣體主要包括氮氣等，火焰和這類氣體接觸后，燃燒變慢，控制了火勢。

4 結語

立足于防滅火，提出通風系統技術優化，需明確礦井通風系統實際運行的特點，提出處理方案，并了解礦井發生火災的外部原因與內部原因，以及防滅火的原理，提出需改變系統通風的方式，并實時監測瓦斯的含量。借由這一方式，可有效減少影響礦井安全的因素，確保設備運行的穩定，保證作業人員的生命安全。

【參考文獻】

[1]王華，張世鵬.基于防滅火的礦井通風系統優化技術[J]. 礦業安全與環保，2012，37（S1）：1-3.

[2]柳杰.礦井防滅火技術的現狀探究[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2012（09）：197-198.endprint