通風系統對煤礦生產的重要性研究

王義

摘 要：隨著我國煤炭開采量的逐年增長，煤礦礦井事故頻發，發生的類型也是多種多樣，但是所有發生的煤礦事故也都遵循了一定的規律。從總體的事故統計分析研究發現，凡是造成重大事故的，事故原因都與礦井的通風系統相關，因此，礦井擁有一套合理的通風系統變得尤為重要。本文重點對礦井通風系統進行介紹并提出一些好的建議，為煤礦的安全生產提供一些幫助。

關鍵詞：煤礦 通風系統 重要性

一、引言

大量的數據表明，煤礦的重大安全事故一般都與通風系統有關，原因多是通風系統不合理，或者是通風系統本身就沒有完整的形成，從而導致包括瓦斯爆炸、煤塵爆炸的特大事故。因此對于每個煤礦的礦井來說，一套合理的通風系統對于保證煤礦礦井安全生產極為重要。

二、合理礦井通風系統的特點分析

這里所指的合理的礦井通風系統就是利用通風動力，用最經濟的方式方法，向礦井內的各個用風工作點提供充足的新鮮空氣，并提供適宜的溫度、濕度，保持良好的氣候條件，從而來保證井下作業人員的生命安全和工作環境的需要，采取符合實際工作的風方法和礦井通風網絡。且在發生災害時，能夠做到及時而有效的控制風向及風量，并配合其它措施，將事故控制在一定范圍內，防止災害的進一步擴大。

只有能順利完成以上任務的礦井通風系統才能算作是合理的，而體現在宏觀上，合理的礦井通風系統必須具備以下幾個特點：

（1）通風系統簡單實用；

（2）通風設施安全可靠；

（3）保證穩定的風流導向；

（4）礦井通風阻力﹙包括摩擦阻力和局部阻力﹚最小，且分布合理；

（5）具備抗災能力強。

三、構建合理通風系統應遵循的基本原則

1、整體性

礦井生產系統是一個緊密結合有機的整體，通風系統僅僅是礦井生產系統的一個子系統，因此在擬定和分析通風系統時，必須與其他系統同時考慮。因而，在進行礦井通風系統設計時就要實地考察礦井的實際情況，全面分析影響礦井生產與安全的各項因素并結合地質和開采條件來擬定出一套合理的礦井通風系統；而采掘巷道在布置時也必須考慮到對礦井通風系統的影響，以保證各子系統之間相互協調有序地運行。

2、適應性

適應性就是指通風系統的設計構思、布置安裝、調試使用要和當時礦井的具體實際情況相適應，根據具體情況，適時地調整通風系統，其最本質的原因是礦井的動態變化性。

3、抗災性

盡管我們采取了各種措施來消除事故隱患，避免事故的發生。但事實上，事故的發生防不勝防，隱患的出現更是難以杜絕。因此，我們在進行通風系統設計時，不僅僅要考慮現行生產系統的需要，還應該針對將來可能發生的事故或隱患預先采取措施，制定應急預案，假象一旦真的發生事故，就可以利用預先設立的通風系統將災害控制在一定的區域內，減少或阻止災害擴大，切斷由隱患向事故轉變的事故鏈，避免事故發生。

四、構建合理礦井通風系統的方案

1、礦井設計施工階段

（1）礦井通風方式的選擇

一般來說，有煤與瓦斯突出危險的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井，宜采用對角式或分區對角式通風；當井田面積較大時，初期可采用中央式通風，逐步過渡為對角式、分區對角式或混合式。

為了提高礦井的抗災能力，有時也可以考慮多井口進風，多井口回風的混合式通風系統，在功能劃分上，可以將一部分系統設為常規通風，另一部分系統設為事故通風。

混合式通風方式是根據井田實際情況布局的通風方式，是最好的通風方式。

（2）通風系統的布置

采區通風系統是礦井通風系統的最重要組成部分，其結構決定著礦井通風系統中的最重要的參數和指標。搞好采區通風是保證礦井安全生產的基礎。采區通風系統主要做到漏風小（內部漏風）、風流穩定性。

（3）合理的通風網絡結構

合理的通風網絡結構應當簡單，網孔數目少，風阻小，避免在采區或兩個工作面之間出現角聯網絡，保證風流的穩定性，達到安全通風的目的。

2、礦井生產階段

礦井生產階段作到以下要求：

（1）對生產系統嚴格規范，當出現通風系統、生產工藝以及礦井改、擴建等影響到礦井通風能力的變化時，都要進行礦井通風能力核定，堅決避免出現超通風能力生產的現象。

（2）加強對礦井通風設施的管理，提高密閉、風門、擋風墻等設施質量，減少漏風，保證礦井通風系統的穩定性，同時，通風構筑物和風量調節設施應該最少，以便于管理。

（3）加強局部通風管理，局部通風機對于保證采掘工作面的正常安全生產起著至關重要的作用，應該采取各種措施，盡量減少或避免局部通風機停電、停風現象的出現，對于局部通風機必須實行“三專兩閉鎖”。

（4）盡量避免巷道的突擴、突縮或急轉彎等非直巷道布置，定期對回風巷進行清理維護，防止冒落的頂板阻塞巷道，保證其有合理的通風斷面，減小通風阻力，從而保證風流順暢。

（5）定期對通風系統進行優化，進行通風阻力進行測定，及時掌握礦井的通風阻力分布情況，采取科學合理的風量調節措施，保證用風地點的供風正常。

（6）在各巷道以及工作面布置各種參數（如瓦斯濃度、CO含量、風速等）的檢測系統，以便實時對井下情況進行監測監控，及時掌握相關的信息，從而采取處理措施。

（7）對礦井通風系統進行可靠性評價，進而提高礦井通風系統的安全性、可靠性，增強對事故的防范和抵御能力。

3、礦井事故應急階段

一套礦井通風系統無論多么合理，多么有效，也不可能達到一勞永逸的效果，礦井通風系統的適應能力和抗災能力畢竟是有限的，它隨生產和時間的變化而不斷地發生著改變，因此，我們在對通風系統的設計和日常管理中必須留有一定的“彈性空間”。在井下發生事故的情況下，必須有一套完善的救災系統，這可能需要對礦井通風系統進行相應的改變，以適應救災的需要。

礦井的主要通風機必須具備反風的功能，并且反風在10min內完成，反風后的風量不得小于反風前的40%，如果利用通風控制設施反風，必須保證這些設施的可靠性。另外，必須對通風人員開展安全技術培訓，提高其技術素質。

五、對礦井通風系統的發展前景展望

由于礦井通風系統自身的復雜性，僅僅依靠人工憑借經驗的手段來進行日常管理和事故救災決策，實施起來難度非常大，而且可靠性不高，極易出錯。

使用計算機可以對井巷網絡進行模擬，通過對巷道的斷面、風速等參數進行賦值，可以實現通風系統的數字化、科學化和現代化，然后通過預先編制的程序對其進行處理、計算，輸出正確的結果，從而，為工程技術人員提供必要的參考，以輔助決策。

新型礦井通風系統軟件除了必須實現諸如災害事故模擬分析、選擇最佳避災路線以及推薦災變情況下的控風方案等一些基本的功能外，還應該具備以下特點：

1、可視化。通風系統的參數以及計算結果最好能以圖、文、聲等多媒體技術手段，十分直觀地展現出來，這對簡化工作人員的工作量以及在救災時能夠快速地做出決策非常有利。

2、實現動態模擬。由于礦井氣候、巷道布局等時刻在發生著變化，新型軟件必須能夠適應這種動態性，時刻保持與礦井的真實情況相符合，這樣得出的結果才真實、可靠。

3、具有預測性。新開發的通風系統軟件必須能根據現有的數據，準確地對之后的通風情況進行預測，以便幫助技術人員及早做出決策，并制定相關措施。

六、結束語

礦井通風系統的好壞將不僅關系到煤礦企業的經濟效益，其直接決定著礦井抗災能力的大小。合理的通風系統應具有通風系統簡單，阻力分布合理等特點，無論在礦井設計階段還是在生產階段，必須盡量保證通風系統的合理性，從而確保煤礦礦井的安全運行。endprint