煤礦通風技術與裝備發(fā)展現(xiàn)狀及展望

莢勝豐 胡鑫

摘 要：在煤礦開采階段，井工開采形式占據關鍵地位，之所以難以全面貫穿機械化，是因為煤層賦存條件并不適宜大規(guī)模機械開采，因此，提高礦井的安全性及穩(wěn)定性也就顯得至關重要。而通風系統(tǒng)作為礦井安全保障范疇中不可或缺的一部分，則在煤礦生產階段發(fā)揮著不可替代的作用。在經濟技術全面發(fā)展的新形勢下，礦井建設水平也有所提升，這就帶動了礦井通風技術及裝備的現(xiàn)代化發(fā)展，本文就圍繞通風技術及裝備的發(fā)展現(xiàn)狀及展望進行了細化闡述及分析。

關鍵詞：煤礦通風技術 裝備 發(fā)展現(xiàn)狀 展望

中圖分類號：TD52 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（a）-0058-02

在煤礦開采階段，安全始終都是第一要務，這就需要緊跟發(fā)展步伐，推動煤礦通風技術及裝備的全面升級。從當前形勢來看，礦井的機械化水平明顯提升，無論是開采技術還是生產系統(tǒng)，優(yōu)化指標都呈現(xiàn)出了提升性趨勢，基于此，礦井通風技術及裝備的發(fā)展水平也有所提升，這不僅為其拓展性應用帶來了基礎保障，系統(tǒng)能效的不斷強化，更有利于礦井積極打造安全的生產環(huán)境，因此不難發(fā)現(xiàn)，煤礦通風技術與裝備的更新性發(fā)展具有重要意義。

1 礦井通風設備的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 通風機

現(xiàn)階段我國的機械化程度普遍較高，尤其是在生產領域中，機械化融入及應用頻率持續(xù)上升，這就對機械制造提出了更為精細的要求，基于此，我國的機械制造實力明顯提升，這就使得通風機性能更為強大。從當前形勢來看，通風機制造階段引進并應用了現(xiàn)代先進的數(shù)控機床及自動焊接等技術，而內部核心部件的制造則以超聲波探傷等技術為主體，進一步提升了部件的結構性能，與此同時，為了提高通風機的品質，還在原有基礎上增加了材料處理及葉輪平衡校驗等項目。目前在我國煤礦生產階段應用的通風機以軸流式及離心式為主，在煤礦安全生產要求不斷提高的背景下，低耗高能的通風機類型也隨之增多，這部分通風機不僅運行效率高，靈活性及可調節(jié)性特點更為其拓展性應用帶來了可靠保障，由于不同的通風機優(yōu)勢及性能等關鍵指標存在明顯差異，這就需要根據礦井規(guī)模及需求對通風機進行適應性選擇，促使其能效作用充分發(fā)揮。

1.2 局部通風機

目前市場上出現(xiàn)的局部通風機類型普遍呈現(xiàn)多樣化特點，不同規(guī)格及型號的通風機性能及功率也大不相同。從當前局部通風機的應用趨勢來看，通風機的功率普遍較大，不僅風量能夠達到礦井需求，送風距離與傳統(tǒng)通風機相比更有所延長，噪聲基本可以控制在最小范圍內。近年來，我國逐漸將局部通風機的研究重點轉向智能化方向，這不僅能夠提高局部通風機的智能化、自動化水平，更能針對故障問題實現(xiàn)對備機的自動切換，以礦井瓦斯?jié)舛葹榛鶞蕦崿F(xiàn)對通風量的自動調節(jié)，以及將自動化能效貫穿于通風機運行中，都將成為局部通風機未來發(fā)展趨向。

1.3 風筒

在現(xiàn)代生產中，快速、精準到位都是關鍵點，在掘進工作中更是如此，這就需要在保證質量的基礎上，合理提高掘進效率，并為其匹配與實際需求相契合的風量，因此，煤礦生產階段的所應用的風筒應當在尺寸及強度等關鍵指標上進行重點考量，而后根據生產要求，盡可能地選擇能耗低、風阻低的風筒。現(xiàn)階段在煤礦掘進通風階段，可伸縮風筒的應用頻率普遍較高。而提高該類風筒可伸縮指標的原理就是在柔性風筒內部安裝鋼絲圈，需要注意的是，鋼絲圈安裝應當根據實際情況對間隔進行科學設置，這樣該風筒就同時具備了柔性及剛性優(yōu)勢，現(xiàn)階段風筒的直徑有所增加，并能實現(xiàn)對漏風率的精細化控制，進而增強內部抗壓能力。

2 礦井通風技術的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 通風機監(jiān)測技術

對通風機運行效率進行實時監(jiān)控，不僅能保障礦井通風安全，更能降低設備帶故障高危運行等問題的發(fā)生幾率，因此，通風機監(jiān)測技術的發(fā)展具有重要意義。在最初階段關于礦井通風機運行能效的監(jiān)測研究起源于國外，這一階段由于技術手段存在缺陷，使得檢測的精度及靈敏度都無法保證，僅能對數(shù)據進行采集。近年來，針對這一技術缺陷開展了大量的研究工作，通過加大在線監(jiān)測及通訊系統(tǒng)的研究力度，從根本上提高了監(jiān)測的有效性，復雜條件下同樣能保證監(jiān)測精度，再加之融入新型技術，并開展了大量的創(chuàng)新工作，使得通風機運行效率監(jiān)測水平大大提高，數(shù)據處理及通訊性能也明顯強化，該系統(tǒng)不僅能對通風機的各項運行指標進行實時監(jiān)測，更能進行遠程操控。還有部分新研制的通風機在線監(jiān)測系統(tǒng)集在線監(jiān)測及故障診斷于一身，能夠根據通風機正常運行參數(shù)對故障進行自動化診斷。

2.2 通風網絡監(jiān)測

早在1973年我國就研發(fā)出了通風網絡解算軟件，隨著礦井開采規(guī)模的不斷擴大，通風要求也隨之上升，而通風網絡監(jiān)測的研究工作也從而停歇，在研究理論不斷豐富的同時，通風網絡解算與仿真計算機軟件的類型也更為多樣，基于此，通風解算與仿真的技術水平也不斷提高，以技術為主導，理論的完善化建設為系統(tǒng)性能的優(yōu)化及調整指明了方向。但是礦井生產并不是一成不變的，這就需要軟件不斷更新并逐步走向成熟，真正做到全面精準地體現(xiàn)礦井通風情況。從當前礦井的通風技術應用現(xiàn)狀來看，安裝安全監(jiān)控系統(tǒng)已經成為主流趨勢，高效率的監(jiān)控系統(tǒng)普遍較多，都能實現(xiàn)對礦井通風情況的在線監(jiān)控。

3 礦井通風技術及裝備的發(fā)展展望

3.1 創(chuàng)建更為可靠的通風系統(tǒng)

首先，在礦井建設的前期階段就應當根據整體布局對通風方式進行科學考量，并在原有基礎上對通風網絡進行簡化處理，以縮短通風距離為主導，實現(xiàn)對通風阻力的合理縮減；其次，還應當結合礦井生產情況，對通風機類型進行合理選擇，通過實時監(jiān)測對通風機運行效率進行全面掌控，在降低能源消耗量的基礎上，為礦井生產創(chuàng)造更多經濟效益；第三，結合礦井生產要求，提高通風設施布置的有效性，同時還應當重點強化通風設施管理工作，確保調控質量與預期目標高度相符；最后，應用創(chuàng)新思維不斷在生產中引進新技術，通過現(xiàn)代先進工藝明確礦井通風參數(shù)的監(jiān)測要點，在科學分析監(jiān)測結果的基礎上，為礦井后續(xù)管理工作的高效開展提供參考依據。

3.2 發(fā)展先進高效的通風機裝備

通風機作為礦井通風的重要組成部分及動力來源，發(fā)揮著不容替代的作用，這就需要將裝備研究工作納入重點范疇，并結合時代發(fā)展趨勢，將先進的智能制造等技術與通風機制造有機結合，從根本上提高其性能優(yōu)勢，通過精加工實現(xiàn)對技術的改良及優(yōu)化，為通風機品質的提升夯實基礎，從而盡可能地減少能源消耗，促使其運行效率達到最優(yōu)化標準。尤其應當針對礦井風量及風阻等關鍵指標，優(yōu)化技術體系，突破技術應用階段存在的局限性，提高通風機與通風網絡的協(xié)調性。除此之外，還應當根據煤礦生產要求，對通風機進行定制，提高其個性化優(yōu)勢，并在強化自動化監(jiān)控及故障診斷水平的基礎上，將人工智能等現(xiàn)代先進技術融合到通風機性能優(yōu)化范疇中。

3.3 提高礦井通風監(jiān)控水平

研發(fā)精度高、可靠性強的通風參數(shù)監(jiān)測設備，優(yōu)化全礦井無盲區(qū)監(jiān)測技術體系，提高通風監(jiān)測數(shù)據的分析挖掘水平，為通風系統(tǒng)管理與決策提供依據。進一步完善通風網絡解算與通風仿真模擬理論與技術，使通風網絡分析的計算機操作簡單化、快速化；加強對通風設施設備遠程監(jiān)測與控制的研究，實現(xiàn)設施設備的自動化、智能化控制。

4 結語

綜上所述，對煤礦通風技術與裝備的發(fā)展現(xiàn)狀及展望進行研究具有重要意義，這就需要結合發(fā)展趨勢，從多個方面提高通風機的性能優(yōu)勢，促使其技術能效不斷提升，為礦井的安全生產提供重要保障。

參考文獻

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