吳長盛
摘 要:本文通過對福建省省屬福建煤電股份有限公司下屬幾對煤礦通風安全管理現狀進行了剖析,分析了通風阻力、生產布局、通風動力、通風巷道、通風設施管理、風量的有效利用等方面存在的問題,并針對當前通風安全管理存在問題提出了具有針對性的解決方法和建議,有助于進一步完善礦井通風系統和提高通風安全管理水平。
關鍵詞:省屬煤礦 通風安全管理 思考 建議
中圖分類號:TD72 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)11(a)-0-02
福建省省屬煤礦多數為中小型煤礦,服務年限長,基本上已進入下水平深部開采。隨著開采水平的延深,開采水平、區段多且重疊,用風地點增多,通風線路長,通風系統復雜,礦井通風安全管理或多或少存在著一些問題。本文通過對福建省省屬福建煤電股份有限公司下屬幾對礦井通風安全管理現狀的分析,提出了一些通風安全管理的方法和建議。
1 概述
福建煤電股份有限公司隸屬于福建省能源集團有限責任公司,系福建省省屬國有企業。隨著公司煤炭產業化解過剩產能,一些煤礦已相繼關閉退出,現下屬有生產礦井3對,分布于新羅、永定兩個礦區,煤田地質構造復雜,斷裂褶皺發育,煤層薄,穩定性差,大部分為厚度1米以下的薄煤層,無法使用大型采掘設備開采作業。礦井瓦斯含量低,都屬低瓦斯礦井,所開采煤炭屬高變質、低揮發分、中發熱量的無煙煤,煤塵無自燃傾向性及爆炸性。福建地區煤礦地質構造特殊,煤層賦存條件差,巷道布置復雜,對于礦井通風安全管理要求較高,通風安全管理都存在著一些突出問題。
2 通風安全管理的現狀
(1)福建煤電股份有限公司下屬各礦井服務年限長,現都已進入深部邊界開采,通風系統復雜,通風線路長,通風阻力大。如龍潭煤礦已進入深部水平生產,通風線路達5871m,通風阻力達到了1624.65Pa;銅鑼坪煤礦也已進入深部水平生產,通風線路達5385m,通風等積孔僅為0.963m2,通風困難。另外,各礦井通風阻力分布不平衡、不合理,礦井進風段和用風段巷道阻力較平穩,占總阻力比值較小,但回風段巷道通風阻力占比較大,往往達到70%以上。回風巷道長度過長、風速較大、風量過于集中等造成了回風段阻力較大。
(2)礦井服務年限長,煤炭資源開始枯竭,隨著生產水平的延深,新建采區的開拓,報廢采區的復采,多水平、多采區、多區段生產,點多面廣,戰線長,局部生產過度集中,通風安全管理的難度增大,難以合理調配各水平、采區、區段及工作面的風量。如銅鑼坪煤礦已進入下水平延深和復采,多采區、多區段生產,工作面分散,造成個別采區、區段風量不足。又如翠屏山煤礦、龍潭煤礦局部采區區段生產過度集中,采區區段進風量不足,造成采掘工作面串聯通風次數多、循環風。
(3)部分礦井選用的主要通風機效率不高,或主要通風機性能與礦井通風阻力狀況匹配程度較差,使得主要通風機工作效率偏低,通風動力很難滿足實際生產的需要。如龍潭煤礦、銅鑼坪煤礦的主要通風機使用時間較長,風機運行效率低,主要通風機性能與礦井通風阻力狀況匹配程度較差,隨著生產能力擴大和采掘區域延深,主要通風機的通風動力很難滿足實際生產的需要。
(4)礦井局部回風巷道受采動影響變形嚴重,有效通風斷面小,巷道維護難度大。特別是一些老礦井后期改造或者延深,集中生產的采區較原回風巷遠,很少有人行走,回風巷維修管理跟不上,失修嚴重。
(5)多數煤礦都存在漏風現象,有系統內部各巷道之間的漏風,有從系統外部小煤礦進入的漏風,也有流出系統外的漏風,通風系統的安全性和穩定性較差。
(6)對通風設施管理不夠重視,通風設施設置不合理、質量差,管理滯后,使得風流紊亂,本該進入用風地點的風流部分分流,從而導致供給用風地點的風量變小,無法滿足用風地點的用風需要。
(7)礦井在進行風量分配時,風量分配不合理,需要調節增加的風量沒增加,不需要調節增加的風量反而很大,無效風量多。另外,一些礦井采用不合理的惡性調節方式,任意地設置風障或者調節風窗,造成需要增加風量的采區、區段風量調節不到位,礦井總進風量反而減少。
3 通風安全管理的方法和建議
(1)礦井通風阻力是影響礦井通風的一大因素,通風阻力越大,能量消耗越大,對礦井通風安全及經濟效益產生的影響越大。為降低礦井通風阻力,必須對礦井通風系統進行全面梳理和通風阻力測定,了解通風阻力的大小及其分布情況。通過擴大巷道斷面,降低巷道局部阻力,開掘新井巷,縮短通風流程,增加并聯風路等方法,在關鍵分支上進行降阻,降低通風阻力。同時,礦井進風段、用風段、回風段阻力分布應平衡合理。進風段阻力應占總阻力的25%左右,用風段阻力應占總阻力的45%左右,回風段阻力應占總阻力的30%左右。
(2)隨著煤礦向深部或邊界延深,生產布局的變化,礦井通風系統也不斷的變化,原有的通風系統會出現不能適應礦井安全生產需要的情況,要定期對礦井通風系統進行優化改造,保障井下通風系統的暢通和礦井通風能力,保障生產能力擴大和采掘區域延深帶來通風需求得以滿足。另外,還需要不斷優化礦井的生產布局,合理布局生產,規范開采順序,調整采掘布置,做到均衡生產,保證通風系統能夠滿足礦井實際生產的需求。
(3)主要通風機是礦井通風系統好壞的重要指標,選擇合適的主要通風機可以保證所選擇的主要通風機滿足礦井通風要求,同時又能達到節能降耗的效果。因此,要根據礦井通風狀況,實時對主要通風機進行技術改造,使之與礦井通風阻力相匹配,滿足礦井實際生產的需要。
(4)加大通風系統巡查的力度,加強對在籍巷道的維護工作,及時維護一些通風巷道。在日常生產過程中,應盡量避免主要進、回風巷內長時間停放車輛以及堆積材料等;巷道內堆積物要及時清除或排列整齊,減少巷道斷面堵塞,增大巷道有效通風斷面。同時,還應加強礦井進、回風巷的維護和管理,對冒頂、片幫和積水要及時處理,盡可能保持原有巷道斷面尺寸,以減少局部阻力。
(5)堵截漏風,提高礦井風量利用率。對于井口、井底車場、煤倉、通風構筑物等地點的漏風應從設計、施工到管理上進行綜合管理。對于受到小窯侵蝕破壞的系統外漏風,應積極采取措施,堅決封堵,保證通風系統的獨立性和完好性。
(6)合理的風網結構能使主要通風機與礦井風網最佳匹配,使礦井通風系統穩定、可靠,并且能夠達到節能降耗的目的。礦井要及時梳理通風網絡,對通風網絡進行調節優化,多采用并聯巷道通風,減少角聯通風,縮短通風流程,確定礦井各調節設施最佳位置,減少、廢除不合理調節設施。同時,礦井還要加強通風設施的管理和維護,通風設施要設置合理、質量合格、管理到位,特別要加強進風巷與回風巷聯絡巷的通風設施管理,避免出現風流短路,確保下水平開采的供風穩定、安全。
(7)隨著礦井生產布局、采掘布置的不斷變化,礦井各用風地點的需風量也會發生變化,要適時進行用風地點風量計算,及時對供風量進行調節分配。風量調節可以通過增加風阻調節,降低風阻調節,增加風壓調節等方法,使風量分配合理,從而保證各用風地點的風量。風量調節要做到調節設施位置合理,參數計算精確,設施量少可控。
4 結語
礦井通風系統是礦井生產系統的重要組成部分,其服務于生產系統,同時又制約著生產系統。通風系統的優劣,直接關系著礦井的安全生產、災害防治和經濟效益。上述具有針對性的通風安全管理的方法和建議,有助于進一步完善礦井通風系統,有助于進一步提高通風安全管理水平。希望這些方法和建議,可以給省屬其他煤礦學習和借鑒。
參考文獻
[1] 張國樞.通風安全學[M].徐州:中國礦業大學出版社,2007.