礦井通風技術及通風系統優化設計

張燕賓

摘 要：做好礦井通風工作，對保障生產人員的安全以及企業的效益，有著重要的意義。現基于提高礦井生產安全水平的目的，針對礦井通風技術和通風系統優化，做簡單的論述。首先，闡述了礦井通風的意義。其次，根據礦井通風實踐與研究，總結常用通風技術。最后，結合實例分析礦井通風系統的優化。

關鍵詞：礦井通風;通風技術;通風系統

1 礦井通風的重要性

從礦井作業時間分析，生產環境中會產生有毒有害氣體，通風系統的存在，主要是負責排除有毒有害氣體，引入新鮮空氣，為作業人員提供生命支持。礦井環境中還會產生部分有害氣體以及粉塵，增加生產環境的復雜性，增加了職業危險。若環境中易燃氣體未能及時排除，則可能引發爆炸事故，比如瓦斯爆炸。發生爆炸必然會造成重大損失，例如某礦井發生瓦斯傾出事故，造成了5人死亡1人受傷。究其原因，主要是瓦斯傾出以及通風不足，注重安全防范，打造優質的通風系統，有著重要的意義。

2 礦井通風技術的總結

2.1 多風機多級機站

基于礦井通風的需求和要求，選擇多風機多級機站，發揮其價值與作用，可有效提高礦井內通風的效率，并且減少電能消耗，獲得不錯的效益。技術的應用，依靠風機控制風量，滿足作業的通風需求。若現場條件允許，可少量配置風窗，增強礦井通風系統運行的可控性。使用的風機多級機站，從能源消耗的角度來說，明顯好于大型風機的單獨使用，因為其運用站間風機串聯以及機站內風機并聯的形式，運行時的風壓以及風量很小，所以能源消耗量相對較少。

2.2 主扇輔扇的聯合應用

結合礦井通風的需求和要求，采取主扇與輔扇聯合應用方案，能夠使得礦井作業期間的風量維持適宜狀態，同時保障空氣污染指標處于標準范圍內，減少礦井通風系統的使用成本。目前，很多礦井通風都采用了此方案，從應用反饋來看表現良好。

2.3 合理降低風阻

礦井通風系統的運行，若遇到強大的風阻，則會造成風壓消耗的增加，進而壓縮了通風系統運行的效益空間。結合礦井通風情況的分析，明確最大阻力路線，選擇高阻力區域，運用擴大巷道橫截面積手段，實現降低風阻。通過建設適宜的通風建筑，比如流線型風橋以及擴散塔等，實現對風阻的降低。

2.4 智能通風技術

從當前礦井通風技術研究和發展現狀來說，智能通風技術為研究重點，主要圍繞表1內容進行。從智能通風的應用反饋分析，需要解決部分技術難題（整理如表1），進而提高智能化控制水平。技術的研究，重點圍繞智能感知、智能化決策與控制，研究高水平的通風系統自動成圖技術以及通風參數快速精確獲取技術，輔助通風數據信息的智能化采集和利用。提高通風網絡與調控聯動分析與決策技術水平，結合運用通風隱患自動化識別與警報技術，提高通風的智能化水平。

3 礦井通風系統的優化實例

3.1 案例概述

以某礦井為例，配套抽出式通風系統，對系統進行分析與評估，獲得表2結果。從數據顯示的結果分析，運行的通風系統，存在著以下問題：①通風系統配置的主扇裝置，運行效率水平不高，使得系統風機裝置和通風系統之間的匹配度不高，同時存在其他問題;②礦井通風系統的進風量測定結果為26.9m3/s，難以達到實際需求。如果風量沒有得到滿足，使得通風換氣效果不佳，污濁氣體長時間聚集，則會威脅人員的安全與健康[2];③系統運行的穩定性較差，配置的通風裝置不足，使得風流具有不穩定性，運行中產生漏風的情況，風質比較差，無法達到礦井通風的基本需求。

3.2 通風系統改造方案

基于保障礦井作業安全的角度考慮，當前的礦井通風系統，實際運行效率難以達到實際需求，需要進行系統的優化與改造。制定系統改造方案，必須要對通風系統的運行情況做好全面調查，掌握系統存在的問題，做好深度分析，提出經濟性、安全性以及穩定性水平較高的方案，落實礦井通風系統改造工作。根據此礦井的調查與分析，設計的方案1，提出的通風系統改造方案如下：①結合礦井生產的開采地點環境情況，選擇中央邊界式與兩翼對角式礦井通風系統，解決供需矛盾[3];②根據現場條件，建設回風巷，滿足分區通風的需求，增強對風流的有效控制。根據作業現場的實際需求，調整通風量，以免產生供風不足或者其他問題，引發安全事故;③采取U型退式方案實現通風，以此減小巷道運行維護的難度;④結合局部需求，配置通風設備，負責通風工作。通過使用反向風門，增強礦井作業的安全系數，同時保證礦井通風（下轉第94頁）（上接第91頁）系統運行的穩定性。

設計的方案2，其和方案1的區別在于通風方式，此礦井通風系統改造方案選擇Z型方案，通過回風側鉆孔瓦斯的抽風，以免瓦斯涌向地面。使用的風筒，屬于金屬+人造的柔性風筒，作業時的難度較低，同時后期運行維護便利[4]。

3.3 方案的選擇

礦井通風系統改造，方案的選擇，要從多個方面入手，比如經濟性和通風量等。根據通風效果的對比分析結果顯示，方案1和方案2的進風量指標、回風量指標、風量合格率指標等，明顯得到優化。兩種方案的對比，方案1的進風量優勢更加突出，能夠滿足礦井作業的需風，最終決定選擇此方案，進行礦井通風系統改造。

3.4 改造效果

采取礦井通風系統改造措施后，通過運行監測與觀察發現，經過系統優化，使得礦井以往的回風巷道堆積石塊問題得到有效解決，配置了高性主扇，可以為礦井通風系統運行提供強大的動力支持，結合運用輔扇，實現對風流的有效控制，確保系統穩定運行。圍繞各項指標，對礦井通風系統優化效果進行評價，獲得了以下結果：①網速合格率為83.5%;②風質合格率為78.7%;③有效風量率為61.9%;④風機裝置效率為62.3%;⑤風量供需比為0.81;⑥綜合指標評價結果為78.3%。根據礦井通風系統評估結果能夠判定，采取此改造方案，可起到不錯的優化效果[5]。

4 結束語

綜上所述，礦井通風系統的建設，對保障生產安全，起到積極的作用。目前來說，采用的礦井通風技術手段，能夠為很多礦井提供通風支持，未來礦井通風系統將會朝向智能化和精準化方向發展，切實提高通風控制的效果。

參考文獻：

[1]楊惠鈞.礦井通風技術及通風系統優化設計研究[J].石化技術，2019，26（02）：138.

[2]張琛.基于數值仿真模擬的礦井通風系統優化設計研究[J].機械管理開發，2018，33（10）：22-24.

[3]袁新生.礦井通風系統優化設計研究與應用[J].科學技術創新，2018（29）：73-74.

[4]彭曉峰.礦井通風系統優化技術改造研究[J].水力采煤與管道運輸，2018（03）：22-23.

[5]袁新生.淺談礦井通風系統優化技術的應用[J].科學技術創新，2018（23）：192-193.