礦井通風系統可靠性的分析

文/汪亮

礦井通風系統可靠性的分析

文/汪亮

江蘇礦業分公司柳巷煤礦

礦井通風系統是礦井生產的重要組成部分，保證煤礦安全生產非常重要，為此，應保證礦井通風系統的穩定提高對礦井通風系統的管理水平。

通風系統；可靠性

1 前言

礦井通風系統是礦井生產的重要組成部分，在礦山生產系統中是非常重要的輔助環節之一，是保障井下生產活動和作業人員安全的基本系統，通風系統的優劣性直接影響著礦井的經濟效益和安全生產。所以說僅在安全方面，礦井通風系統應該有較強的抗災能力。平時應利于事故、火的管理；事故時應利于限制和縮小事故的危害程度與范圍，并便于控制災害，利于救災、救人和恢復生產。

2 礦井通風系統可靠性定義

礦井通風系統在運行過程中保持其工作參數值的能力，以維持井巷中必需的滿足要求的清潔風量的供應。（礦井通風系統的工作能力：通風網絡的風量分配符合規定要求。）

通風系統的可靠性主要表現為：

2.1 在生產時期利用通風動力，以最經濟的方式向井下各用風地點供給保質保量的新鮮風流；

2.2保證作業空間有良好的氣候條件；

2.3 沖淡或稀釋有毒有害氣體和礦塵；

2.4在發生災變時，能有效、及時地控制風向及風量，并與其它措施結合，防止災害的擴大，進而消滅事故。

為此，保證礦井通風系統穩定的應盡量構筑合理的通風系統。

3 礦井通風系統研究不足之現狀

目前在我國的礦井通風系統可靠性研究理論中都是把通風系統所對應的通風網絡作為通風系統可靠性的計算網絡，然而如果從生產的角度來看，這樣是不合理的礦井通風系統是礦山生產系統中重要的輔助環節，它是為生產服務的，是保障井下作業人員生命安全的基本系統。從生產的角度講，采礦工作面的可靠性是最重要的，一旦失效將導致該工作面無法生產。若通風系統中的某一工作面失效，按照傳統的通風系統可靠性計算方法計算，有可能只是使得整個通風系統的可靠性降低很少，但卻可能致使這一部分的生產作業無法進行，這明顯是不符合實際情況的。在研究中不應把通風網絡作為通風系統可靠性的計算網絡，而應在通風網絡的基礎上把各個分支的可靠性考慮周到，這正是下一步通風系統可靠性研究所要努力的方向。這就要求對于通風系統自身的風路可靠性進行更細致和深入的研究。

4 合理的通風系統應具備的特點

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。

5 構筑合理通風系統的原則

5.1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。同時，礦井通風系統本身又是由進回風井筒、通風機和其附屬裝置、通風網路以及通風設施等多個要素組成，這些要素之間也相互聯系、相互作用、相互依賴、相互影響。因此，在分析和設計通風系統時，不能夠單從某一要素考慮，必須從通風系統整體考慮；在對生產礦井的通風系統進行技術設計和改造時，不僅要考慮到新系統的先進性、科學性、可靠性、合理性和適應性，而且還要考慮礦井整體的物理條件。

5.2適應性

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。首先，礦井生產由若干個時間周期組成，建井期、投產初期、正常生產期、擴大生產及礦井收縮期、不同生產過程的地質構造、工作面推進速度等等因素對通風系統的具體要求是不同的。因此，適應實際情況就需要對通風系統進行相對應的適應性不斷改造。其次，特別是生產時期，隨著生產系統的進展和地質條件的變化，或者生產區域的轉移、地質構造的變化，必須及時對礦井通風系統加以調整，使其適應當前的生產系統，消除事故隱患，保證礦井正常的安全生產。最后，礦井本身的情況也在不停地發生著改變，如地震、水侵、垮落、爆炸等會使通風系統的各項參數發生較大的改變，此時需要針對所發生的具體情況，采取措施、確定參數保證正常通風系統，并隨之調整為合理礦井通風系統。

5.3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。減小或避免風流逆流，減少或避免事故發生，從通風系統上提高抗災能力。

6 礦井應急事故處理原則

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富余空間。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，必須保證這些設施可靠性另外，必須對通風人員安全技術培訓提高技術素質。

[1]梅啟智,廖炯生等.系統可靠性工程基礎.科學出版社,1992,12：25～35

[2]徐瑞龍,劉劍.井下通風構筑物的可靠性分析.煤炭學報,1992.3

[3]王旭斌,趙梓成.通風系統可靠性分析.昆明工學院學報,1994,19（5）

汪亮（1973—），男，江蘇徐州市人。本科，工程師，現就職于中國江蘇礦業分公司柳巷煤礦，主要從事安全工作。