礦井通風及安全監控問題的對策與分析

張 蘇，劉洪楓，鄭茂舉

（山東省天安礦業集團有限公司，山東濟寧 272000）

0 引言

煤礦生產開采面臨的安全事故隱患非常重大，各級政府部門都非常關注煤礦生產的安全問題。在煤礦安全生產當中，通風系統是一項重要內容，可以將新鮮的空氣源源不斷地輸送至礦井，從而實時排出煤礦中的有害氣體、粉塵等，從而很好地控制煤礦瓦斯含量，大大減小煤礦生產安全事故的概率。為了進一步提升煤礦生產安全性和經濟效益，就務必注重煤礦生產的一系列安全要求，以把控煤礦通風及安全監控系統，明確通風及安全監控的一系列問題。下面主要對礦井通風及安全監控中的問題及對策進行分析。

1 建構礦井通風及安全監控系統的實際意義

礦井通風是在進行煤礦采掘時，結合一系列的科學技術手段將新鮮空氣輸送給礦井的工作場所，對瓦斯、粉塵等有害有毒氣體或物質進行有效稀釋，最終實現增加氧氣含量和優化工作場所的空氣狀況的目標。煤礦生產中的礦井通風工作原理是：新鮮的空氣流動到達風口，然后到達礦井，氣體獲得循環更換，持續優化礦井工作環境中的空氣，一直基于回風井的作用向礦井外部排出粉塵和有害氣體等。根據礦井通風的工作原理和實際現狀，要想確保礦井通風的優良，務必立足于技術及管理兩個環節：一是在技術環節上，有關技術工作人員應立足于實際情況，很好地處理礦井通風形成的一系列技術難題，如完善和優化礦井通風設計以及升級礦井通風系統等；二是在安全管理環節上，注重礦井通風的一系列安全管理工作，且持續增強管理能力，這包括保證礦井一系列通風點具備暢通的空氣、保證有害物質一直處于安全范圍等。除此之外，還務必確保礦井具備完整和獨立的通風系統，不允許跟其他礦井共用。當然，還應當明確的一點是，為了提升礦井通風效率，務必實時封閉有關報廢巷道以及采空區，防止通風礦井中進入有害氣體。

礦井通風系統的關鍵作用在于科學優化礦井的工作環境條件，保障新鮮的空氣可以正常通過入風口、直到礦井下面，而由回風口排出礦井的有毒、有害氣體等，這樣才可以盡可能地確保礦井工作環境的安全性和穩定性。當前，現代化的礦井通風及安全監控重點應用數據網絡技術、傳感器技術、聲光報警系統等方式來檢測礦井的一系列參數，進而將礦井的一系列環境參數信息動態化地提供給管理工作者，為保障礦井生產的安全帶來合理、及時、高效的重要材料。

2 礦井通風及安全監控存在的問題

基于現代化新型技術的應用下，目前礦井通風及安全監控系統的運行依舊面臨不少問題。下面分析礦井通風及安全監控存在的一些問題。

2.1 安全監控體系不夠完善

目前有很多煤礦企業的內部管理體系都存在一些問題，這不利于企業生產的正常開展。并且，煤礦作業人員不具備較高的技術操作水平，也缺少專業知識，這不利于礦井通風系統的規范化運行。在煤礦企業內部安全監控體系不完善、有關操作人員不具備較強專業技能以及豐富專業知識的情況下，無論是礦井通風系統還是有安全檢測裝置，都較難體現自身的價值。此外，系統安裝工作者在操作系統安裝的情況下，往往不重視有關安全監控設備的一些問題，導致系統故障率顯著增加。例如，沒有一致指導礦井機電設備的應用和以及機電設備的維護規范、沒有很好地管理安全監控系統、在購置設備的情況下不能夠綜合把握設備的一系列參數和功能、不能很好地關注監控設備及其有關產品的質量問題和售后服務問題等。

2.2 通風系統的功能不夠強大

礦井通風系統通常包括4 個主要組成部分，即各自為控制和風流監測設備、通風巷道、通風動力設備、通風裝置。無論是礦井的通風動力設備，還是風流監控設備，并不具備非常強大的真實性能，因而難以實現顯著的應用效果。在某種意義上，礦井通風系統的主導任務是實現礦井當中風流以及風向的有效地控制，且在有效統一一系列技術以及管理策略的條件下很好地優化礦井工作場所的條件。可是，運行過程中的礦井通風系統常常受到一系列環節和技術要素的制約，如系統缺少完善的功能，會導致回風地段阻力的大大增加，從而喪失系統調節的價值和功能等。礦井通風系統的性能，無論是在礦井的應用方面還是在設計方面，都面臨著不少問題。

2.3 礦井通風管理存在問題

實際運行的礦井通風系統，常常受到一系列因素的制約，如人為因素、自然氣候因素、通道設計因素等，進而導致風流控制與風流監測面臨著不足。從通風技術以及通風管理視角來看，當前的通風設備，無論是在安裝環節還是在實際配套環節，都存在明顯的不協調性和不合理性。對于絕大部分的小型煤礦企業來說，安置于通風巷道當中的網絡往往不夠暢通。并且，這一部分企業往往不能科學、有效地維護和管理大部分的現代化傳感設備。與此同時，大部分的煤礦作業人員沒有良好的維護意識和調試觀念，這在很大程度上限制了礦井平時生產過程中的捕捉操作、采集動態信息等。總之，煤礦通風管理的規范性較低，不僅難以很好地改進與完善煤礦的作業環境和實際生產現狀，也不利于礦井生產的正常開展。

3 有效解決礦井通風及安全監控存在問題的完善策略

3.1 完善礦井通風安全監控體系和有關制度

合理、科學的安全監控體系，是礦井生產安全性與高效性的重要保障。企業需要立足于礦井生產的實際，全面思考一系列制約要素，并有效地統一短期生產目標與長遠生產發展目標，應用合理、高效的礦井通風系統以及安全監控系統。并且，制定一系列有關的安全監管制度，進而實現煤礦生產技術化管理的規范化，讓相關工作者很好地把握基本的維護和操作職責以及管理責任。從企業發展的視角來看，制定的礦井通風及安全監控的有關制度，可以促進相關工作人員學習和掌握礦井通風及安全監控的相應理論內容、實踐操作技能等，從而推動礦井安全管理工作的有序開展。就煤礦企業實際生產現狀而言，強化礦井的通風功能，科學拓展安全監控系統的檢測和檢查功能，不但有益于煤礦生產的安全，而且可以實現礦井安全監管的一系列需求。

3.2 升級礦井通風及安全監控系統的功能

盡管礦井通風及安全監控系統業已具備較為完善的功能，可是在有效兼顧礦井工作場所不可控性和復雜化的條件下，還具備較大的提升空間。例如，需要達到提升和強化系統采集的功能。對于傳感器，需要根據系統中一系列環節的參數，進一步提高和改進抗干擾性能與靈敏度，進而真正地實現礦井一系列工作面的實際需要。無論是監測技術的性能，還是監測技術的范圍，傳感器都需要完善和更加全面。應當明確的是，傳感器不但包括檢測一系列有害有毒氣體的傳感器，還包括風壓檢測傳感器。除此之外，風速測量傳感器也不可缺少。對傳感器的內部構造來講，其務必涵蓋網絡模塊，從而方便向信息管理中心實時、準確地傳輸檢測和捕捉到的信號信息，以推動或幫助礦井作業中心優化控制礦井生產場所中的通風量。

3.3 實現系統傳輸信息能力的強化

為了更好地把控礦井的實際作業現狀，應強化其通風及安全監控傳輸信息的能力。系統傳輸信息的能力，可以運用普通的系統（GSM/CDMA、小靈通、有線電話等），也需要應用大型技術先進的系統（Wi-Fi、以太網、Zig Bee、無線通信泄漏電纜等）。不過，無論是普通系統還是先進的系統，都需要事先調制設備的有關程序，進而有效體現系統的優勢。針對Zig Bee 系統來講，一系列電子設備之間傳輸數據是其應用最為普遍之處。一般情況下，這一系列電子設備具備信息傳輸速率低、功率消耗低、距離短、實際數據流量小、通信范圍小等特性。此外，數據傳輸不但有一般的種類，而且還包括經典種類，也就是低反應時間的數據傳輸、間接性質的數據傳輸等。對于無線通信泄漏電纜系統來講，鏈路設備、用戶終端設備、基站設備是其構件的主要組成部分。其中，基站設備的主要組成部分是電源、天線、基地臺、交換控制終端、天線共用器等；鏈路設備的組成部分是補償電源、雙向中繼器、泄漏電纜、接線盒、功率分配器等；用戶終端也就是一系列的手持機。恰恰是由于有效地應用了無線通信泄漏電纜系統，才實現了井下與井上無線聯網、無線和有線用戶聯網、電話調度選呼等一系列功能，進而確保全部移動用戶在全呼信道范圍之內具備絕對的通話指揮優勢權利。

4 結語

對于煤礦企業來講，做好礦井的通風及安全監控工作具有重大現實意義。在持續提高的礦井生產工作安全性標準的影響下，礦井通風及安全監控工作應有效借助現代化的技術方式，不斷改進與完善礦井的工作條件，實時管理、動態監測礦井工作場所的一系列參數，以及實時處理礦井通風存在的問題，從而大大提升礦井通風及安全監控工作效率和能力，最終推動煤礦企業的可持續性發展。