礦井通風技術發展趨勢

鐘 凱

（榆林職業技術學院，陜西 榆林 719000）

我國由礦工開采的礦井占據總礦井數量的97%，作為礦井“血液循環系統”的通風系統可以極大地提高礦工在進行開采工作的安全性。隨著現代礦井的建設越來越朝向安全高效的方向發展，過去簡陋的礦井已經不再存在，取而代之的是機械化程度更高的工作環境。在采用大量機械設備架設礦井的基礎上，礦井通風技術也取得了很大的進步。運用了眾多新技術的現代通風系統相比于之前更加低耗、安全和可靠，大力的推進了我國礦井生產朝著高效化、集約化的方向發展。

1 國內外礦井通風技術的發展現狀對比

1.1 國內礦井通風技術現狀

礦井的通風設計需要綜合利用多方面的技術，如通風網絡解算、風流凈化與防塵、計算機模擬、礦井風阻測定與數據處理等等。我國自建國起，進行礦產的開采工作后，便開始研究通風理論與技術。直到現在，已初步完成了對通風系統風量計算的理論體系，建立起傳質方程用來計算不同作業面的紊流，在測定出現有通風系統各井巷的通風阻力的基礎上，計算井巷工作面污染濃度的方法取得了新的突破。

1.2 國外礦井通風技術現狀

國外研究礦井通風技術要遠遠早于國內，通過這些年的技術積累，其系統的各項標準要比國內更高，由德國Turmag公司生產的最大礦用軸流主扇風機直徑超過5m，700m3/s的輸出風量，其單機風壓便可以達到4500 Pa，裝置的最高效率可以達到86%，能夠通過多種方式調節動葉角度，該公司所有系列的產品都會配備軸承監控系統，傳統軸承的運行時間超過了1.0×105h?，F在世界上較為先進的動葉可調軸流式主扇風機控制系統由美國礦通通風設備公司制造研發，通過接收安裝在井下的各類傳感器信息來實時自動調節軸流式風機輸出的參數，聯合空調向井下輸運，可很好地維持適宜的井下環境溫度。

2 發展趨勢

2.1 優化網絡技術

礦井的通風網絡技術主要包括一般分風型、控制分風型和自然分風型，利用這三種類型的通風網絡技術可以有效控制當前礦井的通風網絡。不僅如此，通過發展和創新現有的通風網絡技術可以更有效地提高礦井的生產效率。

2.2 深井地層儲冷技術

實踐表明，采掘工作面的高溫環境會對礦井的生產效率產生影響。如果濕球溫度高于29℃，大多數工人會引起中暑癥狀進而造成安全事故。如果采用空調機組來調節和改善地下工作面的高溫環境，會消耗大量的電能，大大增加礦井生產成本，不能在國內外得到推廣和使用。

2.3 礦井通風系統的智能優化設計

現階段礦井通風設計以優化設計為主，影響礦井施工速度、生產時間和經濟效益。近年來，人工智能的快速發展為礦井通風的智能化發展提供了基礎保障。計算機在數值計算和定性分析中具有人類大腦無可比擬的優勢，人工智能使計算機在一定程度上按照人類的思維模式來運算，計算機學會了人類的聯想、直覺、靈感等思維方式，通過計算機自我學習和自適應優勢建立起一個全智能、自動化程度非常高的礦井通風系統，可為智能通風學的研究提供更豐富的經驗?，F階段，主要使用計算機來完善礦井通風優化設計，特別是自動化礦井通風網絡系統是國內外研究的熱點問題。

2.4 深井降溫技術研究

近年來，隨著對煤炭資源的開采力度加大，淺埋煤層的煤炭資源逐步減少，采礦作業的開采水平逐步加深。

2.5 深井環境監測與管理系統建立

近年來，煤礦開采的采掘深度不斷加深，而且規模越來越大，作業時間延長，這對礦井通風技術提出了更高的技術要求。為了消除深井中日趨嚴重的的熱害，必須建立更多更長的巷道，通風系統中常規的檢測與管理技術已經無法應對，不能實時監測礦井下的各類通風參數，隨著計算機技術的普及應用，利用計算機技術建立起的礦井環境監測與管理系統，集合了風量需求計算、作業面氣候預測等多種功能，極大地簡化了深井中的開采工藝，保障了深井開采作業的安全性。

3 結 語

礦井的通風技術在很大程度上影響到礦井開采工作的安全性以及礦井的開采深度，隨著近些年來我國經濟和科技的快速發展，各種新型技術的加入使礦井通風技術更加高效、可靠，降低了聲噪，提高了容量，對環境也更加友好，更能有力推動我國煤炭行業的可持續發展。