煤礦通風系統優化策略

郭 健

(潞安集團 潞寧煤業有限責任公司，山西 忻州 036700)

我國對煤炭的需求較大，因此開采的力度也較大，一些規模較小的礦井中，經常會因為井內的通風系統較差引起瓦斯爆炸，危害了人民的生命安全和財產安全。要想解決這種情況，國家就要提高通風系統的質量要求標準，所有規模的礦井都要按照國家的要求完善通風系統，確保通風能夠順利進行，還要保證礦井工人的財產安全，控制財產損失，真正做到綠色發展。

1 優化礦井通風系統的原則和要求

1.1 優化礦井通風系統的原則

優化礦井通風系統的原則是：①盡最大努力簡化通風系統，在節省經濟的前提下達到通風的最佳效果；②首先制定出技術方案，其次再實施優化通風系統的方案；③設計的優化通風系統方案必須切實可靠，并且還能在后期進行調整；④礦井的通風能力需要和煤礦產量相匹配，并且還要符合法律法規。

1.2 優化礦井通風系統的基本要求

優化礦井通風系統的基本要求是：①井下必須要有足夠的新鮮空氣，這樣既能保證礦井的安全生產，又能支持工人的正常作業；②井下的通風系統盡可能簡單化，風速以及進風量都要穩定，抗災、抗風險能力要強；③風流便于控制，發生事故時，要保證工人能夠順利出井；④通風系統的設計以及運行成本要低，這樣一些小型煤礦廠也能接受，煤礦行業的安全性自然就會有所提高。

2 礦井通風技術面臨的困難

現階段我國煤礦行業中需要盡快解決多風機多級機站和通風系統。礦井通風系統的組成較復雜，例如通風網絡、通風方法等都包括在其中，每個組成之間都是相互聯系的，缺一不可，若想向井下提供新鮮充足的空氣，就必須確保這些組成的完整性。通風系統主要是將井下不利于工人呼吸的細小顆粒以及有毒氣體淡化或直接排到地面上，為礦井工人提供充足的空氣，創造安全性較高的工作環境，降低煤礦事故發生率，保證作業者的生命安全和財產安全。除此之外，目前運用的多風機多級機站技術能夠提高煤礦的生產量，協助通風系統更好地完成工作。這種技術既能保證井下有更充足的空氣進入，又能控制進風量，對完善通風系統起著重要的作用。

我國煤礦行業發展迅速，但是目前也遇到了一些技術難題，主要概括為兩個方面：①礦井狹窄且長，空巷的數量較多。因為我國對煤礦的需求量較大，因此對礦井的開采力度較大，長久以來空巷的數量就增多了，在這種情況下，保證井下新鮮空氣充足的難度極大，很多時候，通風系統向井下輸送了大量的新鮮空氣，但是由于空氣進入到空巷中，工人作業的區域空氣依舊較稀薄，進而降低了通風系統的工作效率，埋下了安全隱患；②深井環境需要有所改善，當工人在井下作業時，就會消耗大量的氧氣，因而會使局部區域的含氧量降低，作業過程中，還會產生瓦斯和粉塵，嚴重影響空氣質量，無法確保煤礦的安全生產，工人的身體健康會受到影響，煤礦事故的發生率也會不斷增大，這樣違背了設計通風系統的初衷，影響了煤礦行業的安全生產。

3 實際生產中優化礦井通風系統的措施

3.1 不斷加強和創新通風技術

當前，我國很多煤礦集團都在通過不斷加強的方式擴大開采規模，這對礦井通風系統的質量有了更高的要求。也就意味著，礦井通風系統的結構會越來越繁瑣。從現有的情況來看，開采煤礦時多會使用多級機站提高通風效率。但是很多煤礦集團中技術人員的能力有限，很難做好現代化科技管理，因此，必須要提高員工的技術能力，這樣才能更好地完成煤礦安全生產工作。

3.2 引進新型的通風設備

煤礦安全事故一直是國家關注的熱點問題，因此事故的預防是這個行業發展的最重要基石之一。當前我國的煤礦行業中引入了機械設備，有效提高了通風效率。實際施工過程中，只有在通風系統的內部加入這些先進的設備，就能使通風系統更加高效。煤礦生產過程中，相關技術人員可以在現有的通風系統中加入更加先進的新型機械，排出井下的有毒氣體和粉塵。企業如果經濟允許，可以直接使用新型的通風設備，不斷提高井下的空氣量，確保工人處在一個相對安全的環境中作業，提高產量、保護環境。

3.3 提高煤礦通風管理工作

煤礦開采是一項危險系數較大的工作，礦井中經常發生爆炸事故，造成人員的傷亡，財產的損失。因此，煤礦的安全開采是非常重要的。在開采過程中，相關企業負責人必須加大對通風系統的投資，此時通風技術以及設備的重要性不言而喻。技術人員要不斷的完善機械設備，保證系統能夠順利通風。企業需要做的是對技術人員定期進行培訓，確保技術人員有能力完成通風系統的監管工作，這樣就能提高井下工作的安全系數。

伴隨著開采深度的增大，工人會遇到一系列問題，有時候還會威脅到工人的生命安全。因此在煤礦安全生產中通風系統的優化措施是必不可少的，通過優化可以排出井下的有毒氣體和粉塵，可以保證工人的身體健康，還能夠降低瓦斯爆炸事故的發生，為工人提供了安全、可靠的施工環境，保障了工人的生命安全。

4 分析實際礦井案例

4.1 某礦井概況

山西省境內的一家煤礦，面積大約為38 km2，生產能力為4.0 Mt/a。該礦井內部的組成有主斜井、進風立井、副斜井等。井下有三條回風巷和四條進風巷。

4.2 優化前的礦井

優化該礦井的通風系統之前，為井下輸送新鮮空氣的是并列式通風系統，從主斜井進風，通過兩臺通風機完成抽出式回風。礦井的總進風量是26 333 m3/min，總體回風量為26 735 m3/min。但是，從實際生產過程中發現，礦井內部的瓦斯濃度過高，新鮮空氣不充足，因此造成了采掘失調。為了解決這一問題，提出了優化通風系統的方案。

4.3 優化方案

對礦井的通風系統進行優化以后，礦井內的粉塵量以及瓦斯含量都有所降低，井內的空氣含量也達到了相關標準，工人的作業環境有了很大的改善，煤礦最終使用的通風方式是抽出式，礦井的總進風量為35 322 m3/min。

圖1 采煤工作面通風系統優化策略(m3·min-1)

4.4 優化后的效果

對該煤礦的通風系統進行優化以后，體現出來以下三個效果：①優化完成以后，巷道的斷面增大了，這樣就減小了礦井內部的通風阻力，通風量提高了。②優化完成以后，礦井內部的風量增大了。③優化完成以后，礦井下的回風井增加了，這樣既能增大井下的通風量，也能提高礦井的安全性。若是煤礦發生了事故，井下工人也能更加快速的撤退，更好的保障了工人的生命安全和財產安全。經常會在新聞上看到煤礦發生坍塌、爆炸等意外事故，受害者不論是生理還是心理都受到了極大的傷害，優化通風系統就是很好的避免了這種傷害的發生，對于基層的工人而言，其生命安全多了一份保障，對于煤礦負責人而言，能夠更好地完成安全生產，更加省心、省力、省錢。

5 結 語

綜上所述，通風系統的優化是煤礦行業發展的未來趨勢，是提高煤礦質量的有效方法，是安全生產的必經途徑。我國近幾年經濟快速發展，對各行各業的支持力度不斷加大，煤礦行業自然也不例外。我國對煤礦的需求量非常大，因此煤礦一直屬于朝陽產業。但是煤礦行業的安全問題一直是國民重點關注的，通風系統作為煤礦安全生產的重要組成部分，其作用不言而喻。