地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井瓦斯治理通風方式選擇研究

霍昭中

摘 要：我國具有較長的礦井開采歷史，且部分留存下來的老礦井現(xiàn)今仍在使用，隨著開采的不斷推進，礦井的深度不斷提升和開采線路的拉長，礦井開采對通風系統(tǒng)的要求也日漸提高。但是，部分老礦并未結(jié)合實際開采需要對通風系統(tǒng)進行優(yōu)化改進，使得原有通風系統(tǒng)出現(xiàn)阻力增大、氣流不勻等方面的問題，在一定程度上增加了礦井開采的風險。對此，本文將對地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風方式選擇進行分析，以維護礦井工人的生命安全，避免不必要損失的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)構(gòu)造;礦井;瓦斯治理;通風方式;選擇

通風系統(tǒng)作為維護礦井生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性保障，是礦井內(nèi)部的“血液循環(huán)系統(tǒng)”，對礦井的集約化安全生產(chǎn)提供了重要保障。特別是在現(xiàn)代化礦井建設(shè)步伐加快的背景下，社會各方對礦井生產(chǎn)的安全性與高效性提出了更高的要求。在此背景下，我國礦井開采的機械化水平得到了大幅提升，通風技術(shù)亦得到了較快的發(fā)展，但是，在實際的通風方式選擇過程中仍舊存在較多的問題。對此，本文將從兩個方面對地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風方式的選擇進行分析，以促進礦井生產(chǎn)安全性的提高。

1 地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風存在的問題

地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風存在的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是通風系統(tǒng)布置合理性偏低，主要表現(xiàn)為通風方式設(shè)計與實際運作方式存在較大的差異，且各采區(qū)存在分配風量不均的問題;二是井下溫度偏高，在高溫的影響下，部分礦井井下作業(yè)環(huán)境較差，使得礦井作業(yè)人員的體力消耗較大，針對這一情況，需要適度增加各個用風點的進風量，借助風來達到降溫和改善作業(yè)環(huán)境的效果;三是通風助力大，主要是指在回風路線長的影響下，通風過程中的巷道阻力與局部風阻有所加大，這在一定程度上增加了風量調(diào)配的難度;四是風量率偏低，主要是指部分礦井各煤層圍巖較為堅硬，且頂板垮落堅實度偏低，再加上開采后小眼口的密封效果較差，以出現(xiàn)漏風通道增多的問題，進而使得風量率有所降低;五是風流穩(wěn)定性偏低，主要是指部分礦井采區(qū)通風機房的位置偏高，且進風與回風進口間的差異較大，再加上大氣溫度變化的影響，使得自然風壓透過漏風通道，對風流的可控性與穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，進而在一定程度上增加了風量調(diào)配的困難。

2 地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風方式選擇的優(yōu)化

2.1 地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風方式選擇的優(yōu)化

地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風方式選擇的優(yōu)化，應當格外注意以下幾個方面：

2.1.1 通風方式的選擇

目前，礦井的通風方式主要包括壓入式、抽出壓入混合式以及抽出式等，其中壓入式的通風方法選用率較高，其余情況下多選用抽出式的通風方法，而混合式的通風方法由于設(shè)計的復雜度較高，使其實際的應用量較少。此外，礦井的通風方式一般包括混合式、兩翼分區(qū)對角式以及中央并分列式。在選擇具體的通風方式時，應當對礦井的多個條件進行嚴格把控，并通過仔細計算與綜合分析的方式，選擇安全性最高、技術(shù)合理性最強以及經(jīng)濟效益最佳的通風方式，一般而言，礦井通風方式選擇需考慮的條件主要八廓井田面積、瓦斯登記、地形以及存煤量等多個方面，其中兩翼分區(qū)對角式多應用與井田面積聚較大的礦井，而中央并分列式的通風方式對適用于煤層斜度較大、井田面積較小且埋藏偏深的礦井，但是，由于該通風方式存在較多的缺陷，如通風線路較長、氣流阻力偏大等方面的問題，在一定程度上增加了氣流泄露的風險。混合式的通風方式多適用于老礦井，用以防止氣流不暢等問題的出現(xiàn)。

2.1.2 通風網(wǎng)絡(luò)的完善

由于礦井內(nèi)部的空間有限，再加上經(jīng)濟成本的影響，在選擇通風設(shè)施時，應當在設(shè)計無法保證礦井風路氣流勻暢的情況下再進行通風設(shè)置的布設(shè)，此外，通風網(wǎng)絡(luò)一般包括簡單和復雜網(wǎng)絡(luò)兩種，簡單通風網(wǎng)絡(luò)與復雜通風網(wǎng)絡(luò)的差別主要在角聯(lián)風路的不包含與包含，其中角聯(lián)風路的簡化能夠為礦井內(nèi)通風環(huán)境的優(yōu)化提供重要保障。

2.1.3 通風方式選擇要素

在選擇通風方式時，相關(guān)工作人員應當從以下幾個方面進行考量，主要包括自然風壓、有效風量率、井下溫度等。針對于井下溫度偏高的礦井，可以通過增加地面通風機的方式，增大礦井的回風量，進而達到借助風量降低溫度的效果，針對于自然風壓的問題，當?shù)V井通風效果受自然風壓影響較大時，可以偏向于采用中央并列式的通風方式，達到降低原有進回井并高差的效果，進而達到自然風對礦井通過效果影響力降低的目標。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風方式選擇的實例優(yōu)化

以A礦與B礦的通風方式選擇為例，首先通風方式選擇的思路分析，針對于A礦與B礦可選擇的通風方式主要有中央式和兩翼對角式兩種，其中中央通風式具有運行成本低、管理方便以及反風容易等方面的優(yōu)勢，但是，其同樣有通風設(shè)施多、阻力大、線路長等方面的缺點。而兩翼對角式通風方式具有阻力小、線路短以及安全出口多風方面的優(yōu)勢，相較而言受風機噪聲危害和回風污染的影響較小;其次適用對比選擇，整體而言，A礦與B礦通風基本條件存在一定的差異，使兩者在通風系統(tǒng)改造目的和語氣上存在較大的差異，其中A礦側(cè)重于調(diào)整通風系統(tǒng)的布局，同時致力于通過適當增強井下風力調(diào)配能力的方式，用于治理高溫的問題。而B礦在通風系統(tǒng)上的突出問題在于自然風壓過大、風流穩(wěn)定性偏低、漏風量大以及有效風量率偏低等方面。兩者皆有貼合度更高的通風方式，其中A礦更適合使用兩翼對角式的通風方式，而B礦則更適合中央并列式的通風方式。

3 結(jié)束語

綜上所述，在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的推動下，礦井生產(chǎn)對我國經(jīng)濟發(fā)展的影響力逐漸提升，而通風系統(tǒng)作為礦井生產(chǎn)安全性的重要保證，相關(guān)工作人員應當結(jié)合礦井生產(chǎn)與通風的實際情況，對礦井通風方式的選擇進行及時的調(diào)整，以實現(xiàn)礦井開采風險性的降低。在選擇通風方式時，應當以減低通風阻力和提升通風效率為目標，通過強化設(shè)備維護、通風線路以及通風管理的方式，促進通風效率的提升，為作業(yè)人員的生產(chǎn)安全提供重要保障。

參考文獻：

[1]曾昭雄.地質(zhì)構(gòu)造復雜礦井通風方式選擇研究[J].福建建材，2020（02）：20-22.

[2]張伯杰.煤礦礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化策略[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2018（25）：42-43.

[3]張慶華.我國煤礦通風技術(shù)與裝備發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].煤炭科學技術(shù)，2016，44（06）：146-151.