礦井通風系統(tǒng)可靠分析

摘 要：礦井通風是實現(xiàn)煤炭開采的基礎(chǔ)，通風系統(tǒng)可靠性受井下通風條件、主要通風設(shè)施以及人員管理水平等多因素影響，采取針對性措施提升通風系統(tǒng)可靠性性可在一定程度上提高礦井安全生產(chǎn)保障能力。為此，文中就詳細分析影響通風系統(tǒng)可靠性因素，并從強化管理、合理設(shè)計通風系統(tǒng)等方面提出可靠性保障措施，從而達到提升礦井通風系統(tǒng)可靠性目的。研究成果可為其它礦井通風系統(tǒng)管理提供經(jīng)驗借鑒。

關(guān)鍵詞：通風系統(tǒng);可靠性;分析;通風阻力;通風方式

通風是煤礦井下采掘、瓦斯治理等工作開展的基礎(chǔ)，通風系統(tǒng)隨著采掘范圍增加以及通風距離增大更趨復(fù)雜[1]。近些年來，隨著礦井采掘深度增加以及煤炭開采過程中瓦斯涌出量不斷加大，井下通風系統(tǒng)更趨復(fù)雜，從而給通風系統(tǒng)穩(wěn)定性以及可靠性等均帶來影響[2～3]。根據(jù)井下生產(chǎn)情況不斷完善通風系統(tǒng)、通風設(shè)備可在一定程度上提升礦井生產(chǎn)安全保障能力。

1 影響礦井通風可靠性因素分析

1.1通風方式

現(xiàn)階段煤礦井下常用通風方式包括有分區(qū)式、中央并列式、對角式以及混合式等類型，就井下通風而言通風類型有壓入式、抽出式以及混合式三種方式。不同的通風類型以及通風方式具有不同的抗災(zāi)應(yīng)對能力。一般情況下，礦井最佳的通風方式是井下風流順向流動且并折返性小。根據(jù)井下需要、煤炭生產(chǎn)能力、井下回采巷道布置、瓦斯等有害氣體涌出等選擇合適的通風方式，并盡量降低通風系統(tǒng)通風阻力、漏風率。在礦井通風系統(tǒng)構(gòu)建過程中應(yīng)注意選擇合適的通風方式，盡可能提升通風系統(tǒng)可靠性保障能力。

1.2 通風網(wǎng)絡(luò)

在礦井生產(chǎn)過程中，井下通風風流會在不同巷道間、通風構(gòu)筑物間流動，從而構(gòu)成通風網(wǎng)絡(luò)。井下通風巷道依據(jù)巷道位置差異以及進、回風不同，可細分為角聯(lián)、串聯(lián)以及并聯(lián)通風。現(xiàn)階段礦井通風網(wǎng)絡(luò)研究多集中在角聯(lián)通風方面通風風流、風阻、風壓以及可靠性等方面。

由于礦井井下巷道較為復(fù)雜，井下通風網(wǎng)絡(luò)有較多數(shù)量的通風分支，從而使得通風網(wǎng)絡(luò)中含有多個角聯(lián)分支，從而無形中增大角聯(lián)通風管控難度。根據(jù)已有研究成果，井下通風系統(tǒng)中角聯(lián)、串聯(lián)以及并聯(lián)等均不同程度存在通風穩(wěn)定性問題，。

1.3 通風設(shè)備

井下通風系統(tǒng)通風動力源有機械式通風、自然通風兩類，機械式通風主要依靠布置在地面回風風井的主要通風機給井下通風提供動力;自然通風依靠井、回巷間的自然風壓為井下風流移動提供動力，自然通風風壓不穩(wěn)定性，會在一定程度上影響井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性。

礦井通風系統(tǒng)中主要通風機性能、可靠性直接影響系統(tǒng)可靠性，主要通風機類型主要可分為軸流式、離心式兩類。隨著自動化控制技術(shù)、機械加工技術(shù)等不斷提升，主要通風機可靠性得以明顯提升，故障發(fā)生率總體較低，同時礦井主要通風機布置采用冗余原則，進一步提升了主要通風機工作可靠性。井下局部通風機主要用以為無法形成負壓通風地面提供新鮮風流，相當于在通風網(wǎng)絡(luò)中增加通風分支，局部通風機布置位置、可靠性等會在一定程度上影響礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性。

1.4 通風構(gòu)筑物

為確保井下風流按照預(yù)先設(shè)計流動，需要布置各類的通風構(gòu)筑物，通風構(gòu)筑物安裝時應(yīng)注意一下內(nèi)容：保障井下通風網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理性;調(diào)整井下通風風流方向以及風量;通風構(gòu)筑物應(yīng)與主要通風機、局部通風機等相匹配。合理的布置通風構(gòu)筑物實現(xiàn)通風系統(tǒng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵，對保障通風系統(tǒng)可靠性具有重要意義。依據(jù)通風構(gòu)筑物作用差異，井下布置的通風構(gòu)筑物類型有：1）通風風流類設(shè)施，主要代表為風橋，現(xiàn)場布置時要求漏風少、風阻小并需要巷道表面平滑;2）隔斷風流設(shè)施，主要代表為風門以及擋風墻，現(xiàn)場布置時要求結(jié)構(gòu)嚴密且漏風漏洞少、不發(fā)育;3）調(diào)節(jié)風流類型設(shè)施，主要代表為風障、風卡，現(xiàn)場布置時要求該類設(shè)施安裝牢固且具有較好的穩(wěn)定性。

2 提升礦井通風系統(tǒng)可靠性措施

2.1 完善通風系統(tǒng)管理架構(gòu)

應(yīng)依據(jù)礦井生產(chǎn)能力、井下主要災(zāi)害類型以及危害程度等，科學(xué)的構(gòu)建礦井通風系統(tǒng)管理架構(gòu)。現(xiàn)場管理是應(yīng)注意以下方面：統(tǒng)一礦井通風管理;權(quán)責統(tǒng)一;層次管理;協(xié)調(diào)以及現(xiàn)場管理統(tǒng)一;動態(tài)組織。同時還應(yīng)強化通風管理人員教育培訓(xùn)，提升現(xiàn)場作業(yè)人員以及管理人員等綜合素質(zhì)以及綜合能力。在總結(jié)礦井通風經(jīng)驗基礎(chǔ)上，合理規(guī)范的制定通風管理制度，并確保管理制度穩(wěn)定性、規(guī)范性以及科學(xué)性。

2.2 科學(xué)合理的設(shè)計通風系統(tǒng)

相關(guān)工作人員在充分考慮井下通風風量、通風負壓效率等因素基礎(chǔ)上，合理的對井下通風系統(tǒng)進項設(shè)計，確保通風系統(tǒng)各項要素均滿足井下需要，以便達到提升通風效果以及通風可靠性目的。具體通風系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)特別注意下述方面：

1）礦井中通風系統(tǒng)應(yīng)相對的獨立且完善。在改變礦井通風系統(tǒng)前應(yīng)做充分的論證，無論是改變礦區(qū)或者井下局部通風，都應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定要求井下審批。

2）井下通風系統(tǒng)通風能力不僅需要滿足井下生產(chǎn)、有害氣體稀釋以及外排需要，而且還應(yīng)能滿足采掘作業(yè)面通風量需求。確保井下有效風流達到設(shè)計通風量的85%以上，通風系統(tǒng)巷道失修率控制在7%以內(nèi)。

3）應(yīng)定期檢查礦井通風系統(tǒng)反風設(shè)備，并按照要求井下反風演練。在提升機提升以及未提升兩種情況下的系統(tǒng)漏風率應(yīng)分別控制在15%、5%以內(nèi)。

3 總結(jié)

礦井通風系統(tǒng)是滿足井下采掘作業(yè)新鮮空氣、有害氣體稀釋以及外排的主要途徑。構(gòu)建可靠、運行狀態(tài)良好的通風系統(tǒng)對改善井下作業(yè)環(huán)境、提升礦井生產(chǎn)效率以及安全生產(chǎn)保障能力等方面具有一定的促進意義。為此，在礦井通風管理中應(yīng)采取各類有效措施提升通風系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時提升通風質(zhì)量，為礦井安全提供可靠保障。

參考文獻：

[1]方少六.用DDA判別法評價礦井通風系統(tǒng)安全可靠性[J].中國礦山工程，2014，43（02）：59-62.

[2]趙朝暉.礦井通風系統(tǒng)可靠性影響因素分析[J].中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2014，{4}（02）：176-177.

[3]田曉紅，惠成成.大佛寺煤礦通風系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性分析[J].陜西煤炭，2014，33（01）：29-32.

作者簡介：

劉波（1992.01—），男，漢，貴州六枝人，本科，助理工程師，從事礦井通風以及安全管理工作。