煤礦通風可靠與安全生產研究

杜長友 許亞軍 邱承盛

摘 要：在組成煤礦生產的各個單元系統中，礦井通風系統無疑占有極其重要的位置。這一典型的具有動態、隨機性的系統必須能夠保持長時間、穩定的運行狀態，這對于礦井抗災能力的提升，優化礦井綜合安全生產能力，進而促進煤炭企業經濟效益提高，乃至確保我國能源安全均具有重要而現實的意義。本文以煤礦通風系統生產的全過程安全為切入點，煤礦通風安全可靠性進行研究分析。

關鍵詞：煤礦通風系統;可靠性;安全生產

通風系統安全性是指保證井下各用風地點風量充足風質良好，滿足井下工作人員的呼吸，稀釋并排除瓦斯、粉塵等各種有害物質，降低熱害，給井下工人創造良好的勞動環境;當發生災變時，能有效、及時地控制風向及風量，并與其它措施結合使用，防止災害的擴大，進而消滅事故。

一、礦井通風系統安全性

由于礦井通風系統安全性在礦井的生產和預防災害發生及發生后控制災害的蔓延發揮關鍵作用，所以礦井通風系統安全性分析具有：及時發現、及時消除和及時排查的特征。也就是說通風系統安全性一定要注重預防為主，及時發現問題，馬上進行現場處理，以保證系統通風的穩定與可靠。通風系統安全性主要以切實貫徹執行“以風定產”的方針，提高礦井通風系統的防災、抗災能力，并為煤礦安全監察、煤礦安全評價和煤礦安全檢查提供有力的工具和技術支持方案。礦井通風系統的安全性必須滿足下列要求：

①礦井通風系統的結構合理、完備，整套系統穩定可靠。

②井下各用風地點的風量滿足要求，且其可控性強。

③有利于排除瓦斯、礦塵、熱源和防止煤炭自燃。

④具有控制各種自然災害的能力，既能抑制事故的發生，又能在由其它原因引起事故時及時地控制和消除事故。

二、通風系統安全性優化原理

2.1通風系統的穩定性

礦井通風系統的穩定性，主要取決于主要通風機的臺數、主要通風機的相對位置以及其風壓大小，通風網路的結構形式。局部地區和采區的風流的穩定性，取決于局部或采區的通風系統（系統中有無角聯風路，對角風路的多少及其聯接方式）。

（1）風路穩定性，風路穩定性包含兩方面的內容：一是風路風流大小變化，二是風流方向的改變。風路分為普通風路和角聯風路。對于普通風路，只會發生風流大小的變化，在角聯風路中有可能發生風路方向的改變。大量角聯分支的存在，使得通風系統總風阻下降，但在災變時期是十分有害的。

（2）系統風流穩定性，礦井通風系統的風流穩定性問題，無論從理論上來看，還是從實踐上來看，都有著重要的意義。①根據礦井通風網路中各風道風量的最優回歸方程，可以確定出影響通風網絡風流穩定性的主要風路。②在煤礦生產的實際過程中，保持礦井通風系統中風流穩定，要求主要通風機穩定。③建立礦井通風網路中各風道（僅指風機風路和用風風路）的最優回歸方程，并確定影響網路風流穩定性的主要風路之后，便可采取針對性措施，把主要影響風路的風阻控制在一定范圍內，從而保證礦井網路的風質、風量穩定，保證礦井的安全生產。

2.2通風系統的可靠性

礦井通風系統在運行過程中保持其工作參數值的能力，以維持井巷中必需的滿足要求的清潔風量的供應。所謂礦井通風系統的工作能力是指通風網絡的風量分配符合規定要求。具體講通風系統可靠性應包含以下幾方面的內容：①在生產時期利用通風動力，以最經濟的方式向井下各用風地點供給保質保量的新鮮風流;②保證作業空間有良好的氣候條件;③沖淡或稀釋有毒有害氣體和礦塵;④在發生災變時，能有效、及時地控制風向及風量，并與其它措施結合，防止災害的擴大，進而消滅事故。可靠性因素可解釋為影響通風系統風量分配的因素。

從可靠性的角度來看，決定通風系統各部分通風阻力的原始數據是否符合實際特別重要。有些數據是指支護方式、巷道橫斷面、礦井漏風量等空氣動力特性的數據。礦井通風系統各部分的空氣動力阻力（即巷道、通風設施等的風流阻力）是決定井下總入風量的幾個主要因素中的一個因素，同時也用于確定通風網絡相對風量的分配。主要扇風機裝置的工作保持穩定狀態十分重要，在礦井的全部生產期間，必須使其變化不超過規定范圍。對于礦井通風系統安全性來說，可靠性主要影響反風系統的靈活性、用風點風量情況、礦井風量供需比以及礦井風壓，而抗災能力是可靠性與穩定性結合起來共同決定的。

三、煤礦通風系統安全性評判

一般情況下，煤礦通風系統在確定指標體系時主要考慮以下原則：

（l）系統性：指標體系應能全面反映被評價對象的綜合情況，從中抓住主因素，既能反映直接效果，又要反映間接效果，以保證綜合評價的全面性和可信度。

（2）可測性：指標涵義明確，數據資料收集方便，計算簡單，易于掌握。

（3）定量指標與定性指標結合使用：既可使評價具有客觀性，便于數學模型建立及其處理，又可彌補單純定量評價的不足及數據本身存在的某些缺陷。

（4）絕對量指標與相對量指標結合使用：絕對量指標反映總量及規模水平，相對量指標反映在某些方面的強度（或密度）。

（5）獨立性：是指影響礦井通風系統的各類因素之間往往具有一定的相關性和較多的重復信息，若直接對含有太多重復信息的指標賦權求和，指標間未排除的重復信息將會使得綜合評價結果發生偏離，因此要求所選指標具有一定的獨立性。

參考文獻

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