非煤礦山礦井通風系統安全性評價研究

高國興 集安礦業（安溪）有限公司五閬山石灰巖礦

對于任何企業來講，其穩定發展和長盛久安的絕對基礎是安全生產。近年來，由于我國礦井坍塌事件頻發，導致無數家庭分崩離析，引起國家和人民對于采礦工作安全性高度重視。之于非煤礦山生產系統而言，礦井通風系統是其不可或缺的重要組成部分，其對于非煤礦山生產安全起到了保障和維護作用，是現代非煤礦山安全生產必備一環。而且，由于礦井通風系統具有非線性和非漸變的特點，因此對于其的安全性評價一般采取集對分析理論的方法對其進行科學合理的評價。

一、礦井通風系統安全性現狀分析

目前，我國非煤礦山礦產開采企業對于礦山通風系統安全性評價常常使用風險概率作為評價指標。具體而言就是對非煤礦山風險評價主要是以危害事故發生的概率乘以所造成危害程度，所得數字代表其風險。但是，在實際測量中，肯定是有所人為因素不可消除的偏差的，這就導致在對于非煤礦山的通風系統安全性評價上面，或多或少都會帶有主觀色彩，缺乏科學嚴謹性。與其他行業相比，雖然我國對于非煤礦山通風系統安全性評價研究時間基本一致，但是就其深度、廣度和整體而言，我國對于非煤礦山通風系統安全性評價的研究是遠遠落后于其它行業的，這就造成礦井遇難事故頻發。根據實際調查數據來看，雖然近段時間以來，由于礦井通風系統出現安全問題造成礦井工人遇難的事故時常發生，導致國家、大眾及社會對其廣泛關注，使得行業內部對于礦井通風系統安全性評價研究給予高度重視。因此，綜上所述，我們可以看出我國對于礦井通風系統安全性評價的研究還在處于起步階段，由此還等待研究人員進一步的深入和完善。

二、礦井通風系統安全性評價中應用集對分析理論

我國非煤礦山礦產開采企業針對于礦井通風系統安全性評價可以采取集對分析理論。對于如何處理不確定性問題的系統分析方法，我國一直在做研究。基于問題的不確定性，這就導致處理方法的難度加大。1989年，我國著名學者提出一種新的解決這種不確定性問題的系統分析方法，也就是集對分析理論的由來。集對分析理論的核心所在就是把確定性和不確定性結合在一起，組成一個確定不確定系統來處理。所謂集對，根據字面意思，就是把兩個在某些方面有所聯系的集合組成對子。在具體應用背景下，具體分析其所具有的特性。然后把分析得到的特性用表達式度量其的同一性、差異性和對立性，即得出表達式u=a+bi+cj。其中，a為同一項，cj為對立項，bi為不確定項。這一表達式利用bi來表示對于事物模糊判斷，可以很好的表達出隨機性、不完整性等不確定性因素。因此，我們可以嘗試在礦井通風系統安全性評價體系建設時，思考集對分析理論運用的可行性。

三、非煤礦山礦井通風系統的重要性研究

我們都知道非煤礦山企業采集礦產資源一般以井下作業為主，工人們在狹窄的礦井下開展采礦作業，此時對于氧氣需求較大。礦井通風系統之于礦井下的工人就起到通風作用，為在礦井下勞作的工人們輸送氧氣。此外，在礦石開采過程中，不可避免的會產生一些有毒有害氣體，這些氣體會嚴重危害礦井工人的生命安全，因此，通風系統還起到稀釋有毒氣體，保障井下作業安全的作用。同時，我們需要承認的是，由于礦石的開采導致地殼不穩定，該地區較之沒有礦產開采的地區發生地震等有關地殼運動的災害多得多。很多時候我們發現只要礦井通風系統的安全性得到保障，則對于礦井工人的安全也是得到更大的保障。現階段，隨著科學技術的飛速發展我國在礦井通風系統的安全性能評價上較之以往更加完善。我堅定的相信，隨著研究人員加大對于礦井通風系統及安全性評價的研究力度，我們可以對于礦井工作人員的生命健康安全做出更強有力的保障，避免無數家庭因此而分崩離析。

四、礦井通風系統安全性評價體系的建立

（一）礦井通風系統安全性評價體系建立的基本原則

由于礦井通風系統安全性評價體系建立比較復雜，所以有關人員在建立時要嚴格按照其基本原則來建立。首先，要嚴格遵循系統性原則。礦井通風系統是一套完整的系統，絕不可孤立存在。因此，在建立礦井通風系統安全性評價體系時要考慮到礦井通風系統的系統性，建立一套具有層次邏輯的體系，以確保礦井通風系統的平穩運行，避免礦井工人遇到本可以避免的危險而由于系統安全性評價體系的疏忽導致的不可控事件。第二，嚴格遵循可量化原則。眾所周知，礦井通風系統較之其它比較復雜，礦井里面也許會有不可控因素。因此，在礦井通風系統安全性評價體系的建立時，要嚴格對指標進行量化分析，保證礦井通風系統的安全性良好，在大局上避免礦井坍塌等惡性事件的發生。第三，嚴格遵循客觀性原則。只有在礦井通風系統安全性評價時得到的數據指標是真實客觀有效的，才可以集中反映非煤礦山礦井通風系統安全性。因此，在礦井通風系統安全性評價體系建立之初，就要明確各個數據指標所代表的具體含義，避免因為含義交叉而導致當日值班的是新成員而未能及時發現數據所代表的危險含義，未能及時發出預警而導致本可以避免的事故發生。[1]

（二）礦井通風系統安全性評價體系的建立

非煤礦山礦井通風系統并不是他們想象的那樣簡單，只由一個空氣輸送設備組成，而是由許多復雜的系統有機組合，相互配合而成的一個完備的礦井通風系統。為了更加全面科學合理的對于礦井通風系統的安全性做出評價，我們認為其安全性指標主要可以分為三個方面：技術、可靠性、經濟。首先，從技術指標來分析，可細分為負壓量、風阻、通風方式、風量、風量供需比，這五個指標可以衡量礦井通風系統的整體技術、而之于可靠性指標上，可細分為風量供需比、隔爆裝置完備程度、風機運轉穩定性、調節設備合理性、反風系統靈活程度，這五個指標可以檢測出礦井通風系統的可靠性。至于經濟指標，基于非煤礦山各方面經濟開支以及企業的利益最大化，這就要求礦井通風系統在做到功能完備的同時，也要兼顧經濟效益，爭取做到雙贏的局面。其具體可以參考機械設備維修成本、人工成本以及工程成本。非煤礦山礦井通風系統安全性評價體系就要基于這三大指標進行建立，兼顧功能、可靠、經濟三大方面，建立健全礦井通風系統安全評價體系。

五、礦井通風系統優化措施

（一）完善通風網絡的建設

通風網絡的建設是礦井通風系統中最為重要的一個環節，因此在礦井通風系統的設計過程中，要重視對于通風網絡的完善，確保通風系統的正常品平穩運行。通風網絡一般有簡單通風網絡和復雜通風網絡之分。一般礦井通風網絡都會選擇簡單通風網絡，以便于操作的簡便性。而就算是要選擇復雜的礦井通風網絡都會將其中的角聯風路進行相應的簡化，以確保通風順暢。此外，由于礦區發生地震等自然災害的可能性遠遠大于其他地區，因此這就要求礦井通風系統有極強的抗災能力。因此，為了確保生命安全，在某部分非煤礦山礦井通風系統遭受不可扭轉的損害之后，可以用其他部分的通風系統完成礦井通風，為礦井下的工作人員爭取寶貴的逃生時間。所以，一定要對于非煤礦山礦井通風系統采取分區管理方式，以避免某一區域礦井通風系統造成損害之后，導致礦井通風系統全面癱瘓。

（二）選擇合理的通風方式

就我國目前礦井通風系統發展而言，有三種行之有效的通風方式供給人們選擇：壓入式通風、抽出式通風和混合式通風。一般情況而言，如果礦井深度不深其距離地面較近，則壓入式通風方式是我們首先選擇的通風方式。至于其他情況一般采取抽出式通風方式和混合式通風方式都是可以的。所以，礦井通風系統要根據實際情況因地制宜選擇經濟科學合理的通風方式，以確保礦井通風系統正常平穩運行，保障礦井工作人員的生命健康安全。[2]

（三）對通風設施布置方式進行創新優化

通風設施的布置方式在一定程度上會對礦井通風系統安全性造成影響，因此在礦井通風系統的布置上，要積極發現舊有的系統的缺點，對其做出改正與創新，優化礦井通風設施的布局，滿足礦井作業工作人員的工作需求。此外，企業應該積極結合實際經濟情況與實際工作需要，采購具備生產合格標簽的礦井通風系統設備，杜絕采購工人在這件事情上吃回扣，導致礦井通風設施出現質量不合格現象而出現礦井事故。其次，在礦井通風設施的布局上，要嚴格控制設施的布置數量。礦井通風設施的布置，不是說越多越好，而是要數量合理布置得當，才可以有效降低在通風設施中的漏風率，爭取做到將有效風量達到80%，滿足工人工作需求。

（四）科學合理的調節通風量

通風量不是簡單的越多越好，這樣會大大增加成本消耗，于企業的利益不相符。通風量是要滿足工人工作的氧氣需求，又要將礦井中的有毒有害氣體稀釋到規定的安全標準以下，目的是為了保證生產過程中礦井工人的生命健康安全。因此，在進行通風系統通風量設計時要充分結合非煤礦山的地理地質情況，科學合理的調節通風量。此外，在礦井中切記不要忘記裝備科學可靠的反風和控風系統，以此來加強礦井通風系統的防災抗災能力，為礦井工人爭取寶貴的逃生時間。[3]

六、利用現代信息技術，對礦井通風系統安全性做出評價

隨著時代的發展，科學技術水平在以前所未有的速度發展著。在多年前，我們用人力無法做到的風險評估，完全可以使用計算機進行模擬，科學評估礦井通風系統的安全性。現如今，我們有許多計算機系統和軟件可以做到。

（一）Ventsim礦井通風軟件簡介

Ventsim軟件是來源于澳大利亞，其在三維礦井通風仿真中走在世界科技前沿，具備其他軟件所沒有的高計算機精確度和靈敏度。它可以做到對礦井通風系統反風模擬、粉塵監控、風路規模優化、污風循環監控。它具備可視化和操作簡便的優點，即使是新人也可以做到上手快速，滿足礦井通風系統安全性評價需要。其在軟件中應用到了風量配比的基本定律，主要包括：通風阻力定律、風量平衡定律、風壓平衡定律。它的出現解決了礦井通風系統的重要問題，是非煤礦山礦井通風系統改革變更的重要里程碑。

（二）基于fluent的獨頭巷道通風系統

隨著我國對于礦產資源開發技術的革新，我國對于礦井的獨頭巷道的壓入式通風有了新的突破。針對于獨頭巷道的礦井通風由于其井下地熱顯著增加，導致散熱通風成了其的技術難點與技術重點。其一般采取局部通風的方式，將新鮮氣流派送到工作地區，再利用掘進的巷道將炮煙、礦塵以及有害氣體一氧化碳等排出。

七、結束語

在非煤礦山礦產采集過程中，一般會利用到炮等工具，這時不可避免的產生一些礦塵、炮煙、釋放出有毒有害氣體，因此礦井通風系統可以稱得上是礦井工人的生命安全線。所以，非煤礦山礦產開采企業應該充分重視礦井通風系統的建設，創建礦井通風系統安全性評價體系，采取科學合理的評價體系以及利用現代發達的信息技術，為無數礦井工人筑起一道生命的安全紅線，做一個負責有良心的現代好企業。