礦井通風技術在煤礦安全中的應用研究

李鵬鵬

(霍州煤電集團呂臨能化有限公司龐龐塔煤礦，山西 臨縣 033200)

引 言

在我國，煤炭需求量巨大，是一種非常重要的基本能源，在人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用。煤礦通風通常是指在煤礦開采過程中在煤礦中使用適當?shù)墓こ淌侄魏图夹g，確保地下作業(yè)期間的空氣流通和空氣質(zhì)量。其主要目的是在地下工作期間盡可能避免吸入有毒和有害氣體。通風處理可確保煤礦中的溫度和濕度完全符合當前安全標準。以及對煤礦開采的要求和在工作過程中將潛在的安全風險降至最低，避免發(fā)生與安全相關的事故。

1 煤礦通風安全問題的影響因素

1.1 關于通風設計中常見問題分析

通常，在設計礦井時，首先要將各用風地點的通風阻力和有效風量列出來，如表1和第177頁表2所示。在將總通風阻力、進風阻力、用風阻力、回風阻力計算出來，算出進、用、回三個阻力分配比，判斷通風阻力分布是否合理，發(fā)現(xiàn)不合理的找出原因，采取措施進行改善；增加的通風阻力和過大的風速對軌道的影響主要是由于軌道部分的小結構，這對采礦生產(chǎn)的安全性具有重要影響[1]。此外，還有不合理的道路設計問題。必須按照特定順序將道路的一般路線與所有方面結合起來，以最大程度地發(fā)揮預期的使用效果。如果道路位置不合理，則必定會對通風系統(tǒng)產(chǎn)生影響。結果造成道路效率差，導致過長的通風路徑和阻力，這是礦山生產(chǎn)的主要安全風險。

表1 通風阻力分布表

表2 有效風量統(tǒng)計表

1.2 為因素對礦山安全的影響分析

在煤礦的生產(chǎn)過程中，操作員對安全和通風系統(tǒng)的操作是重要的支柱和保證。如果煤礦設備的管理者在通風系統(tǒng)運行過程中不了解安全性，將導致煤礦安全開采的最大風險[2]。對于操作人員，必須注意自己和他人的安全，認真采取適當?shù)姆雷o措施，并在整個范圍內(nèi)共同采取適當?shù)念A防措施，以便不斷提高安全性。

所以煤礦企業(yè)應積極運用適當?shù)姆椒ê痛胧粩嗵岣邌T工的積極性，調(diào)整工作環(huán)境，進一步規(guī)范和實施安全培訓，對煤礦安全生產(chǎn)和通風進行有針對性的管理，并采取安全措施。

1.3 關于基礎設備問題分析

煤礦通風也有特定的設備要求。許多煤礦的通風工作中存在設備老化的問題。這主要是由于無法對設備執(zhí)行例行維護和修理工作以及無法有效地調(diào)整操作，從而導致設備嚴重磨損。另外，在通風設備上的投資非常有限，限制了現(xiàn)代設備和相關的控制方法，反過來又對煤礦的通風操作產(chǎn)生了負面影響[3]。

2 通風及安全技術在煤礦開采中的應用

2.1 通風系統(tǒng)自動變頻改造

通風系統(tǒng)應用程序該系統(tǒng)可以由計算機有效地控制，并且可以通過連接控制系統(tǒng)有效地控制和監(jiān)視通風系統(tǒng)。具有自動轉換功能的通風系統(tǒng)的風速可以自動調(diào)節(jié)變頻器的頻率，實現(xiàn)自動運行。監(jiān)視和警報系統(tǒng)最近已擴展到包括變頻器和改進的通風系統(tǒng)。如果機械設備和通風系統(tǒng)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)將自動發(fā)送警報。此時，計算機可以直接診斷原因，可以大大提高機械維護的效率，同時減少安全事故的發(fā)生，進一步縮短采煤周期。

2.2 全面構建完善的通風安全管理信息系統(tǒng)

對于氣體排放量高的煤礦，有必要在執(zhí)行特定操作之前評估設備通風安全管理系統(tǒng)管理的有效性。有必要使用現(xiàn)代信息技術進一步優(yōu)化信息管理系統(tǒng)，有效地提高其功能和信息管理效果。在修復系統(tǒng)的過程中，為了創(chuàng)建合適的極線知識數(shù)據(jù)庫，有必要整合礦山的真實狀態(tài)。同時，創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫并管理過去發(fā)生的相關事故的數(shù)據(jù)和信息[4]。這可以為通風安全管理人員提供有效的數(shù)據(jù)支持，對井內(nèi)的粉塵，氣體等成分進行科學，有效的監(jiān)測，嚴格控制有害物質(zhì)在合理范圍內(nèi)，避免過多的粉塵和有害物質(zhì)的產(chǎn)生。盡可能多地收集并堵住安全漏洞。通風安全管理信息系統(tǒng)結構示意圖，如圖1所示。

圖1 通風安全管理信息系統(tǒng)結構示意圖

2.3 控制技術應當注意的問題

自動化安全管理技術的實施取決于主控制系統(tǒng)發(fā)出適當?shù)目刂泼睢Ｔ趹米詣踊踩夹g時，主控制系統(tǒng)非常重要。此外，操作人員的專業(yè)知識和技能也有著非常重要作用。操作人需要具備良好的設備通風控制能力，還需要能夠靈活地使用適當?shù)募夹g來應對各種緊急情況。另外，在使用自動化安全管理技術時，相關人員應充分了解自動化控制系統(tǒng)在特定的操作時間具有多個網(wǎng)絡接口，并且連接到各種計算機終端。技術人員應按時檢查計算機連接、維修、維護和更新相關的軟件和硬件，以確保自動安全控制技術能夠與通風系統(tǒng)正常有效地配合工作。實行管控，進一步增強煤礦管理安全穩(wěn)定，有效促進企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展[5]。

2.4 通風系統(tǒng)改造后效果分析

改進的通風系統(tǒng)具有更高的輸出功率，并且還可以通過變頻器提高風速，增加空氣流通量。機器在計算機的控制下實現(xiàn)了自動化，同時有效降低了設備之間的噪音和碰撞，另外，如果風扇在機械運行過程中發(fā)生故障，通風系統(tǒng)可以自動修復通風孔并達到自由轉換的效果。通過自動更改頻率，可以有效減少工作時間的功耗,節(jié)省資源并有效地確保工作安全。

2.5 強化煤礦巷道貫通區(qū)域通風管理

為了進一步提高煤礦的安全性，必須確保所有安裝在地下運行的區(qū)域中的通風設備可以沿一個方向運輸，并且所提供的氣流必須適應現(xiàn)場條件。因此，煤礦需要改善隧道區(qū)域的通風。必須在每個隧道通道區(qū)域安裝實時瓦斯監(jiān)測和通風設備，并使用后臺計算機系統(tǒng)或手動獲取地下瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)。增加了通風設備，以確保采礦順暢進行。

3 結語

對于煤礦開采，為了堅決杜絕瓦斯及相關事故的發(fā)生，必須注重礦井通風管理工作，保證通風系統(tǒng)的可靠性，在應用自動化技術的同時還要注重管理工作，要利用新技術、新工藝等對礦井通風設備及通風系統(tǒng)進行改造、優(yōu)化，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。