礦井通風系統安全隱患排查分析

王少飛

（山西王家嶺煤業有限公司， 山西 保德 036600）

通風系統可靠性運行是煤炭得以安全回采的基礎[1-2]。礦井井下瓦斯集聚、爆炸以及火災等安全事故與通風系統均有直接或者間接關聯[3]。及時發現并排除礦井通風系統中安全隱患，可在一定程度上提升礦井安全生產保障能力[4-6]。因此，礦井通風系統安全隱患排查一直是礦井通風管理以及安全管理的核心工作之一，定期開展安全檢查可掌握井下通風系統潛在安全隱患，并針對性采取防治措施可有效降低事故隱患影響。

現階段礦井通風系統安全隱患排查多是以人工為主，部分礦井通過在線監測系統輔助進行隱患識別[7-8]。受到礦井通風路線長、通風設施以及設備多、分散等影響，人工進行安全隱患排查存在工作量大，排查困難等問題，但是也可對通風系統存在的隱患進行較為詳細的排查以及預防。文中就以山西某礦通風系統安全隱患排查進行分析探討，以期為其他礦井通風系統安全隱患排查工作開展提供經驗借鑒。

1 工程概況

山西某礦采用斜井+立井開拓方式，設計產能180 萬t/年，主采2 號、3 號、9 號及11 號等4 層煤層，煤層厚度分別為2.9 m、3.7 m、5.9 m、2.1 m。現階段礦井進進風井有主/副斜井、南進風井、北井風井、排矸風井以及新副立井等，回風井為西二風井、西風井。井下采區采用分區通風方式，各個采區均有其獨立的通風系統。

2 礦井通風系統隱患排查分析

2.1 安全隱患排查內容及方法

在通風系統安全隱患排查時采用安全檢查表法以及通風阻力現場實測方法對礦井通風系統安全隱患進行細致排查，并通過構建、逐步完善通風系統數據庫，為后續通風系統隱患監控、分析以及預警等提供基礎。

1）通風阻力現場測定。通風阻力測定是礦井通風系統安全管理重要內容，掌握通風系統阻力分布并采取適當降阻措施對礦井生產效率以及經濟效益等均有顯著促進作用。對通風阻力測定后可掌握通風系統風阻較大區域位置、原因，從而為降阻增風措施制定提供指導；并可為后續的通風風流調節、通風構筑物設置以及安全災害控制等提供原始數據以及基礎資料。通過現場檢測礦井通風系統阻力、巷道斷面、風量、風速等參數是否滿足相關規程要求，并計算礦井通風系統摩擦阻力、風阻值系數等，可為后續的通風系統優化、通風網絡解算以及降低通風成本等提供可靠資料。

2）通風設備檢查。通風設備工作效率以及狀態直接影響井下通風效果。通風機檢查主要為主要通風機運行狀況，具體檢查內容有通風機運行工況、變化情況，通風機電壓及電流情況，通風機故障情況；對風道中風速、風量等參數是否滿足要求進行核定；判定通風機負壓機房內負壓水柱讀數、傳感器是否一致。通風設施檢測主要是對風門、反風設施、密封墻等可靠性、布置位置是否合理等進行檢查。密封墻、風門等設施出現漏風不僅會增加通風系統能耗而且會導致通風系統進一步復雜，不利于現場通風管理。強化封堵工作，注重設施檢修，可有效降低漏風引起的安全風險。

3）掘進通風檢查。對井下局部通風機安裝位置、風筒懸掛質量以及瓦斯電閉鎖是否正常工作等進行檢查；對風流路線、流向進行檢查，并對掘進巷道通風是否可靠進行評價，并確保采掘作業面通風系統不會串聯。

4）通風制度執行情況。人為因素是礦井通風系統安全隱患的一個重要因素。礦井井下部分作業人員存在安全風險重視程度不足等，會給井下安全生產帶來隱患。因此，應強化井下作業人員培訓、管理，提高作業人員隊伍質量并定期對通風制度落實情況進行檢查。

5）其他方面。通風系統抗災能力、各作業點有害氣體濃度、粉塵含量，通風系統可靠性，采空區漏風情況，工作面通風系統風速、通風形式以及風量等是否滿足作業規程要求；查看通風系統圖對分析采區通風系統是否可靠。

2.2 通風系統隱患排查結果分析

2.2.1 通風阻力測定分析

采用氣壓計法對井下4 條主通風路線通風阻力進行測定，其中測定的3609 工作面、9602 工作面通風均屬于西風井，3705 工作面、9702 工作面通風均屬于西二風井，具體各通風路線通風阻力測定結果見表1 所示。

表1 通風阻力測定結果

1）井下通風阻力測定的4 條路線通風風量分別為13 789 m3/min、14 582 m3/min，根據相關規定當通風量介于10 000～20 000 m3/min 時，礦井通風阻力應在2 940 Pa 以內，現場實測的4 條通風路線通風阻力最大為1 974.5 Pa，小于2 940 Pa，因此礦井通風系統通風阻力可滿足相關要求規定。

2）現場測定的4 條通風路線中等積孔最小為6.20 m2，通風阻力最大為0.036 77 N·s2·m-8，因此判定礦井通風系統現處于容易通風階段。

3）分析各側風路線風阻分布，發現各路線風阻分布基本合理，但是普遍存在回風段通風阻力大問題，特別是9602 工作面側風路線，回風段通風阻力占比達到60%以上，具體占比見圖1 所示。回風段通風阻力占比較高的主要是巷道變形量大、后期修整不到位以及有效通風斷面小等導致。

圖1 通風阻力及通風長度占比

2.2.2 其他通風隱患排查分析

采用檢測表法對礦井通風系統安全隱患進行排除，發現有三個安全隱患，具體為：

1）礦井西二風井機房水柱計、監測傳感器間數值存在大偏差，現場檢測發現主要是由于傳感器未及時校對同時傳感器表面粘附有粉塵，從而導致傳感器檢測結果存在較大偏差。在后續應強化此類問題的檢測以及整改工作。

2）部分通風管理制度落實不到位，測風記錄不完善，部分巷道實際風量與記錄風量間存在一定偏差，后期應針對性強化管理及監督。

3）礦井西風井、西二風井風量分別為13799 m3/min、14 582 m3/min，風機風量分配不合理。現場檢查發現，主要是由于井下生產主要集中在西二風井服務范圍內。因此，再后續可對井下生產進行優化，合理布置采掘工作，從而實現風機服務范圍風量的合理分配，更好發揮主要通風機性能。

3 結論

1）對礦井通風系統通風阻力進行測定，發現現階段礦井通風系統處于容易通風階段，但是通風阻力主要集中在回風巷段，因此后續應對回風巷進行針對性維護。

2）對通風系統安全隱患進行排查，共發現有3 處安全隱患，并對安全隱患類型、原因以及后續整改措施進行分析。