對目前煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化分析

周寧

（重慶松藻煤電有限責(zé)任公司松藻煤礦通風(fēng)科重慶市綦江區(qū)　401442）

對目前煤礦井下通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化分析

周寧

（重慶松藻煤電有限責(zé)任公司松藻煤礦通風(fēng)科重慶市綦江區(qū)401442）

經(jīng)濟(jì)發(fā)展及工業(yè)興起使得市場對煤炭的需求量不斷增加，各大礦井為滿足需求也在不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，然而井下作業(yè)的安全性也隨之增加，對此為通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)劣成為煤礦井下安全性分析的主要指標(biāo)。只有通風(fēng)系統(tǒng)得以保證，其工作的安全度和工作質(zhì)量才能得到保障。

煤礦；井下作業(yè)；通風(fēng)系統(tǒng)；存在問題；優(yōu)化分析

煤礦井的通風(fēng)系統(tǒng)在煤礦井生產(chǎn)系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，它不僅影響著礦井的相關(guān)產(chǎn)量，還對其防災(zāi)抗災(zāi)有一定作用，更重要的是它直接涉及到井下工作者的生命安全。然而和眾多系統(tǒng)一樣，通風(fēng)系統(tǒng)由多個部分組成而非一個獨(dú)立個體，因此各個部分的協(xié)調(diào)和密切合作成為系統(tǒng)發(fā)揮功效的關(guān)鍵。而一個合理有效的礦井通風(fēng)系統(tǒng)對提高煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和對其經(jīng)濟(jì)效益的提高都能發(fā)揮重要作用。

1　通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的必要性

煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)，顧名思義就是指給井下各個作業(yè)點(diǎn)提供新鮮空氣的相關(guān)系統(tǒng)，同時它還負(fù)責(zé)排出井下的污濁空氣，以保證井中空氣質(zhì)量，因此其必要性不言而寓。同時煤礦井的通風(fēng)系統(tǒng)也是礦井安全生產(chǎn)的重要保證，瓦斯、煤塵和火災(zāi)的相關(guān)防治都需要以通風(fēng)系統(tǒng)管理作為基礎(chǔ)。但是當(dāng)煤礦井生產(chǎn)進(jìn)行和回采范圍不斷擴(kuò)大的現(xiàn)象出現(xiàn)時，會導(dǎo)致煤礦井的通風(fēng)路線有所增長，通風(fēng)的阻力也會加大，同時通風(fēng)系統(tǒng)隨著煤礦井的擴(kuò)建而變化，會產(chǎn)生原有系統(tǒng)不滿足現(xiàn)狀的情況。所以對煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化勢在必行。

2　當(dāng)前煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)作為工程的一大系統(tǒng)，難免會出現(xiàn)設(shè)計(jì)、本身質(zhì)量以及管理方面的問題?，F(xiàn)在其主要存在的問題有：

通風(fēng)效率不高。由于受到經(jīng)濟(jì)和科技方面的制約，選用的設(shè)備本身不具有高效率的特點(diǎn)，也存在有的設(shè)備性能與礦井通風(fēng)阻力狀況不夠匹配，導(dǎo)致很多設(shè)備無法物盡其用，例如現(xiàn)下風(fēng)機(jī)工作效率大都低于50%，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生不光導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)功能受限，同時造成了電力的無謂損耗。

井下通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力大而且分部不盡合理。造成這種現(xiàn)象的原因主要是井下風(fēng)量較大，但是相對應(yīng)的通風(fēng)斷面又較小，同時會有堆積物和偶爾出現(xiàn)風(fēng)速過大的情況，從而無法滿足其通風(fēng)需求。

當(dāng)出現(xiàn)全礦、采掘面供風(fēng)置不足或者風(fēng)流過多串聯(lián)的現(xiàn)象時，將會導(dǎo)致瓦斯聚集和礦塵濃度超標(biāo)的情況。這將直接威脅到煤礦生產(chǎn)和工人的安全。尤其是一些中小型煤礦。

有部分煤礦井在投產(chǎn)初期會下放閘門從而減少礦井的進(jìn)風(fēng)，雖然這種方法簡單有效，對離心式風(fēng)機(jī)也能起到節(jié)電的作用，但比起采用調(diào)小風(fēng)機(jī)能力還是有耗電的嫌疑。

3　煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

面對現(xiàn)今煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題，最直接有效的方法便是對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。只有提高的通風(fēng)系統(tǒng)的質(zhì)量和安全性，煤礦井下作業(yè)才能得以保證，同時煤礦產(chǎn)業(yè)才能得以發(fā)展。

3.1原則方法方面

煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是應(yīng)該遵循一定原則，比如，要盡量的縮短回風(fēng)路線，同時對回風(fēng)距離加以控制，從而減少回風(fēng)阻力，達(dá)到通風(fēng)系統(tǒng)合理化的目的。同時需要提高其穩(wěn)定性，使得用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)向和風(fēng)流方向保持不變。在此同時也要做到經(jīng)濟(jì)節(jié)能，對設(shè)備的使用要合理高效。

3.2設(shè)備選擇方面

“基礎(chǔ)設(shè)施決定上層建筑”，對于工程質(zhì)量問題，最基礎(chǔ)的便是保證工程材料的可靠安全和有較高質(zhì)量。然而，為了保證通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)機(jī)型是最基本的選擇，所以對其選擇必須合理。現(xiàn)在很多煤礦井選擇使用高效風(fēng)機(jī)，來保證風(fēng)機(jī)的節(jié)能和使用效率。

3.3對于大中型機(jī)械的使用，電池是不可忽略的

在礦井設(shè)計(jì)的時候，電機(jī)設(shè)備都是到達(dá)產(chǎn)以后通風(fēng)的具體情況選擇的。所以對那些投產(chǎn)初期生產(chǎn)范圍比較小，產(chǎn)量又比較低的礦井而言，會發(fā)生實(shí)際與設(shè)計(jì)偏差過大的情況。這就需要負(fù)責(zé)人以實(shí)際為基礎(chǔ)，選擇更換低轉(zhuǎn)速和小功率電機(jī)，從而提高電機(jī)的負(fù)荷率。

3.4優(yōu)化工具的合理選擇

對于有經(jīng)驗(yàn)的安全設(shè)計(jì)人員來說，一些客觀的判斷對通風(fēng)方案由很大的影響，然而，這些判斷對于一些小問題是可行而簡便的，但是面對地下離地表距離越來越深的情況，和越來越復(fù)雜的通風(fēng)系統(tǒng)，這種情況不僅無法到達(dá)解決問題的效果，還會適得其反。此時就需要依賴一些專業(yè)的工具，這些工具可以客觀的給出相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)，從而連同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和通風(fēng)測量的數(shù)據(jù)來得到安全經(jīng)濟(jì)的高效通風(fēng)方法。同時，如果安裝了先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，相關(guān)技術(shù)人員便可以不斷的更新和模擬程序所需要的輸入數(shù)據(jù)，最后得出最佳的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

3.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面

煤礦井有合理的通風(fēng)系統(tǒng)才能保證設(shè)備運(yùn)行安全高效，為降低沒礦井的通風(fēng)阻力就需要對其通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施全面的調(diào)查和阻力測定。主要可以依靠降低巷道局部阻力，擴(kuò)大巷道斷面，增加并聯(lián)風(fēng)路和調(diào)整采掘布局的方法，從而實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)。

3.6對于反風(fēng)設(shè)施和防爆蓋的改造要注意，有的反風(fēng)系統(tǒng)存在閘門不嚴(yán)密和不到位的情況

這會造成主要通風(fēng)機(jī)裝置常年外部漏風(fēng)，從而出現(xiàn)無用耗電。對于這種情況，要及時采取堵漏處理，盡可能的將反風(fēng)設(shè)施和防爆蓋的漏風(fēng)降到最低的情況，同時要合理調(diào)整閘門的鋼絲絲繩的長度，以實(shí)現(xiàn)閘門準(zhǔn)確到位。

3.7對于風(fēng)硐設(shè)計(jì)時則要注意保證風(fēng)硐的斷匝，從而使風(fēng)速在10～15m/s的范圍內(nèi)，而且對于風(fēng)硐的斷面形狀要注意使用圓形和半圓形，對于其表面應(yīng)該用水泥沙漿抹面，從而保持表匝的光潔度，從而減少摩擦阻力系數(shù)。而且，在風(fēng)硐布置方面，要使用單一斜上式，直接并且井筒相連，而減少轉(zhuǎn)彎數(shù)。還需要注意的是，風(fēng)硐內(nèi)需要進(jìn)行障礙物的清除，避免阻塞，從而減小硐內(nèi)阻力，并且要求其阻力要比全煤礦井的通風(fēng)系統(tǒng)總阻力的10%小。

3.8開采布局方面

對于布局的開采，需要利用先進(jìn)設(shè)備獲取精確數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)參數(shù)，然后對其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)解算和分析，達(dá)到合理開采布局的目的。

安全技術(shù)選擇方面：煤礦井的通風(fēng)阻力測定是一個相對重要的步驟，這樣可以使得相關(guān)人員了解系統(tǒng)的阻力分部情況，從而更好的提供實(shí)際的阻力值，使得設(shè)計(jì)更符合實(shí)際。

3.9管理方面

高效的局部通風(fēng)管理是重要的，可以合理的使用局部通風(fēng)機(jī)作為井下新鮮風(fēng)流供給者，同時改善井下作業(yè)環(huán)境，降低通風(fēng)耗電情況。也保證了安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。對于施工管理人員而言，高效的管理可以達(dá)到減少事故和提高生產(chǎn)效率的效果。同時管理人員的技術(shù)情況也是值得重視的，只有加強(qiáng)安全技術(shù)培訓(xùn)提高全員的通風(fēng)意識，建立相關(guān)的安全管理制度，提高管理水平，同時依靠科技搞好管理才是煤礦井生產(chǎn)的硬道理。

4　總體評價

眾所周知，煤礦井下煤炭自然、粉塵，有害氣體和瓦斯導(dǎo)致中毒和窒息事故的可能性是非常高的，危害也是巨大的。這類事故的產(chǎn)生原因一般是煤礦井通風(fēng)系統(tǒng)不夠完善，所以，需要有合適的安全性能評級方法，對煤礦井的安全性能進(jìn)行全方位的評價，以減少事故的發(fā)生。目前有模糊綜合評價法和灰色系統(tǒng)評價法以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。這些方法應(yīng)該得到有效的利用，從而保證煤礦井的安全生產(chǎn)。

5　結(jié)束語

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的一大重要組成部分便是通風(fēng)系統(tǒng)，所以說，它的設(shè)計(jì)是否合理，對全礦井的安全生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)效益都有著重要的影響。只有在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正規(guī)合理、可靠穩(wěn)定的情況下，才能保證煤礦井在發(fā)生瓦斯、火災(zāi)事故時有抗災(zāi)、減小事故擴(kuò)大范圍的能力。

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TD274

A

1673-0038（2015）15-0183-02

2015-3-22

周寧（1984-），男，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事煤礦井下通風(fēng)技術(shù)研究。