通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)煤礦生產(chǎn)的重要性研究

王義

摘 要：隨著我國(guó)煤炭開(kāi)采量的逐年增長(zhǎng)，煤礦礦井事故頻發(fā)，發(fā)生的類(lèi)型也是多種多樣，但是所有發(fā)生的煤礦事故也都遵循了一定的規(guī)律。從總體的事故統(tǒng)計(jì)分析研究發(fā)現(xiàn)，凡是造成重大事故的，事故原因都與礦井的通風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)，因此，礦井擁有一套合理的通風(fēng)系統(tǒng)變得尤為重要。本文重點(diǎn)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行介紹并提出一些好的建議，為煤礦的安全生產(chǎn)提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：煤礦 通風(fēng)系統(tǒng) 重要性

一、引言

大量的數(shù)據(jù)表明，煤礦的重大安全事故一般都與通風(fēng)系統(tǒng)有關(guān)，原因多是通風(fēng)系統(tǒng)不合理，或者是通風(fēng)系統(tǒng)本身就沒(méi)有完整的形成，從而導(dǎo)致包括瓦斯爆炸、煤塵爆炸的特大事故。因此對(duì)于每個(gè)煤礦的礦井來(lái)說(shuō)，一套合理的通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)于保證煤礦礦井安全生產(chǎn)極為重要。

二、合理礦井通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)分析

這里所指的合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)就是利用通風(fēng)動(dòng)力，用最經(jīng)濟(jì)的方式方法，向礦井內(nèi)的各個(gè)用風(fēng)工作點(diǎn)提供充足的新鮮空氣，并提供適宜的溫度、濕度，保持良好的氣候條件，從而來(lái)保證井下作業(yè)人員的生命安全和工作環(huán)境的需要，采取符合實(shí)際工作的風(fēng)方法和礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。且在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，能夠做到及時(shí)而有效的控制風(fēng)向及風(fēng)量，并配合其它措施，將事故控制在一定范圍內(nèi)，防止災(zāi)害的進(jìn)一步擴(kuò)大。

只有能順利完成以上任務(wù)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)才能算作是合理的，而體現(xiàn)在宏觀上，合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)必須具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用；

（2）通風(fēng)設(shè)施安全可靠；

（3）保證穩(wěn)定的風(fēng)流導(dǎo)向；

（4）礦井通風(fēng)阻力﹙包括摩擦阻力和局部阻力﹚最小，且分布合理；

（5）具備抗災(zāi)能力強(qiáng)。

三、構(gòu)建合理通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則

1、整體性

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)緊密結(jié)合有機(jī)的整體，通風(fēng)系統(tǒng)僅僅是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，因此在擬定和分析通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，必須與其他系統(tǒng)同時(shí)考慮。因而，在進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就要實(shí)地考察礦井的實(shí)際情況，全面分析影響礦井生產(chǎn)與安全的各項(xiàng)因素并結(jié)合地質(zhì)和開(kāi)采條件來(lái)擬定出一套合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)；而采掘巷道在布置時(shí)也必須考慮到對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的影響，以保證各子系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)有序地運(yùn)行。

2、適應(yīng)性

適應(yīng)性就是指通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)思、布置安裝、調(diào)試使用要和當(dāng)時(shí)礦井的具體實(shí)際情況相適應(yīng)，根據(jù)具體情況，適時(shí)地調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，其最本質(zhì)的原因是礦井的動(dòng)態(tài)變化性。

3、抗災(zāi)性

盡管我們采取了各種措施來(lái)消除事故隱患，避免事故的發(fā)生。但事實(shí)上，事故的發(fā)生防不勝防，隱患的出現(xiàn)更是難以杜絕。因此，我們?cè)谶M(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅僅要考慮現(xiàn)行生產(chǎn)系統(tǒng)的需要，還應(yīng)該針對(duì)將來(lái)可能發(fā)生的事故或隱患預(yù)先采取措施，制定應(yīng)急預(yù)案，假象一旦真的發(fā)生事故，就可以利用預(yù)先設(shè)立的通風(fēng)系統(tǒng)將災(zāi)害控制在一定的區(qū)域內(nèi)，減少或阻止災(zāi)害擴(kuò)大，切斷由隱患向事故轉(zhuǎn)變的事故鏈，避免事故發(fā)生。

四、構(gòu)建合理礦井通風(fēng)系統(tǒng)的方案

1、礦井設(shè)計(jì)施工階段

（1）礦井通風(fēng)方式的選擇

一般來(lái)說(shuō)，有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井，宜采用對(duì)角式或分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)；當(dāng)井田面積較大時(shí)，初期可采用中央式通風(fēng)，逐步過(guò)渡為對(duì)角式、分區(qū)對(duì)角式或混合式。

為了提高礦井的抗災(zāi)能力，有時(shí)也可以考慮多井口進(jìn)風(fēng)，多井口回風(fēng)的混合式通風(fēng)系統(tǒng)，在功能劃分上，可以將一部分系統(tǒng)設(shè)為常規(guī)通風(fēng)，另一部分系統(tǒng)設(shè)為事故通風(fēng)。

混合式通風(fēng)方式是根據(jù)井田實(shí)際情況布局的通風(fēng)方式，是最好的通風(fēng)方式。

（2）通風(fēng)系統(tǒng)的布置

采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的最重要組成部分，其結(jié)構(gòu)決定著礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的最重要的參數(shù)和指標(biāo)。搞好采區(qū)通風(fēng)是保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)主要做到漏風(fēng)?。▋?nèi)部漏風(fēng)）、風(fēng)流穩(wěn)定性。

（3）合理的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

合理的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單，網(wǎng)孔數(shù)目少，風(fēng)阻小，避免在采區(qū)或兩個(gè)工作面之間出現(xiàn)角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，保證風(fēng)流的穩(wěn)定性，達(dá)到安全通風(fēng)的目的。

2、礦井生產(chǎn)階段

礦井生產(chǎn)階段作到以下要求：

（1）對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)嚴(yán)格規(guī)范，當(dāng)出現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝以及礦井改、擴(kuò)建等影響到礦井通風(fēng)能力的變化時(shí)，都要進(jìn)行礦井通風(fēng)能力核定，堅(jiān)決避免出現(xiàn)超通風(fēng)能力生產(chǎn)的現(xiàn)象。

（2）加強(qiáng)對(duì)礦井通風(fēng)設(shè)施的管理，提高密閉、風(fēng)門(mén)、擋風(fēng)墻等設(shè)施質(zhì)量，減少漏風(fēng)，保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)，通風(fēng)構(gòu)筑物和風(fēng)量調(diào)節(jié)設(shè)施應(yīng)該最少，以便于管理。

（3）加強(qiáng)局部通風(fēng)管理，局部通風(fēng)機(jī)對(duì)于保證采掘工作面的正常安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用，應(yīng)該采取各種措施，盡量減少或避免局部通風(fēng)機(jī)停電、停風(fēng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)于局部通風(fēng)機(jī)必須實(shí)行“三專(zhuān)兩閉鎖”。

（4）盡量避免巷道的突擴(kuò)、突縮或急轉(zhuǎn)彎等非直巷道布置，定期對(duì)回風(fēng)巷進(jìn)行清理維護(hù)，防止冒落的頂板阻塞巷道，保證其有合理的通風(fēng)斷面，減小通風(fēng)阻力，從而保證風(fēng)流順暢。

（5）定期對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)行通風(fēng)阻力進(jìn)行測(cè)定，及時(shí)掌握礦井的通風(fēng)阻力分布情況，采取科學(xué)合理的風(fēng)量調(diào)節(jié)措施，保證用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)正常。

（6）在各巷道以及工作面布置各種參數(shù)（如瓦斯?jié)舛?、CO含量、風(fēng)速等）的檢測(cè)系統(tǒng)，以便實(shí)時(shí)對(duì)井下情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控，及時(shí)掌握相關(guān)的信息，從而采取處理措施。

（7）對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，進(jìn)而提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性、可靠性，增強(qiáng)對(duì)事故的防范和抵御能力。

3、礦井事故應(yīng)急階段

一套礦井通風(fēng)系統(tǒng)無(wú)論多么合理，多么有效，也不可能達(dá)到一勞永逸的效果，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的適應(yīng)能力和抗災(zāi)能力畢竟是有限的，它隨生產(chǎn)和時(shí)間的變化而不斷地發(fā)生著改變，因此，我們?cè)趯?duì)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和日常管理中必須留有一定的“彈性空間”。在井下發(fā)生事故的情況下，必須有一套完善的救災(zāi)系統(tǒng)，這可能需要對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改變，以適應(yīng)救災(zāi)的需要。

礦井的主要通風(fēng)機(jī)必須具備反風(fēng)的功能，并且反風(fēng)在10min內(nèi)完成，反風(fēng)后的風(fēng)量不得小于反風(fēng)前的40%，如果利用通風(fēng)控制設(shè)施反風(fēng)，必須保證這些設(shè)施的可靠性。另外，必須對(duì)通風(fēng)人員開(kāi)展安全技術(shù)培訓(xùn)，提高其技術(shù)素質(zhì)。

五、對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展前景展望

由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)自身的復(fù)雜性，僅僅依靠人工憑借經(jīng)驗(yàn)的手段來(lái)進(jìn)行日常管理和事故救災(zāi)決策，實(shí)施起來(lái)難度非常大，而且可靠性不高，極易出錯(cuò)。

使用計(jì)算機(jī)可以對(duì)井巷網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬，通過(guò)對(duì)巷道的斷面、風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行賦值，可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)字化、科學(xué)化和現(xiàn)代化，然后通過(guò)預(yù)先編制的程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理、計(jì)算，輸出正確的結(jié)果，從而，為工程技術(shù)人員提供必要的參考，以輔助決策。

新型礦井通風(fēng)系統(tǒng)軟件除了必須實(shí)現(xiàn)諸如災(zāi)害事故模擬分析、選擇最佳避災(zāi)路線以及推薦災(zāi)變情況下的控風(fēng)方案等一些基本的功能外，還應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：

1、可視化。通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)以及計(jì)算結(jié)果最好能以圖、文、聲等多媒體技術(shù)手段，十分直觀地展現(xiàn)出來(lái)，這對(duì)簡(jiǎn)化工作人員的工作量以及在救災(zāi)時(shí)能夠快速地做出決策非常有利。

2、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬。由于礦井氣候、巷道布局等時(shí)刻在發(fā)生著變化，新型軟件必須能夠適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)性，時(shí)刻保持與礦井的真實(shí)情況相符合，這樣得出的結(jié)果才真實(shí)、可靠。

3、具有預(yù)測(cè)性。新開(kāi)發(fā)的通風(fēng)系統(tǒng)軟件必須能根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地對(duì)之后的通風(fēng)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便幫助技術(shù)人員及早做出決策，并制定相關(guān)措施。

六、結(jié)束語(yǔ)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的好壞將不僅關(guān)系到煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，其直接決定著礦井抗災(zāi)能力的大小。合理的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，阻力分布合理等特點(diǎn)，無(wú)論在礦井設(shè)計(jì)階段還是在生產(chǎn)階段，必須盡量保證通風(fēng)系統(tǒng)的合理性，從而確保煤礦礦井的安全運(yùn)行。endprint