煤礦通風(fēng)與安全技術(shù)探討

高海軍

(山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 陽泉 045000)

0 引言

煤礦分為露天煤礦和井工煤礦，井工煤礦通風(fēng)的作用是將新鮮空氣輸送到井下，為工作環(huán)境提供充足氧氣，排出有害氣體或降低有害氣體濃度和保障環(huán)境溫度濕度適宜等。通風(fēng)系統(tǒng)的可靠與否直接關(guān)系到井工煤礦的生產(chǎn)安全，文中通過優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、保障通風(fēng)動力穩(wěn)定和確保通風(fēng)設(shè)施可靠等方面提出了具體措施，為通風(fēng)安全管理提供依據(jù)。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)

1.1 通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成

礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要包括通風(fēng)網(wǎng)路、通風(fēng)動力和通風(fēng)控制，3種設(shè)施共同作用將新鮮空氣送入地下礦井。

通風(fēng)網(wǎng)路設(shè)計力求簡單通暢，在未施工時，就應(yīng)該預(yù)先設(shè)計并經(jīng)反復(fù)驗證，經(jīng)過驗算合格后方可按照設(shè)計施工。主要目的是做好提前量，按照施工經(jīng)驗來看，施工隊按照設(shè)計圖紙施工，不可能做到超越設(shè)計圖紙，通常是打個折扣，因此，網(wǎng)路設(shè)計時理應(yīng)考慮到施工因素。

通風(fēng)動力應(yīng)與通風(fēng)網(wǎng)路相適應(yīng)。通風(fēng)網(wǎng)路設(shè)計完成之后，就要考慮需要多大的動力才能保證整個網(wǎng)路空氣能正常流動。在計算出最保守的動力之后，實際設(shè)置時，應(yīng)適當(dāng)采用更高動力的設(shè)備，其實際動力應(yīng)是保守動力的1.1～1.5倍為宜。

通風(fēng)控制與通風(fēng)網(wǎng)路有關(guān)。通風(fēng)網(wǎng)路要求設(shè)計的路線盡量做到平直少曲折，整個網(wǎng)路設(shè)計均衡，避免出現(xiàn)較為偏僻的路線，最終目的是方便通風(fēng)控制。在通風(fēng)動力達到要求后，理論上整個網(wǎng)路都能做到空氣流動，并不排除那些形狀較為曲折、位置較為偏僻的路線。所以，當(dāng)通風(fēng)網(wǎng)路設(shè)計完成之后，一旦出現(xiàn)這種問題，需要對這些路線進行后期控制，人為或采用設(shè)備，使局部通風(fēng)順暢，保證井下安全。

在上述3種因素中，通風(fēng)網(wǎng)路尤其重要，是保證通風(fēng)順暢的先決條件。在對通風(fēng)系統(tǒng)進行布置時，要考慮進風(fēng)井、回風(fēng)井的布置方式以及主扇的工作方式和安裝地點。通風(fēng)方式通常采用中央式、對角式和中央對角混合式對進風(fēng)井和回風(fēng)井進行布局。對于主扇通風(fēng)方法，有壓入式、抽出式和壓抽混合式。進風(fēng)井將新鮮空氣導(dǎo)入地下礦井中，回風(fēng)井則是將有害氣體排出口。

1.2 通風(fēng)設(shè)施維護

通風(fēng)設(shè)施包括風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、風(fēng)門和調(diào)節(jié)風(fēng)窗等。風(fēng)橋是指建在進、回風(fēng)交叉處，避免進、回風(fēng)混合的設(shè)施，其設(shè)計應(yīng)根據(jù)風(fēng)量的不同而采用不同的材料，當(dāng)風(fēng)量超過20 m3時，應(yīng)采用繞道式風(fēng)橋，在10～20 m3之間則用混凝土建造，在小于10 m3時采用鐵式建造。擋風(fēng)墻，建筑在隔斷風(fēng)流且不行人、通車的巷道中的建筑物。

通過這些通風(fēng)設(shè)施，實現(xiàn)了對空氣流量和流速以及方向的控制，在安裝、使用以及維護上都應(yīng)保證合理，嚴格按照相關(guān)標準進行維護。一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，則很有可能出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，可能對空氣流速、流量產(chǎn)生影響，導(dǎo)致氣體流通不暢，井下有毒氣體增加，溫度升高，由此可能發(fā)生危害性事情。

2 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)

2.1 風(fēng)量調(diào)節(jié)

風(fēng)量調(diào)節(jié)主要分為總風(fēng)量調(diào)節(jié)和局部風(fēng)量調(diào)節(jié)。其中總風(fēng)量調(diào)節(jié)主要通過扇風(fēng)機轉(zhuǎn)速、葉片安裝角度以及礦井總風(fēng)阻。局部風(fēng)量調(diào)節(jié)則是通過增加、降低風(fēng)阻和輔助通風(fēng)機完成的。

總風(fēng)量調(diào)節(jié)是礦井風(fēng)量的重要條件，如果總風(fēng)量達不到要求，則其他條件無論怎樣改進都不能得到質(zhì)的改變。因此，總風(fēng)量一定要滿足礦井需求。通常來說，通風(fēng)量一定要略高于需求量，一般要求1.1～1.5倍為宜。

目前國內(nèi)主要采用2種通風(fēng)機，分別是軸流式通風(fēng)機和離心式通風(fēng)機，其中軸流式扇風(fēng)機較多。風(fēng)量的大小主要受扇風(fēng)機轉(zhuǎn)速、葉片安裝角度的影響。扇風(fēng)機轉(zhuǎn)速與通風(fēng)量成正比，扇風(fēng)機的葉片安裝角度也影響風(fēng)量。

2.2 礦井通風(fēng)阻力

通風(fēng)阻力，是實際礦井通風(fēng)過程中遇到的阻力，通風(fēng)阻力大小跟通路線路有直接關(guān)系。通常要求礦井主要風(fēng)量小于3 000 m3/min時，礦井阻力應(yīng)不大于1 500 Pa，當(dāng)風(fēng)量在3 000～5 000 m3/min時，阻力應(yīng)小于2 000 Pa，而當(dāng)風(fēng)量在10 000 m3/min以上時，阻力應(yīng)不超過3 000 Pa。根據(jù)規(guī)定，通風(fēng)阻力應(yīng)每3年測定一次。

2.3 通風(fēng)設(shè)備監(jiān)測

目前，通風(fēng)設(shè)備的性能檢測裝置已經(jīng)發(fā)展成熟，建立了一套獨立的檢測方法，可檢測通風(fēng)設(shè)備各項性能，同時，還創(chuàng)立了一套科學(xué)的計算方法，并有相應(yīng)的軟件，可預(yù)測設(shè)備各類故障。但是不可否認，我國的監(jiān)測技術(shù)與發(fā)達國家相比仍存在較大差距。同時，檢測水平還有待進一步提高。

3 結(jié)語

礦井通風(fēng)對礦井安全生產(chǎn)至關(guān)重要，其穩(wěn)定水平基本代表了礦井的安全性能。因此，優(yōu)化礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，保障通風(fēng)動力穩(wěn)定，通風(fēng)設(shè)施可靠是做好礦井通風(fēng)工作的基礎(chǔ)。