中小型地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方法探討

王振義

摘 要：通風(fēng)安全管理作為中小型地下礦山開采安全管理重要構(gòu)成內(nèi)容。通風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)著為井下多個(gè)工作面區(qū)域輸送氧氣，并將其所釋放的瓦斯、一氧化碳等有害氣體輸出到地面的作用。若在此過程中出現(xiàn)安全事故則會(huì)直接制約到相關(guān)人員的生活安全。所以，加強(qiáng)通風(fēng)安全事故原因探究，并制定有效的措施，從而更好的促進(jìn)礦建工程的良好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：中小型;地下礦山;通風(fēng)系統(tǒng);優(yōu)化方法;安全事故

1 中小型地下礦山通風(fēng)的難點(diǎn)

中小型地下礦山礦體規(guī)模小，企業(yè)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)缺少整體規(guī)劃，一般根據(jù)需要按照經(jīng)驗(yàn)采用集中主扇通風(fēng)系統(tǒng)。礦山開采初期采掘系統(tǒng)簡(jiǎn)單，作業(yè)面較少，自然通風(fēng)即可滿足井下生產(chǎn);隨礦山開采深度及平巷掘進(jìn)長度的增加，作業(yè)范圍增大，作業(yè)點(diǎn)增多，漏風(fēng)點(diǎn)（廢舊巷道、采空區(qū)等）增多，通風(fēng)系統(tǒng)變得復(fù)雜，通風(fēng)效果就越來越差。礦山通風(fēng)專業(yè)化程度較深，中小型地下礦山企業(yè)沒有專業(yè)技術(shù)人員開展通風(fēng)管理，研究解決系統(tǒng)中的通風(fēng)難題，隨礦山開采深度、井巷延伸，生產(chǎn)系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜，通風(fēng)差的效果也就越來越明顯。

2 中小型地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)問題

2.1 基礎(chǔ)設(shè)備問題

地下礦山通風(fēng)工作對(duì)工作設(shè)備有一定的要求，但是，目前大多數(shù)金屬非金屬礦山、煤礦企業(yè)的通風(fēng)工作都存在著前期設(shè)備投入不到位、設(shè)備老化的問題，加上由于日常設(shè)備的保養(yǎng)、維修工作不到位，同時(shí)也沒有規(guī)范員工操作設(shè)備進(jìn)行工作的行為，導(dǎo)致設(shè)備的磨損情況比較嚴(yán)重。并且礦山企業(yè)在這方面的資金引進(jìn)工作不到位，沒有及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備與管理技術(shù)，從而影響了地下礦通風(fēng)工作的順利進(jìn)行，這些問題都需要相關(guān)管理人員引起重視。

2.2 粉塵及有害氣體監(jiān)控不到位

大部分礦山均配置了粉塵及有害氣體監(jiān)控系統(tǒng)，主要通過此系統(tǒng)完成實(shí)時(shí)健康并對(duì)瓦斯指標(biāo)參數(shù)給予全方位監(jiān)督與控制。但在具體運(yùn)行過程中，往往個(gè)別企業(yè)僅僅為了應(yīng)對(duì)檢查，并未真正的使用相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備，或?qū)υO(shè)備并未給予有效的維護(hù)與管理，更甚者部分單位并未安裝，受到以上問題的影響從而為通風(fēng)安全事故的發(fā)生帶來更多的不安全因素。

3 中小型地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方法

3.1 加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)備管理

為了保證通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果和安全性，礦山需要準(zhǔn)備高水平的通風(fēng)設(shè)備，一方面是選擇科學(xué)、可靠、安全的通風(fēng)設(shè)備，并準(zhǔn)備安全防護(hù)設(shè)備，通風(fēng)設(shè)備還要保證滿足礦山開采的實(shí)際需要，提高通風(fēng)能力。另一方面是提高設(shè)備的智能化和自動(dòng)化水平，在通風(fēng)系統(tǒng)上關(guān)聯(lián)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下空氣中粉塵、有害氣體和廢氣的濃度，在超過健康值時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提示管理人員進(jìn)行處理;還可以設(shè)定較低的健康值，在檢測(cè)到井下空氣達(dá)到這個(gè)值之后，會(huì)將信息輸送給通風(fēng)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，自動(dòng)運(yùn)行進(jìn)行通風(fēng)。還需要注意定期對(duì)通風(fēng)設(shè)備的維護(hù)和檢修，按照井下工作的進(jìn)度和空氣監(jiān)測(cè)水平，合理安排適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行通風(fēng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，并定期在合適的時(shí)間進(jìn)行檢修，盡量排除設(shè)備本身存在的故障隱患，避免因?yàn)樵O(shè)備出問題而影響通風(fēng)安全。另外，為工人準(zhǔn)備充足的高品質(zhì)的個(gè)人防護(hù)設(shè)備（對(duì)于通風(fēng)來說主要是防毒面具、可攜帶的氧氣瓶等），特別是在通風(fēng)系統(tǒng)突然出現(xiàn)故障后，需要及時(shí)穿戴個(gè)人防護(hù)設(shè)備，避免出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 降低礦井通風(fēng)阻力

（1）優(yōu)化井巷風(fēng)量選擇。優(yōu)化礦井巷道風(fēng)量對(duì)于礦井通風(fēng)非常重要。由公式可知礦井摩擦阻力與巷道內(nèi)的風(fēng)量平方成正比，因此在進(jìn)行巷道的通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格控制巷道的風(fēng)量，不能隨意調(diào)整風(fēng)量。在開采期間部分通風(fēng)機(jī)實(shí)施通風(fēng)作業(yè)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)礦井巷道的實(shí)際需求調(diào)整風(fēng)量，不可盲目擴(kuò)大風(fēng)量。除此之外，還應(yīng)該合理的布置通風(fēng)機(jī)位置，避免通風(fēng)機(jī)的相互位置不合理，造成風(fēng)流相互之間形成阻力，過于集中或者過于分散。（2）擴(kuò)大井巷通風(fēng)斷面面積。擴(kuò)大巷道的斷面面積能夠明顯降低巷道的通風(fēng)阻力。但是在實(shí)際過程中，由于巷道斷面面積很難改變，因此通過這種方法降低巷道的通風(fēng)阻力難以實(shí)現(xiàn)，即使實(shí)現(xiàn)其投入的成本也相當(dāng)大。在這種前提下，想要降低礦井巷道的通風(fēng)阻力，則必須盡可能保持巷道礦井的斷面面積保持100%利用，定期對(duì)巷道內(nèi)的障礙物進(jìn)行清除，確保礦井巷道暢通無阻。（3）減少井巷正面阻力。減少礦井巷道的正面阻力對(duì)于降低巷道的通風(fēng)阻力有直接影響。礦井巷道中的物品，以及機(jī)械設(shè)備都會(huì)對(duì)礦井中的風(fēng)流形成阻礙。礦井在進(jìn)行采掘作業(yè)施工時(shí)應(yīng)該按照所需材料按需運(yùn)輸并存放，嚴(yán)禁在井下巷道集中堆放。為了確保礦井巷道中的有效通風(fēng)，礦山相關(guān)管理部門應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行“三無”措施，保持礦井巷道內(nèi)“無雜物、無淤泥、無片幫”。另外，為了避免車輛及設(shè)備等阻擋風(fēng)流，惡化通風(fēng)環(huán)境，礦井通風(fēng)巷道內(nèi)嚴(yán)禁亂停車輛、亂放設(shè)備，礦石及雜物應(yīng)當(dāng)盡快處理干凈，減少礦山通風(fēng)阻力。

3.3 利用科技進(jìn)行粉塵、易燃易爆、有毒有害氣體檢測(cè)系統(tǒng)的升級(jí)

現(xiàn)階段，開采作業(yè)過程中，隨著礦井深度的加深，對(duì)易燃易爆、有毒有害氣體檢測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)過于傳統(tǒng)和老化，難以及時(shí)檢測(cè)較深礦井中的瓦斯存在狀況，而且也不能夠及時(shí)對(duì)有害氣體進(jìn)行排放，排放的效果極差，這就導(dǎo)致了殘留的有害氣體含量過多，非常容易導(dǎo)致出現(xiàn)中毒、爆炸。因此，在當(dāng)今技術(shù)快速升級(jí)的信息時(shí)代，可以積極借鑒和吸取國內(nèi)外其他國家在氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí)上面的經(jīng)驗(yàn)，通過檢測(cè)系統(tǒng)地不斷升級(jí)來提高對(duì)有毒有害氣體、易燃易爆氣體含量的檢測(cè)力度，通過利用先進(jìn)的技術(shù)提高排放的效率，使得有毒有害氣體、易燃易爆氣體的排放效果大大提高。

3.4 自動(dòng)化監(jiān)督地下礦山通風(fēng)

自動(dòng)化安全控制技術(shù)最核心的環(huán)節(jié)就是對(duì)地下礦山通風(fēng)情況進(jìn)行全面的監(jiān)督管理，包括有對(duì)礦井當(dāng)中的風(fēng)力、風(fēng)速情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及智能調(diào)節(jié)。并且，自動(dòng)化安全控制系統(tǒng)可以對(duì)礦井當(dāng)中的溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，防止開采時(shí)間過長導(dǎo)致井下氧氣不足，或者井內(nèi)溫度升高造成安全隱患。同時(shí)，可以對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)是否正常進(jìn)行監(jiān)督。尤其是對(duì)電機(jī)的監(jiān)督，自動(dòng)化安全控制技術(shù)可以通過信息技術(shù)手段將礦山通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息清晰的展示給管理人員，為了方便觀察系統(tǒng)運(yùn)作情況，技術(shù)人員還可以使用計(jì)算機(jī)軟件將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖像或者是曲線圖形。而曲線還可以分為實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線，主要目的就是為了將這些信息更加形象生動(dòng)地展示出來，將通風(fēng)系統(tǒng)整個(gè)運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行表示。從圖形中看出礦山通風(fēng)情況，更加方便工作人員找出系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題從而提出具體解決措施。

4 結(jié)束語

綜上所述，中小型地下礦山通風(fēng)系統(tǒng)的有效性是動(dòng)態(tài)的，隨開采深度及井巷延伸，隨時(shí)需要對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以此保證礦山開采的安全性和高效性。

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