煤礦礦井通風(fēng)技術(shù)及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

楊加興

摘 要：煤礦井下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，很多煤礦開采難度很大，也難以全面確保作業(yè)安全。在安全管理中，礦井通風(fēng)是影響安全的重要因素，也是管理中的重點，很多安全問題都是由于通風(fēng)不良引起。要提高通風(fēng)質(zhì)量，就要加強通風(fēng)設(shè)計工作?；诠ぷ鲗嵺`，本文探討煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計，旨在提高通風(fēng)設(shè)計科學(xué)性、通風(fēng)有效性、作業(yè)安全性。

關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng);通風(fēng)系統(tǒng);設(shè)計

引言

煤礦井下作業(yè)具有一定的危險性，容易出現(xiàn)各類安全問題。而通風(fēng)是影響安全水平的重要因素，良好的通風(fēng)可以有效減少各類有害氣體、危險氣體積聚?，F(xiàn)如今，煤礦安全生產(chǎn)已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，雖然機械化水平提升，人力不再是煤礦生產(chǎn)主力，但依然會面臨很多安全問題，需要引起重視，注意通風(fēng)安全。

1礦井通風(fēng)技術(shù)概況

根據(jù)煤礦發(fā)展情況，當前主要應(yīng)用的井下通風(fēng)技術(shù)有：

1.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)

主要涉及通風(fēng)方式、方法以及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，這些部分構(gòu)成了通風(fēng)系統(tǒng)。實際應(yīng)用中，可利用現(xiàn)代計算機技術(shù)實現(xiàn)對通風(fēng)系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡(luò)化控制;可以根據(jù)實際空氣情況適時調(diào)整通風(fēng)量，進而保證空氣質(zhì)量水平。當出現(xiàn)井下火災(zāi)等安全問題時，系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)的報警，之后計算機會計算事故現(xiàn)場的CO濃度等獲得必要信息，再根據(jù)這些信息調(diào)整井下通風(fēng)口、送風(fēng)量，有效減少損失，保障作業(yè)人員安全。

1.2多風(fēng)機多級機站

現(xiàn)如今礦井通風(fēng)技術(shù)正在不斷走向成熟，很多節(jié)能技術(shù)也在嘗試應(yīng)用其中，一些技術(shù)展示出良好的應(yīng)用效果，獲得大力推廣。調(diào)控系統(tǒng)對確保作業(yè)環(huán)境安全有重要意義。其中，多風(fēng)機多級機站不止總功耗低，并且在有效風(fēng)量上也有很大優(yōu)勢，具備良好的節(jié)能效果。

2通風(fēng)系統(tǒng)分類

按照當前煤礦中設(shè)置的通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)量，可分為集中通風(fēng)、分區(qū)通風(fēng)兩種。前者是整個礦井使用一個統(tǒng)一的通風(fēng)系統(tǒng)，通常在一些礦體走向相對較短、煤炭埋深淺、分布集中并且漏風(fēng)情況少的煤礦中;也可以用于可以建設(shè)成為并聯(lián)回風(fēng)系統(tǒng)的礦井，這些礦井煤炭分布分散、走向長，不過各段、采區(qū)有空間、條件進行回風(fēng)井開挖，安獨立風(fēng)機的礦井。而分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)則適用于一個礦區(qū)有多個區(qū)域的復(fù)雜礦區(qū)或者礦山，在每個區(qū)域單獨設(shè)進風(fēng)、出風(fēng)口，可以提升采區(qū)通風(fēng)效果。另外也可以按照通風(fēng)方式進行區(qū)分，當前通風(fēng)系統(tǒng)采取的通風(fēng)方式有單翼對角、中央對角以及分區(qū)通風(fēng)等。

3通風(fēng)布置方式

根據(jù)當前技術(shù)發(fā)展情況，有多種布置方式可供選擇：

（1）將進、回風(fēng)都設(shè)在礦井中間，稱為中央式通風(fēng)。實際應(yīng)用中可以按照實際情況進一步選擇并列式、分列式布置，參考依據(jù)為進、回風(fēng)井位置。并列式通?？捎迷谝恍┯休^大埋深、傾角，并且瓦斯危害較小的煤礦礦井;而分列式一般適合在埋深淺、傾角小并且受瓦斯危害嚴重的一些煤礦中。

（2）對角式通風(fēng)，通常是進、回風(fēng)設(shè)在礦井兩翼位置。實際應(yīng)用中，按照進風(fēng)井實際位置上的差異，又有單翼、兩翼、分區(qū)三種對角方式。

（3）分區(qū)域式通風(fēng)，一般在一些礦區(qū)大、瓦斯嚴重的礦井使用，需要在每個礦區(qū)生產(chǎn)區(qū)均設(shè)置進、回風(fēng)井，每個區(qū)域設(shè)置獨立的通風(fēng)系統(tǒng)。

（4）混合式通風(fēng)，采用了多種通風(fēng)方式，是一種組合式通風(fēng)布置方式?；旌鲜诫m然所用方法多，但組合靈活，可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整。一般用于環(huán)境條件復(fù)雜，產(chǎn)量高且會嚴重受到瓦斯影響的大礦井。

4礦井通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計

基于實踐以及相關(guān)研究，可以從以下幾方面嘗試優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計：

4.1優(yōu)化改造方案

煤礦礦井環(huán)境復(fù)雜多變，通風(fēng)系統(tǒng)會嚴重影響作業(yè)安全性，本身也有很高的技術(shù)難度，需要考慮的內(nèi)容較多。實際工作中，需要深入了解礦井情況，結(jié)合企業(yè)實際條件，制定可行的通風(fēng)改造方案，確保通風(fēng)效果符合預(yù)期，提高生產(chǎn)安全。不同礦井、甚至同一礦井的不同區(qū)域情況都可能有很大差異，隨著生產(chǎn)作業(yè)推進，情況也會發(fā)生相應(yīng)變化。進行通風(fēng)系統(tǒng)改造，必須注意到這一情況，因地制宜，結(jié)合實際。工作中，必須了解實際地質(zhì)條件、具體的采區(qū)布置情況、礦井內(nèi)部的通風(fēng)阻力分布情況、瓦斯涌出量等，要結(jié)合現(xiàn)有的通風(fēng)井巷以及相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)備，礦井生產(chǎn)情況以及今后發(fā)展規(guī)劃做出合理的改造方案，提高通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)性、有效性。

4.2通風(fēng)模式

礦井通風(fēng)需要使用通風(fēng)機，實際工作中，可以根據(jù)通風(fēng)機的布置方式將通風(fēng)系統(tǒng)分類?；诋斍凹夹g(shù)應(yīng)用情況，常見類型有抽出、壓入、抽壓混合式。要結(jié)合煤礦采深、瓦斯量、煤質(zhì)情況合理選擇。當前，受機械化發(fā)展影響，國內(nèi)普遍采用機械化的抽出式通風(fēng)。

4.3調(diào)整通風(fēng)量

井下環(huán)境復(fù)雜，難免有通風(fēng)量需求上的差異;不同工作內(nèi)容、工作周期等也需要相應(yīng)的通風(fēng)量配合，需要調(diào)控好不同井下區(qū)域的通風(fēng)量。例如，隨著開采作業(yè)不斷提高采深以及開采強度，風(fēng)阻會隨之上升，而以往的通風(fēng)設(shè)備很可能工作性能捉襟見肘，需要進一步改造礦井通風(fēng)系統(tǒng)，使之與實際需要相適應(yīng)。如果有必要，也需要設(shè)置一些輔助通風(fēng)裝置，保證空氣供應(yīng)質(zhì)量。

4.4保證通風(fēng)結(jié)構(gòu)可靠

當前煤炭依然有很高需求，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，對煤炭的需求也有上升的趨勢。我國西北地區(qū)是主要的煤礦產(chǎn)區(qū)，多山區(qū)，地勢起伏。在此環(huán)境下，僅僅依靠自然通風(fēng)無法滿足采煤通風(fēng)要求，因此要進行機械通風(fēng)。實際工作中，需要注意通風(fēng)設(shè)備安裝位置選擇，確保通風(fēng)設(shè)備可以發(fā)揮應(yīng)有的通風(fēng)效果?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，也促進了通風(fēng)設(shè)備、技術(shù)進步，應(yīng)在設(shè)計中嘗試一些新思路，應(yīng)用一些有可行性的新設(shè)備，平時加強對這方面的關(guān)注度，逐步提高設(shè)計能力以及整體設(shè)計質(zhì)量。要注意新理念、技術(shù)可能帶來的效果不符合預(yù)期、技術(shù)不穩(wěn)定等問題，做好權(quán)衡，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。另外，也要注意通風(fēng)設(shè)計應(yīng)方便維護檢修，便于及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。

4.5加強技術(shù)管理

在設(shè)計通風(fēng)系統(tǒng)時，要先進行礦井通風(fēng)量計算，獲取礦井內(nèi)部情況相關(guān)數(shù)據(jù)信息，提高設(shè)計科學(xué)性。要保證選用的通風(fēng)設(shè)備具有良好的工作性能，在使用過程中，定期做好運行工況檢查工作，做好維護，保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。要適時更新通風(fēng)設(shè)備，落后設(shè)備及時淘汰，使用時間長、故障多發(fā)的設(shè)備及時換新。設(shè)計、系統(tǒng)維護人員要加強技術(shù)培訓(xùn)，與時俱進，掌握現(xiàn)代技術(shù)，提高設(shè)計、維護現(xiàn)代化水平。

結(jié)語

煤礦生產(chǎn)會產(chǎn)生一些瓦斯、粉塵，長期在這樣的環(huán)境內(nèi)工作會帶來職業(yè)病問題，影響作業(yè)人員健康，也可能出現(xiàn)瓦斯爆炸等事故。良好的通風(fēng)是減少這些有害氣體、礦塵危害、提高空氣質(zhì)量的有效且必要的措施。為了提升井下作業(yè)環(huán)境安全性，必須重視并做好井下通風(fēng)設(shè)計。

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