非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)研究

高國興 集安礦業(yè)（安溪）有限公司五閬山石灰?guī)r礦

對(duì)于任何企業(yè)來講，其穩(wěn)定發(fā)展和長盛久安的絕對(duì)基礎(chǔ)是安全生產(chǎn)。近年來，由于我國礦井坍塌事件頻發(fā)，導(dǎo)致無數(shù)家庭分崩離析，引起國家和人民對(duì)于采礦工作安全性高度重視。之于非煤礦山生產(chǎn)系統(tǒng)而言，礦井通風(fēng)系統(tǒng)是其不可或缺的重要組成部分，其對(duì)于非煤礦山生產(chǎn)安全起到了保障和維護(hù)作用，是現(xiàn)代非煤礦山安全生產(chǎn)必備一環(huán)。而且，由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)具有非線性和非漸變的特點(diǎn)，因此對(duì)于其的安全性評(píng)價(jià)一般采取集對(duì)分析理論的方法對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。

一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性現(xiàn)狀分析

目前，我國非煤礦山礦產(chǎn)開采企業(yè)對(duì)于礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)常常使用風(fēng)險(xiǎn)概率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。具體而言就是對(duì)非煤礦山風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要是以危害事故發(fā)生的概率乘以所造成危害程度，所得數(shù)字代表其風(fēng)險(xiǎn)。但是，在實(shí)際測量中，肯定是有所人為因素不可消除的偏差的，這就導(dǎo)致在對(duì)于非煤礦山的通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)上面，或多或少都會(huì)帶有主觀色彩，缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。與其他行業(yè)相比，雖然我國對(duì)于非煤礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)研究時(shí)間基本一致，但是就其深度、廣度和整體而言，我國對(duì)于非煤礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)的研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它行業(yè)的，這就造成礦井遇難事故頻發(fā)。根據(jù)實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)來看，雖然近段時(shí)間以來，由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題造成礦井工人遇難的事故時(shí)常發(fā)生，導(dǎo)致國家、大眾及社會(huì)對(duì)其廣泛關(guān)注，使得行業(yè)內(nèi)部對(duì)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)研究給予高度重視。因此，綜上所述，我們可以看出我國對(duì)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)的研究還在處于起步階段，由此還等待研究人員進(jìn)一步的深入和完善。

二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)中應(yīng)用集對(duì)分析理論

我國非煤礦山礦產(chǎn)開采企業(yè)針對(duì)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)可以采取集對(duì)分析理論。對(duì)于如何處理不確定性問題的系統(tǒng)分析方法，我國一直在做研究。基于問題的不確定性，這就導(dǎo)致處理方法的難度加大。1989年，我國著名學(xué)者提出一種新的解決這種不確定性問題的系統(tǒng)分析方法，也就是集對(duì)分析理論的由來。集對(duì)分析理論的核心所在就是把確定性和不確定性結(jié)合在一起，組成一個(gè)確定不確定系統(tǒng)來處理。所謂集對(duì)，根據(jù)字面意思，就是把兩個(gè)在某些方面有所聯(lián)系的集合組成對(duì)子。在具體應(yīng)用背景下，具體分析其所具有的特性。然后把分析得到的特性用表達(dá)式度量其的同一性、差異性和對(duì)立性，即得出表達(dá)式u=a+bi+cj。其中，a為同一項(xiàng)，cj為對(duì)立項(xiàng)，bi為不確定項(xiàng)。這一表達(dá)式利用bi來表示對(duì)于事物模糊判斷，可以很好的表達(dá)出隨機(jī)性、不完整性等不確定性因素。因此，我們可以嘗試在礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系建設(shè)時(shí)，思考集對(duì)分析理論運(yùn)用的可行性。

三、非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要性研究

我們都知道非煤礦山企業(yè)采集礦產(chǎn)資源一般以井下作業(yè)為主，工人們?cè)讵M窄的礦井下開展采礦作業(yè)，此時(shí)對(duì)于氧氣需求較大。礦井通風(fēng)系統(tǒng)之于礦井下的工人就起到通風(fēng)作用，為在礦井下勞作的工人們輸送氧氣。此外，在礦石開采過程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害氣體，這些氣體會(huì)嚴(yán)重危害礦井工人的生命安全，因此，通風(fēng)系統(tǒng)還起到稀釋有毒氣體，保障井下作業(yè)安全的作用。同時(shí)，我們需要承認(rèn)的是，由于礦石的開采導(dǎo)致地殼不穩(wěn)定，該地區(qū)較之沒有礦產(chǎn)開采的地區(qū)發(fā)生地震等有關(guān)地殼運(yùn)動(dòng)的災(zāi)害多得多。很多時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)只要礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性得到保障，則對(duì)于礦井工人的安全也是得到更大的保障?，F(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展我國在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性能評(píng)價(jià)上較之以往更加完善。我堅(jiān)定的相信，隨著研究人員加大對(duì)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)及安全性評(píng)價(jià)的研究力度，我們可以對(duì)于礦井工作人員的生命健康安全做出更強(qiáng)有力的保障，避免無數(shù)家庭因此而分崩離析。

四、礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系的建立

（一）礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系建立的基本原則

由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系建立比較復(fù)雜，所以有關(guān)人員在建立時(shí)要嚴(yán)格按照其基本原則來建立。首先，要嚴(yán)格遵循系統(tǒng)性原則。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一套完整的系統(tǒng)，絕不可孤立存在。因此，在建立礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系時(shí)要考慮到礦井通風(fēng)系統(tǒng)的系統(tǒng)性，建立一套具有層次邏輯的體系，以確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，避免礦井工人遇到本可以避免的危險(xiǎn)而由于系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系的疏忽導(dǎo)致的不可控事件。第二，嚴(yán)格遵循可量化原則。眾所周知，礦井通風(fēng)系統(tǒng)較之其它比較復(fù)雜，礦井里面也許會(huì)有不可控因素。因此，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系的建立時(shí)，要嚴(yán)格對(duì)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性良好，在大局上避免礦井坍塌等惡性事件的發(fā)生。第三，嚴(yán)格遵循客觀性原則。只有在礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)時(shí)得到的數(shù)據(jù)指標(biāo)是真實(shí)客觀有效的，才可以集中反映非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性。因此，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系建立之初，就要明確各個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)所代表的具體含義，避免因?yàn)楹x交叉而導(dǎo)致當(dāng)日值班的是新成員而未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)所代表的危險(xiǎn)含義，未能及時(shí)發(fā)出預(yù)警而導(dǎo)致本可以避免的事故發(fā)生。[1]

（二）礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系的建立

非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)并不是他們想象的那樣簡單，只由一個(gè)空氣輸送設(shè)備組成，而是由許多復(fù)雜的系統(tǒng)有機(jī)組合，相互配合而成的一個(gè)完備的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。為了更加全面科學(xué)合理的對(duì)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性做出評(píng)價(jià)，我們認(rèn)為其安全性指標(biāo)主要可以分為三個(gè)方面：技術(shù)、可靠性、經(jīng)濟(jì)。首先，從技術(shù)指標(biāo)來分析，可細(xì)分為負(fù)壓量、風(fēng)阻、通風(fēng)方式、風(fēng)量、風(fēng)量供需比，這五個(gè)指標(biāo)可以衡量礦井通風(fēng)系統(tǒng)的整體技術(shù)、而之于可靠性指標(biāo)上，可細(xì)分為風(fēng)量供需比、隔爆裝置完備程度、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)設(shè)備合理性、反風(fēng)系統(tǒng)靈活程度，這五個(gè)指標(biāo)可以檢測出礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。至于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，基于非煤礦山各方面經(jīng)濟(jì)開支以及企業(yè)的利益最大化，這就要求礦井通風(fēng)系統(tǒng)在做到功能完備的同時(shí)，也要兼顧經(jīng)濟(jì)效益，爭取做到雙贏的局面。其具體可以參考機(jī)械設(shè)備維修成本、人工成本以及工程成本。非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系就要基于這三大指標(biāo)進(jìn)行建立，兼顧功能、可靠、經(jīng)濟(jì)三大方面，建立健全礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)體系。

五、礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施

（一）完善通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要重視對(duì)于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的完善，確保通風(fēng)系統(tǒng)的正常品平穩(wěn)運(yùn)行。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)一般有簡單通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)之分。一般礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)選擇簡單通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，以便于操作的簡便性。而就算是要選擇復(fù)雜的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)都會(huì)將其中的角聯(lián)風(fēng)路進(jìn)行相應(yīng)的簡化，以確保通風(fēng)順暢。此外，由于礦區(qū)發(fā)生地震等自然災(zāi)害的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他地區(qū)，因此這就要求礦井通風(fēng)系統(tǒng)有極強(qiáng)的抗災(zāi)能力。因此，為了確保生命安全，在某部分非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)遭受不可扭轉(zhuǎn)的損害之后，可以用其他部分的通風(fēng)系統(tǒng)完成礦井通風(fēng)，為礦井下的工作人員爭取寶貴的逃生時(shí)間。所以，一定要對(duì)于非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)采取分區(qū)管理方式，以避免某一區(qū)域礦井通風(fēng)系統(tǒng)造成損害之后，導(dǎo)致礦井通風(fēng)系統(tǒng)全面癱瘓。

（二）選擇合理的通風(fēng)方式

就我國目前礦井通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)展而言，有三種行之有效的通風(fēng)方式供給人們選擇：壓入式通風(fēng)、抽出式通風(fēng)和混合式通風(fēng)。一般情況而言，如果礦井深度不深其距離地面較近，則壓入式通風(fēng)方式是我們首先選擇的通風(fēng)方式。至于其他情況一般采取抽出式通風(fēng)方式和混合式通風(fēng)方式都是可以的。所以，礦井通風(fēng)系統(tǒng)要根據(jù)實(shí)際情況因地制宜選擇經(jīng)濟(jì)科學(xué)合理的通風(fēng)方式，以確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)正常平穩(wěn)運(yùn)行，保障礦井工作人員的生命健康安全。[2]

（三）對(duì)通風(fēng)設(shè)施布置方式進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化

通風(fēng)設(shè)施的布置方式在一定程度上會(huì)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性造成影響，因此在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的布置上，要積極發(fā)現(xiàn)舊有的系統(tǒng)的缺點(diǎn)，對(duì)其做出改正與創(chuàng)新，優(yōu)化礦井通風(fēng)設(shè)施的布局，滿足礦井作業(yè)工作人員的工作需求。此外，企業(yè)應(yīng)該積極結(jié)合實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況與實(shí)際工作需要，采購具備生產(chǎn)合格標(biāo)簽的礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備，杜絕采購工人在這件事情上吃回扣，導(dǎo)致礦井通風(fēng)設(shè)施出現(xiàn)質(zhì)量不合格現(xiàn)象而出現(xiàn)礦井事故。其次，在礦井通風(fēng)設(shè)施的布局上，要嚴(yán)格控制設(shè)施的布置數(shù)量。礦井通風(fēng)設(shè)施的布置，不是說越多越好，而是要數(shù)量合理布置得當(dāng)，才可以有效降低在通風(fēng)設(shè)施中的漏風(fēng)率，爭取做到將有效風(fēng)量達(dá)到80%，滿足工人工作需求。

（四）科學(xué)合理的調(diào)節(jié)通風(fēng)量

通風(fēng)量不是簡單的越多越好，這樣會(huì)大大增加成本消耗，于企業(yè)的利益不相符。通風(fēng)量是要滿足工人工作的氧氣需求，又要將礦井中的有毒有害氣體稀釋到規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)以下，目的是為了保證生產(chǎn)過程中礦井工人的生命健康安全。因此，在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)量設(shè)計(jì)時(shí)要充分結(jié)合非煤礦山的地理地質(zhì)情況，科學(xué)合理的調(diào)節(jié)通風(fēng)量。此外，在礦井中切記不要忘記裝備科學(xué)可靠的反風(fēng)和控風(fēng)系統(tǒng)，以此來加強(qiáng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的防災(zāi)抗災(zāi)能力，為礦井工人爭取寶貴的逃生時(shí)間。[3]

六、利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性做出評(píng)價(jià)

隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平在以前所未有的速度發(fā)展著。在多年前，我們用人力無法做到的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，完全可以使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，科學(xué)評(píng)估礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性?，F(xiàn)如今，我們有許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件可以做到。

（一）Ventsim礦井通風(fēng)軟件簡介

Ventsim軟件是來源于澳大利亞，其在三維礦井通風(fēng)仿真中走在世界科技前沿，具備其他軟件所沒有的高計(jì)算機(jī)精確度和靈敏度。它可以做到對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)反風(fēng)模擬、粉塵監(jiān)控、風(fēng)路規(guī)模優(yōu)化、污風(fēng)循環(huán)監(jiān)控。它具備可視化和操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，即使是新人也可以做到上手快速，滿足礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)需要。其在軟件中應(yīng)用到了風(fēng)量配比的基本定律，主要包括：通風(fēng)阻力定律、風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律。它的出現(xiàn)解決了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要問題，是非煤礦山礦井通風(fēng)系統(tǒng)改革變更的重要里程碑。

（二）基于fluent的獨(dú)頭巷道通風(fēng)系統(tǒng)

隨著我國對(duì)于礦產(chǎn)資源開發(fā)技術(shù)的革新，我國對(duì)于礦井的獨(dú)頭巷道的壓入式通風(fēng)有了新的突破。針對(duì)于獨(dú)頭巷道的礦井通風(fēng)由于其井下地?zé)犸@著增加，導(dǎo)致散熱通風(fēng)成了其的技術(shù)難點(diǎn)與技術(shù)重點(diǎn)。其一般采取局部通風(fēng)的方式，將新鮮氣流派送到工作地區(qū)，再利用掘進(jìn)的巷道將炮煙、礦塵以及有害氣體一氧化碳等排出。

七、結(jié)束語

在非煤礦山礦產(chǎn)采集過程中，一般會(huì)利用到炮等工具，這時(shí)不可避免的產(chǎn)生一些礦塵、炮煙、釋放出有毒有害氣體，因此礦井通風(fēng)系統(tǒng)可以稱得上是礦井工人的生命安全線。所以，非煤礦山礦產(chǎn)開采企業(yè)應(yīng)該充分重視礦井通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)，創(chuàng)建礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)體系，采取科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系以及利用現(xiàn)代發(fā)達(dá)的信息技術(shù)，為無數(shù)礦井工人筑起一道生命的安全紅線，做一個(gè)負(fù)責(zé)有良心的現(xiàn)代好企業(yè)。