礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患排查分析

王少飛

（山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司， 山西 保德 036600）

通風(fēng)系統(tǒng)可靠性運(yùn)行是煤炭得以安全回采的基礎(chǔ)[1-2]。礦井井下瓦斯集聚、爆炸以及火災(zāi)等安全事故與通風(fēng)系統(tǒng)均有直接或者間接關(guān)聯(lián)[3]。及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除礦井通風(fēng)系統(tǒng)中安全隱患，可在一定程度上提升礦井安全生產(chǎn)保障能力[4-6]。因此，礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患排查一直是礦井通風(fēng)管理以及安全管理的核心工作之一，定期開展安全檢查可掌握井下通風(fēng)系統(tǒng)潛在安全隱患，并針對(duì)性采取防治措施可有效降低事故隱患影響。

現(xiàn)階段礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患排查多是以人工為主，部分礦井通過在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輔助進(jìn)行隱患識(shí)別[7-8]。受到礦井通風(fēng)路線長(zhǎng)、通風(fēng)設(shè)施以及設(shè)備多、分散等影響，人工進(jìn)行安全隱患排查存在工作量大，排查困難等問題，但是也可對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)存在的隱患進(jìn)行較為詳細(xì)的排查以及預(yù)防。文中就以山西某礦通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患排查進(jìn)行分析探討，以期為其他礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患排查工作開展提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 工程概況

山西某礦采用斜井+立井開拓方式，設(shè)計(jì)產(chǎn)能180 萬t/年，主采2 號(hào)、3 號(hào)、9 號(hào)及11 號(hào)等4 層煤層，煤層厚度分別為2.9 m、3.7 m、5.9 m、2.1 m。現(xiàn)階段礦井進(jìn)進(jìn)風(fēng)井有主/副斜井、南進(jìn)風(fēng)井、北井風(fēng)井、排矸風(fēng)井以及新副立井等，回風(fēng)井為西二風(fēng)井、西風(fēng)井。井下采區(qū)采用分區(qū)通風(fēng)方式，各個(gè)采區(qū)均有其獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)隱患排查分析

2.1 安全隱患排查內(nèi)容及方法

在通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患排查時(shí)采用安全檢查表法以及通風(fēng)阻力現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患進(jìn)行細(xì)致排查，并通過構(gòu)建、逐步完善通風(fēng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)通風(fēng)系統(tǒng)隱患監(jiān)控、分析以及預(yù)警等提供基礎(chǔ)。

1）通風(fēng)阻力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。通風(fēng)阻力測(cè)定是礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全管理重要內(nèi)容，掌握通風(fēng)系統(tǒng)阻力分布并采取適當(dāng)降阻措施對(duì)礦井生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益等均有顯著促進(jìn)作用。對(duì)通風(fēng)阻力測(cè)定后可掌握通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)阻較大區(qū)域位置、原因，從而為降阻增風(fēng)措施制定提供指導(dǎo)；并可為后續(xù)的通風(fēng)風(fēng)流調(diào)節(jié)、通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置以及安全災(zāi)害控制等提供原始數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)資料。通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)阻力、巷道斷面、風(fēng)量、風(fēng)速等參數(shù)是否滿足相關(guān)規(guī)程要求，并計(jì)算礦井通風(fēng)系統(tǒng)摩擦阻力、風(fēng)阻值系數(shù)等，可為后續(xù)的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算以及降低通風(fēng)成本等提供可靠資料。

2）通風(fēng)設(shè)備檢查。通風(fēng)設(shè)備工作效率以及狀態(tài)直接影響井下通風(fēng)效果。通風(fēng)機(jī)檢查主要為主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況，具體檢查內(nèi)容有通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況、變化情況，通風(fēng)機(jī)電壓及電流情況，通風(fēng)機(jī)故障情況；對(duì)風(fēng)道中風(fēng)速、風(fēng)量等參數(shù)是否滿足要求進(jìn)行核定；判定通風(fēng)機(jī)負(fù)壓機(jī)房?jī)?nèi)負(fù)壓水柱讀數(shù)、傳感器是否一致。通風(fēng)設(shè)施檢測(cè)主要是對(duì)風(fēng)門、反風(fēng)設(shè)施、密封墻等可靠性、布置位置是否合理等進(jìn)行檢查。密封墻、風(fēng)門等設(shè)施出現(xiàn)漏風(fēng)不僅會(huì)增加通風(fēng)系統(tǒng)能耗而且會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)一步復(fù)雜，不利于現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)管理。強(qiáng)化封堵工作，注重設(shè)施檢修，可有效降低漏風(fēng)引起的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3）掘進(jìn)通風(fēng)檢查。對(duì)井下局部通風(fēng)機(jī)安裝位置、風(fēng)筒懸掛質(zhì)量以及瓦斯電閉鎖是否正常工作等進(jìn)行檢查；對(duì)風(fēng)流路線、流向進(jìn)行檢查，并對(duì)掘進(jìn)巷道通風(fēng)是否可靠進(jìn)行評(píng)價(jià)，并確保采掘作業(yè)面通風(fēng)系統(tǒng)不會(huì)串聯(lián)。

4）通風(fēng)制度執(zhí)行情況。人為因素是礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患的一個(gè)重要因素。礦井井下部分作業(yè)人員存在安全風(fēng)險(xiǎn)重視程度不足等，會(huì)給井下安全生產(chǎn)帶來隱患。因此，應(yīng)強(qiáng)化井下作業(yè)人員培訓(xùn)、管理，提高作業(yè)人員隊(duì)伍質(zhì)量并定期對(duì)通風(fēng)制度落實(shí)情況進(jìn)行檢查。

5）其他方面。通風(fēng)系統(tǒng)抗災(zāi)能力、各作業(yè)點(diǎn)有害氣體濃度、粉塵含量，通風(fēng)系統(tǒng)可靠性，采空區(qū)漏風(fēng)情況，工作面通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)速、通風(fēng)形式以及風(fēng)量等是否滿足作業(yè)規(guī)程要求；查看通風(fēng)系統(tǒng)圖對(duì)分析采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是否可靠。

2.2 通風(fēng)系統(tǒng)隱患排查結(jié)果分析

2.2.1 通風(fēng)阻力測(cè)定分析

采用氣壓計(jì)法對(duì)井下4 條主通風(fēng)路線通風(fēng)阻力進(jìn)行測(cè)定，其中測(cè)定的3609 工作面、9602 工作面通風(fēng)均屬于西風(fēng)井，3705 工作面、9702 工作面通風(fēng)均屬于西二風(fēng)井，具體各通風(fēng)路線通風(fēng)阻力測(cè)定結(jié)果見表1 所示。

表1 通風(fēng)阻力測(cè)定結(jié)果

1）井下通風(fēng)阻力測(cè)定的4 條路線通風(fēng)風(fēng)量分別為13 789 m3/min、14 582 m3/min，根據(jù)相關(guān)規(guī)定當(dāng)通風(fēng)量介于10 000～20 000 m3/min 時(shí)，礦井通風(fēng)阻力應(yīng)在2 940 Pa 以內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的4 條通風(fēng)路線通風(fēng)阻力最大為1 974.5 Pa，小于2 940 Pa，因此礦井通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力可滿足相關(guān)要求規(guī)定。

2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的4 條通風(fēng)路線中等積孔最小為6.20 m2，通風(fēng)阻力最大為0.036 77 N·s2·m-8，因此判定礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)處于容易通風(fēng)階段。

3）分析各側(cè)風(fēng)路線風(fēng)阻分布，發(fā)現(xiàn)各路線風(fēng)阻分布基本合理，但是普遍存在回風(fēng)段通風(fēng)阻力大問題，特別是9602 工作面?zhèn)蕊L(fēng)路線，回風(fēng)段通風(fēng)阻力占比達(dá)到60%以上，具體占比見圖1 所示?；仫L(fēng)段通風(fēng)阻力占比較高的主要是巷道變形量大、后期修整不到位以及有效通風(fēng)斷面小等導(dǎo)致。

圖1 通風(fēng)阻力及通風(fēng)長(zhǎng)度占比

2.2.2 其他通風(fēng)隱患排查分析

采用檢測(cè)表法對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患進(jìn)行排除，發(fā)現(xiàn)有三個(gè)安全隱患，具體為：

1）礦井西二風(fēng)井機(jī)房水柱計(jì)、監(jiān)測(cè)傳感器間數(shù)值存在大偏差，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)主要是由于傳感器未及時(shí)校對(duì)同時(shí)傳感器表面粘附有粉塵，從而導(dǎo)致傳感器檢測(cè)結(jié)果存在較大偏差。在后續(xù)應(yīng)強(qiáng)化此類問題的檢測(cè)以及整改工作。

2）部分通風(fēng)管理制度落實(shí)不到位，測(cè)風(fēng)記錄不完善，部分巷道實(shí)際風(fēng)量與記錄風(fēng)量間存在一定偏差，后期應(yīng)針對(duì)性強(qiáng)化管理及監(jiān)督。

3）礦井西風(fēng)井、西二風(fēng)井風(fēng)量分別為13799 m3/min、14 582 m3/min，風(fēng)機(jī)風(fēng)量分配不合理?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，主要是由于井下生產(chǎn)主要集中在西二風(fēng)井服務(wù)范圍內(nèi)。因此，再后續(xù)可對(duì)井下生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化，合理布置采掘工作，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)服務(wù)范圍風(fēng)量的合理分配，更好發(fā)揮主要通風(fēng)機(jī)性能。

3 結(jié)論

1）對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段礦井通風(fēng)系統(tǒng)處于容易通風(fēng)階段，但是通風(fēng)阻力主要集中在回風(fēng)巷段，因此后續(xù)應(yīng)對(duì)回風(fēng)巷進(jìn)行針對(duì)性維護(hù)。

2）對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)安全隱患進(jìn)行排查，共發(fā)現(xiàn)有3 處安全隱患，并對(duì)安全隱患類型、原因以及后續(xù)整改措施進(jìn)行分析。