金屬礦山通風系統(tǒng)安全問題分析與對策

楊國琳

（招遠市應(yīng)急救援保障服務(wù)中心， 山東 煙臺 265400）

引言

對礦山開采工作而言，通風系統(tǒng)的高效構(gòu)建不僅關(guān)系著開采工作能否高效進行，還對井下人員的安全有有著重要的影響。因此，企業(yè)技術(shù)人員必須結(jié)合當前實際情況構(gòu)建完善的通風系統(tǒng)，為井內(nèi)的可循環(huán)系統(tǒng)提供新鮮空氣，從而有效清除井下廢氣，保證井下人員安全。另外，當井下發(fā)生安全事故時，安全員還可以利用礦山通風系統(tǒng)對井下的風速及風向加以控制，使其與其他系統(tǒng)形成有效的配合，降低資源的損失。

1 金屬礦山通風系統(tǒng)的運行方式

1.1 抽出式通風

抽出式通風指在回風井巷的出口地段安裝縫隙，利用風機運轉(zhuǎn)過程中會使井下產(chǎn)生負壓的特點，使新鮮空氣隨著風流逐步進入井內(nèi)，而存在污染的空氣則可以通過回風井巷被風機抽出地表[1]。通常情況下，企業(yè)不會在井下設(shè)計進風井巷。這不僅可以使工程量得到降低，還能有效降低施工成本，便于管理工作的高效進行。因此，在金屬礦山通風系統(tǒng)中，抽出式通風得到了廣泛應(yīng)用。

但從實際應(yīng)用效果來看，該方法也存在一定的應(yīng)用缺陷：第一，由于礦井通風方式往往會與回踩次序相結(jié)合，而采空區(qū)與回風巷則會進行結(jié)合，使得一旦采空區(qū)有漏風現(xiàn)象的發(fā)生，就會使風流出現(xiàn)短路，降低開采區(qū)的新風量[2]。第二，對高硫類礦山而言，風機很容易受到污染侵蝕等現(xiàn)象的影響，對自身應(yīng)用效果造成干擾，后續(xù)開采工作的安全穩(wěn)定進行也會受到阻礙。第三，當?shù)V山處于高寒等特殊區(qū)域時，為使進風井口能夠正常運行，需結(jié)合當?shù)氐膮^(qū)域特點設(shè)置相應(yīng)的保護措施，避免對其造成破壞。

1.2 壓入式通風

壓入式通風指在進風巷入口安裝風機，利用該設(shè)備將新鮮空氣壓入境內(nèi)。而其中的污風則由上部中段出口處進行清除，從而使井下空氣長時間保持正壓狀態(tài)。同時，壓入式通風可以利用提高輸送壓力，使新氣能夠被全面送入井中，以減少資金的投入[3]。在此過程中，需要注意對礦井內(nèi)部空間進行封鎖，減少新鮮空氣的流失率。但是，井巷作為空氣輸送與人員通行的核心通道，給封鎖工作帶來了較大的難度，新風的流失率也得到提升。因此，技術(shù)人員需為壓入式通風的開展建設(shè)單獨的入風井巷，提高了原本的工程量。此外，由于壓入式通風的回風段位置設(shè)置在低壓區(qū)，這也降低了污風的排出效率。

2 通風系統(tǒng)運行過程中存在的問題

2.1 外部因素

在實際的礦山開采過程中，大多數(shù)技術(shù)人員會選擇多中段同時開采的方式，但這種方式使得其無法在每個段落的間隔設(shè)置回風巷道。再加上礦山內(nèi)部開采規(guī)范沒有得到嚴格落實，導致各開采段落的施工無法實現(xiàn)規(guī)范進行。同時，當?shù)V井爆破工作結(jié)束后，開采人員在施工過程中很可能使不同區(qū)域的空氣發(fā)生交互，進而導致灰塵等污染物在井下發(fā)生流動，對空氣造成了嚴重的污染[4]。另外，由于礦山的所處位置大多在丘陵、山區(qū)等特殊區(qū)域，這使得不同井口的高度、環(huán)境粗在較大差異。在這種狀態(tài)下，自然風會給不同的井口帶來不一樣的影響，進而導致其內(nèi)部的氣流方向不斷變化，不利于空氣質(zhì)量的長久保持。此外，對通風系統(tǒng)而言，其主扇區(qū)的效用發(fā)揮與自然風成反比，特別是對于抽出式的通風系統(tǒng)，若其輔助風扇的協(xié)助作用沒有得到發(fā)揮，就很容易在礦井的入風口或井口等處產(chǎn)生反向氣流，造成入風口空氣排除的問題。

2.2 內(nèi)部因素

首先，受通風系統(tǒng)主風扇區(qū)結(jié)構(gòu)的影響，通風系統(tǒng)自身的運行動力不足，給部分地區(qū)空氣的流通帶來了較大的阻力，進而使該工作的進行消耗了較多的能像。其次，缺乏專業(yè)的技術(shù)人才[5]。現(xiàn)階段，多數(shù)礦山企業(yè)的人員儲備嚴重不足，管理者既不能對現(xiàn)有員工實施科學的規(guī)劃安排，也無法給在崗職工提供培訓的機會，導致多數(shù)員工的專業(yè)技能水平較低，工作經(jīng)驗也不足，無法滿足通風系統(tǒng)的運作要求。最后，管理人員無法對部分開采段風量進行高效調(diào)控，且存在通風設(shè)施不完善等問題，進而使井下的空氣無法實現(xiàn)合理的分配，降低了有效空氣量。

2.3 其他問題

在實際的開采過程中，技術(shù)人員常常使用空場采礦法進行施工，但這種方法的應(yīng)用會使其內(nèi)部出現(xiàn)較多的采空區(qū)，若不及時對其進行填補，就會使礦井內(nèi)部關(guān)鍵位置的空氣受到污染，進而對整個通風系統(tǒng)的運行效果造成影響，空氣質(zhì)量也會發(fā)生下降。此外，還有的礦井內(nèi)部存在空氣泄漏的問題，對實際通風效果造成了影響。例如，部分礦井使用抽出式進行通風，但在礦井自身結(jié)構(gòu)的影響下，部分空氣會通過地面采空區(qū)或探險部位進入通風系統(tǒng)，導致其回風道內(nèi)的通風量下降，對空氣循環(huán)系統(tǒng)的正常運行也會造成干擾。

3 金屬礦山井下通風安全管理措施

3.1 加強對信息管理的應(yīng)用

會對井下通風安全產(chǎn)生影響的因素較多，如有害氣體、火災(zāi)等，這使得礦山企業(yè)需要管理者對各影響因素進行明確的了解，提高對安全隱患的防范效果。而隨著信息技術(shù)的成熟發(fā)展，技術(shù)人員需要對該技術(shù)的應(yīng)用進行深入研究，采取適宜的措施發(fā)揮該技術(shù)的作用，從而切實提高井下通風系統(tǒng)的信息化管理效果。為此，技術(shù)人員可從以下幾方面進行：首先，增加對通風系統(tǒng)的資金投入，并對系統(tǒng)中的硬件、軟件等進行更新，使系統(tǒng)高效進行，充分發(fā)揮通風系統(tǒng)的功能。第二，企業(yè)可以在井下安排專業(yè)人員，尤其使用專業(yè)設(shè)備對井下的空氣質(zhì)量進行定期檢測，為通風系統(tǒng)的安全運行提供保障，第三，引進GIS、GPS 等高新技術(shù)，并將其與通風系統(tǒng)進行結(jié)合使用，從而實現(xiàn)對井下環(huán)境的實時監(jiān)督，有助于及時發(fā)現(xiàn)其中存在的故障問題，并能對現(xiàn)場人員進行示警，從而有效提高通風安全管理效果。

3.2 加強管理團隊的建設(shè)

通過對以往井下安全事故進行分析可得，人為因素是影響安全管理質(zhì)量的重要因素。在這種情況下，企業(yè)若想降低安全事故的發(fā)生率，就需加強管理團隊的建設(shè)，提高員工的綜合素質(zhì)，強化其專業(yè)能力，以滿足井下安全管理工作的開展需要。首先，企業(yè)需要構(gòu)建完善的井下通風安全管理團隊，保證各項工作能夠得到有效落實。同時，還需要充分發(fā)揮各工作人員的專業(yè)能力，從而對安全管理標準進行落實。其次，保證工作人員與其所在崗位間有足夠的契合度，針對性選擇合適的人才。只有這樣，員工才能在遇到突發(fā)事故時快速做出反應(yīng)。

3.3 加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

首先，技術(shù)人員需要對礦山開采過程涉及的各個系統(tǒng)進行完善，在提高空氣質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低空氣流動，從而使空氣污染等現(xiàn)象得到規(guī)避。同時，對礦山作業(yè)過程中的排水、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)加以重視，做好相應(yīng)的安全措施，并制定正確的工作目標，以使通風系統(tǒng)得到高效運行，各開采作業(yè)環(huán)節(jié)也能正常運轉(zhuǎn)。其次，對礦山下的礦房需要進行合理布置，并在作業(yè)開始前對其順序進行科學規(guī)劃，加強對作業(yè)環(huán)節(jié)、構(gòu)成等的掌握。

3.4 加強對通風系統(tǒng)建設(shè)

首先，在安裝礦井通風系統(tǒng)時，技術(shù)人員需要對材料、設(shè)備及所用技術(shù)等進行合理選擇，以保證通風系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，進而使其在作業(yè)過程中能夠使井下的空氣實現(xiàn)平穩(wěn)循環(huán)。其次，還需要對礦井內(nèi)部的空氣流通進行深入研究，分析其流動規(guī)律，找到其中存在的安全風險，制定針對性的處理措施，以降低通風系統(tǒng)的故障概率。最后，在日常的作業(yè)過程中，檢修人員需對通風系統(tǒng)的運行狀態(tài)加以關(guān)注，及時進行檢查更新。這不僅可以提高系統(tǒng)的安全性，還能對礦山內(nèi)部的空氣流通情況進行實對掌握。在此過程中，技術(shù)人員不僅需注意對系統(tǒng)可靠性的分析，還需要對氣流量的變化范圍是否在規(guī)定范圍內(nèi)加以考慮。