煤礦通風(fēng)系統(tǒng)可靠性與管理對(duì)策研究

【摘要】該文結(jié)合梨樹(shù)煤礦的實(shí)際情況重點(diǎn)對(duì)影響礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的因素進(jìn)行分析，指出在以后的工作中提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的主要途徑，以加強(qiáng)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理，指導(dǎo)礦井的正常、安全生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】礦井通風(fēng)系統(tǒng)；可靠性因素；提高途徑

1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的標(biāo)志

（1）保持穩(wěn)定的風(fēng)流流動(dòng)。

（2）與礦井生產(chǎn)能力相適應(yīng)，主扇運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，風(fēng)量、風(fēng)壓滿(mǎn)足要求。

（3）井下風(fēng)流中的有害氣體和粉塵濃度符合規(guī)定。

2.影響礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的主要因素

2.1通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性

2.1.1采掘工作面串聯(lián)通風(fēng)發(fā)生率

礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本形式可分為串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有很大的優(yōu)越性。采用并聯(lián)風(fēng)路對(duì)于減小礦井通風(fēng)阻力，提高主扇工作風(fēng)量有重要的作用。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，串聯(lián)通風(fēng)的工作面的總個(gè)數(shù)不應(yīng)高于所有工作面總個(gè)數(shù)的20%。

2.1.2礦井風(fēng)網(wǎng)獨(dú)立回路數(shù)與角聯(lián)分支數(shù)

它反映了礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流的穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度。角聯(lián)分支越多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，礦井風(fēng)流的穩(wěn)定性越差。由于角聯(lián)分支的風(fēng)量和風(fēng)流方向不穩(wěn)定，所進(jìn)行的通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整工作就越頻繁。由于調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)會(huì)對(duì)礦井有關(guān)地點(diǎn)的風(fēng)流的穩(wěn)定性造成影響，可能出現(xiàn)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量不足現(xiàn)象，使礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠性降低。

2.2供風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量供需比

指礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際風(fēng)量與按規(guī)定計(jì)算所得風(fēng)量之比，它反映了礦井通風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)的有效性。在各采區(qū)內(nèi)部，各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際供風(fēng)量不宜過(guò)大；否則，在礦井風(fēng)阻不變的情況下，會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)阻力偏大，從而提高了主扇的風(fēng)壓，耗電量增大；同時(shí)，會(huì)使礦井各地點(diǎn)尤其是主要進(jìn)回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷的風(fēng)門(mén)壓差變大，漏風(fēng)增大，相反，若風(fēng)量供需比過(guò)小，則可能使某些用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量不足，不能及時(shí)排出工作地點(diǎn)的有害氣體和粉塵，甚至可能釀成事故。因此《煤礦安全規(guī)程》及通防管理文件要求，礦井總進(jìn)風(fēng)量比不能超過(guò)110%。

2.3礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力的分布情況

指礦井通風(fēng)阻力在網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵路線(xiàn)上所占的比例。它關(guān)系到礦井的通風(fēng)能力，通風(fēng)穩(wěn)定性和風(fēng)流控制的難易程度。

目前，礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)中通常的做法是依據(jù)形象設(shè)計(jì)規(guī)定的最大允許風(fēng)速來(lái)設(shè)計(jì)巷道斷面，而對(duì)巷道斷面的縮小、變形問(wèn)題考慮不夠充分。事實(shí)上，由于巷道的老化、年久失修，尤其是受地壓作用，個(gè)別地段巷道斷面發(fā)生嚴(yán)重縮小、變形，而這些巷道大都集中在采區(qū)和礦井的主要回風(fēng)流中，缺少必要的巷道維護(hù)條件，難以進(jìn)行維護(hù)，導(dǎo)致礦井通風(fēng)阻力增大，回風(fēng)量不足，通風(fēng)能耗增大，降低了礦井的通風(fēng)能力。

2.4通風(fēng)設(shè)施分布與質(zhì)量的合格性

指通風(fēng)設(shè)施布置的合理性和質(zhì)量的達(dá)標(biāo)程度。這里的通風(fēng)設(shè)施主要是指風(fēng)門(mén)和調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)。通風(fēng)設(shè)施總道數(shù)的多少反映了礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理的復(fù)雜程度和網(wǎng)絡(luò)風(fēng)流保持穩(wěn)定的難易程度。通風(fēng)設(shè)施的數(shù)量越少，風(fēng)流的穩(wěn)定性越高，通風(fēng)系統(tǒng)管理越容易。另一方面，若礦井內(nèi)部的風(fēng)門(mén)的完好程度較差，存在較大漏風(fēng)，則會(huì)增大礦井的內(nèi)部漏風(fēng)，使進(jìn)入礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量減小，降低礦井的有效風(fēng)量率。

2.5主要通風(fēng)機(jī)的能力備用系數(shù)

指在礦井既定通風(fēng)系統(tǒng)條件下，主要通風(fēng)機(jī)的最大可調(diào)風(fēng)量與實(shí)際風(fēng)量之比。備用系數(shù)越大，說(shuō)明主扇運(yùn)行越穩(wěn)定、安全。為使主扇運(yùn)行穩(wěn)定、安全，應(yīng)盡量減小礦井通風(fēng)阻力，使主扇的工況點(diǎn)落在合理的工作范圍內(nèi)，避免主扇的負(fù)壓過(guò)大。否則，既不利于主扇的穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)主扇采用抽出式通風(fēng)時(shí)，又會(huì)造成采空區(qū)漏風(fēng)過(guò)大，增大采區(qū)內(nèi)尤其是采空區(qū)內(nèi)的瓦斯涌出量，甚至引起煤炭自然。

2.6礦井自然風(fēng)壓對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的影響

由于梨樹(shù)煤礦開(kāi)采深度較深，礦井的自然風(fēng)壓的方向常年不變，冬夏季節(jié)僅有數(shù)量差別。由于受自然風(fēng)壓的影響，礦井總進(jìn)風(fēng)量一年四季是變化的。冬季總進(jìn)風(fēng)量較大，礦井負(fù)壓增大，作用于井下各處尤其是主要進(jìn)、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門(mén)上的壓差增大，開(kāi)關(guān)風(fēng)門(mén)的困難程度提高，易于造成風(fēng)門(mén)損壞而形成較大漏風(fēng)；相反，夏季總進(jìn)風(fēng)量減小，可能會(huì)使采區(qū)內(nèi)的某些地點(diǎn)出現(xiàn)供風(fēng)不足的情況。

3.梨樹(shù)煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀及潛在的不穩(wěn)定因素

3.1生產(chǎn)布局的變化使礦井通風(fēng)能力逐漸減小

目前，通風(fēng)能力與生產(chǎn)能力基本適應(yīng)，能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。但是，通風(fēng)系統(tǒng)的布置是與開(kāi)拓布置緊密聯(lián)系在一起的，隨著礦井生產(chǎn)布局的不斷變化，礦井的開(kāi)采重點(diǎn)將向東翼、后組各采區(qū)轉(zhuǎn)移，礦井生產(chǎn)能力雖較穩(wěn)定，但由于開(kāi)采范圍的不斷增加，礦井通風(fēng)系統(tǒng)將更加復(fù)雜化。東翼七采區(qū)、三采擴(kuò)大區(qū)的進(jìn)、回風(fēng)路線(xiàn)加長(zhǎng)，部分主要進(jìn)、回風(fēng)巷的有效通風(fēng)斷面因失修、變形而不斷縮小，會(huì)使礦井通風(fēng)阻力大大增加，通風(fēng)能力不斷變小。如不對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，通風(fēng)距離長(zhǎng)、主要生產(chǎn)采區(qū)供風(fēng)量不足，將成為制約礦井生產(chǎn)發(fā)展的首要因素。

3.2按需調(diào)節(jié)各采區(qū)風(fēng)量會(huì)使礦井通風(fēng)能力下降

梨樹(shù)煤礦生產(chǎn)布局發(fā)展的趨勢(shì)是采、掘布局日趨分散，集中程度降低，各采區(qū)靠自然分配風(fēng)量變得困難。為滿(mǎn)足各生產(chǎn)地點(diǎn)供風(fēng)要求，采用在阻力小的采區(qū)增阻，增大了礦井的通風(fēng)阻力，從而降低了礦井的通風(fēng)能力。

3.3通風(fēng)設(shè)施的可靠性降低

采區(qū)內(nèi)外的通風(fēng)設(shè)施主要是風(fēng)門(mén)。風(fēng)門(mén)漏風(fēng)是礦井總漏風(fēng)的主要組成部分。梨樹(shù)煤礦通風(fēng)設(shè)施的使用情況主要有風(fēng)門(mén)的數(shù)量多、對(duì)風(fēng)門(mén)的保護(hù)意識(shí)差等特點(diǎn)，因此存在因通風(fēng)設(shè)施的不穩(wěn)定造成影響礦井通風(fēng)系統(tǒng)的情況，從而威脅到礦井的安全生產(chǎn)。

3.4主要通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)能力將限制通風(fēng)能力的提高

礦井所用主扇為軸流式風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)性能特性是適應(yīng)低風(fēng)阻、大流量礦井，隨著礦井開(kāi)采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，礦井需供風(fēng)量會(huì)有所增加，同時(shí)，礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力也將不斷增大，單靠調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)的葉片角度將無(wú)法滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)所需風(fēng)量。因此，適時(shí)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，不斷降低礦井通風(fēng)阻力，或是更換能力更大的主扇方可滿(mǎn)足需求。

4.提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性的主要途徑

（1）加強(qiáng)對(duì)礦井通風(fēng)設(shè)施的管理，減小礦井漏風(fēng)。

（2）合理調(diào)整礦井通風(fēng)系統(tǒng)。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的日常管理工作中，堅(jiān)持定期對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分析，并按所確定的通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案，調(diào)整礦井的通風(fēng)系統(tǒng)；其中采區(qū)內(nèi)各用風(fēng)地點(diǎn)通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整又是礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整的主要內(nèi)容。在調(diào)整時(shí)，不能因?qū)δ骋坏攸c(diǎn)的調(diào)整而影響其它地點(diǎn)通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（3）提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)的抗災(zāi)能力。在通風(fēng)系統(tǒng)正常的條件下，有較完善的通風(fēng)設(shè)施；一旦發(fā)生事故，有較好的防止風(fēng)流紊亂、保證風(fēng)流穩(wěn)定的應(yīng)急措施。主要應(yīng)完善礦井主要進(jìn)、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷的風(fēng)門(mén)，安設(shè)反向風(fēng)門(mén)或可靠的風(fēng)門(mén)閉鎖裝置，且靈敏可靠，保證到時(shí)能正常使用；同時(shí)，巷道內(nèi)有完善的避災(zāi)路線(xiàn)牌和避難峒室，要為實(shí)施應(yīng)急措施創(chuàng)造條件，以提高其抗災(zāi)能力。

（4）根據(jù)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分布情況，及時(shí)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。隨著礦井生產(chǎn)布局的變化，根據(jù)礦井具體的生產(chǎn)情況，對(duì)礦井的集中生產(chǎn)采區(qū)適時(shí)進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化、改造，降低通風(fēng)阻力，使主要通風(fēng)機(jī)的能力得到充分發(fā)揮，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

5.結(jié)論

礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既要搞好日常管理，又要有遠(yuǎn)景規(guī)劃目標(biāo)。在礦井的通風(fēng)管理工作中，必須結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)影響通風(fēng)系統(tǒng)的因素進(jìn)行分析，及時(shí)制定可靠方案，按照正確的途徑，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行管理，確保系統(tǒng)安全、可靠，促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賈進(jìn)章，劉劍.通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性數(shù)值分析[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2003，30（6）：10-11.

[2]趙厚春，馮建文.礦井通風(fēng)網(wǎng)路中風(fēng)流穩(wěn)定性分析[J].煤礦現(xiàn)代化，2004（4）：40-41.

[3]吳向前.礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究[D].泰安：山東科技大學(xué)，2002.