礦井通風系統安全措施分析

【摘要】在礦井生產過程中，必須源源不斷地將地面空氣輸送到井下各個作業地點，供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害氣體和礦塵，創造良好的工作環境，保障井下作業人員身體健康和安全。礦井通風是礦井安全工作的基礎，是稀釋和排除礦井瓦斯與粉塵最有效、最可靠的方法，也是創造良好勞動環境的基本途徑。

【關鍵詞】礦井；通風系統；安全措施

1.礦井通風

在礦井生產過程中，必須源源不斷地將地面空氣輸送到井下各個作業地點，供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害氣體和礦塵，創造良好的工作環境，保障井下作業人員身體健康和安全。這種利用機械或自然通風動力，使地面空氣進入井下，并在井巷中作定向和定量地流動，最后排出礦井的全過程稱為礦井通風。

2.礦井通風系統的定義和類型

礦井通風系統是礦井生產系統的重要組成部分，其設計合理與否對全礦井的安全生產及經濟效益具有長期而重要的影響。

2.1礦井通風系統的類型

按進、回井在井田內的位置不同，通風系統可分為中央式、對角式、區域式及混合式。

2.1.1中央式所謂中央式通風系統，是指進、回風井均位于井田走向中央。根據進、回風井的相對位置，又分為中央并列式和中央邊界式。

2.1.2對角式通風系統又可分為兩翼對角式和分區對角式。所謂兩翼對角式是指進風井大致位于井田走向的中央，兩個回風井位于井田邊界的兩翼，稱為兩翼對角式。

2.1.3區域式在井田的每一個生產區域開鑿進、回風井，分別構成獨立的通風系統。

2.1.4混合式由上述諸種方式混合組成。例如，中央分列與兩翼對角混合式，中央并列與兩翼對角混合式等等。

2.2主要通風機的工作方式

主要通風機的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。

2.2.1抽出式主要通風機安裝在回風井口，在抽出式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統處在低于當地大氣壓力的負壓狀態。當主要通風機因故停止運轉時，井下風流的壓力提高，比較安全。

2.2.2壓入式主要通風機安設在入風井口，在壓入式主要通風機作用下，整個礦井通風系統處在高于當地大氣壓的正壓狀態。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風礦井采區的有害氣體通過塌陷區向外漏出。當主要通風機因故停止運轉時，井下風流的壓力降低。采用壓入式通風時，須在礦井總進風路線上設置若干通風構物，使通風管理困難，且漏風較大。

2.2.3壓抽混合式在入風口設風機作壓入式工作，回風井口設風機作抽出式工作。通風系統的進風部分處于正壓，圄風部分處于負壓，工作面大致處于中間，其正壓或負壓均不大，采空區通連地表的漏風因而較小。其缺點是使用的通風機設備多，管理復雜。礦井通風方法一般采用抽出式。當地形復雜、露頭發育老窯多、采用多風井通風有利時，可采用壓入式通風。設計選擇通風方法時，可根據礦井的具體條件通過技術經濟比較后確定。

3.優選礦井通風系統

3.1礦井通風系統的要求

3.1.1每一礦井必須有完整的獨立通風系統。

3.1.2進風井口應按全年風向頻率，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方。

3.1.3箕斗提升井或裝有膠帶輸送機的井筒不應兼作進風井，如果兼作回風井使用，必須采取措施，滿足安全的要求。

3.1.4多風機通風系統，在滿足風量按需分配的前提下，各主要通風機的工作風壓應接近，當通風機之間的風壓相差較大時，應減小共用風路的風壓，使其不超過任何一個通風機風壓的30%。

3.1.5每一個生產水平和每一采區，都必須布置回風巷，實行分區通風。

3.1.6井下爆破材料庫必須有單獨的新鮮風流，回風風流必須直接引入礦井的總回風巷或主要回風巷中。

3.1.7井下充電室必須用單獨的新鮮風流通風，回風風流應引入回風巷。

3.2確定礦井通風系統

根據礦井瓦斯涌出量、礦井設計生產能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產需要等條件，提出多個技術上可行的方案，通過優化或技術經濟比較后確定礦井通風系統。礦井通風系統應具有較強的抗災能力，當井下一旦發生災害性事故后所選擇的通風系統能將災害控制在最小范圍，并能迅速恢復正常。

4.如何確保礦井通風系統的安全性

礦井通風系統是礦井生產系統的重要組成部分，它對礦井的穩產高產、防災抗災能力和礦井的經濟效益有著重大的影響。礦井通風系統由多個要素組成，各要素之間存在著有機的聯系，彼此又相互影響。為了保證礦井通風系統的安全、穩定和可靠，應采取如下措施：

4.1要有穩定的通風網絡結構，保證風流穩定：

①采煤工作面、掘進工作面應采用獨立通風。

②在布置通風系統時要盡量避免和減少角聯風道，特別是采煤工作面不允許布置在角聯風道上，以保證風流的穩定。對存在角聯通風的巷道必須采取有效的風流穩定控制措施。

③礦井不應多水平同時開采。機電硐室應獨立通風，且風量符合要求。井下火藥庫應有單獨的進風道，回風必須直接引入礦井主要回風道或獨立回風，且保證有足夠的新鮮風流。

4.2要有足夠的通風能力，保證有效通風：

①礦井應有足夠的通風能力，滿足各個用風地點的風量要求，嚴禁超通風能力生產。

②按規定進行通風網絡解算，預測風量分配和阻力分布，合理進行通風機的選型。③經常檢查礦井供風量、漏風量大小及其漏風分布情況，使礦井的有效風量率和外部漏風率均控制在礦井通風質量標準規定的范圍內。

④在設計過程應充分考慮自然風壓的影響，并根據氣候條件的變化情況及時調節主要通風機工況，以保證主要通風機高效運行。

⑤生產布局合理，加強回風巷維護和通風構筑物保護措施，減少通風阻力，使通風系統處于最佳狀態。

4.3 要有可靠的通風設施和裝備，保證正常通風時期有效控制風流并符合抗災救災能力的要求：

①根據礦井通風網絡的布置與結構，合理布置通風設施和通風構筑物，且盡量做到數量少位置正確和質量可靠。

②礦井要有完善的反風裝置。

③風硐必須按規定安裝防爆門。

4.4 要有合理的通風網絡，以保證巷道的阻力分布能夠滿足各用風地點的通風需求在通風網絡中，風流按巷道風阻進行風量分配，分配到各個工作面的風量，往往不能滿足要求，需要采取控制與調節風量的措施。此外，隨著生產的發展和變化，工作面的推進和更替，巷道風阻、網絡結構及風量均在不斷變化，相應的要求及時進行風量調節。為降低礦井通風阻力，滿足用風地點的通風需求，必須對全礦井通風網絡進行全面調查和阻力測定，在關鍵分支上進行降阻，降低通風阻力的途徑有以下幾種方法：

①擴大巷道斷面。

②降低巷道局部阻力。

③開掘新井巷，縮短通風長度。

④增加并聯風路。

⑤調整采掘布局，實現均衡生產。

4.5建立完善的礦井通風管理制度和通風管理機構，并配足人員。嚴格執行井下動火安全技術措施的審批制度。局部通風機專人管理，制定專項措施，保證工作面的風量風速滿足要求；對有毒有害氣體濃度按規定進行監測。

4.6加強職工教育和培訓工作，提高職工、工程技術人員的通風管理水平和技術素質，推行全面質量管理，使礦井通風更有效更安全。

【參考文獻】

[1]王惠賓，胡為民等.礦井通風網絡理論與算法[M].中國礦業大學出版社，2005.

[2]邸知乾主編.礦井災害處理與分析.第一版.徐州：中國礦業大學出版社，2003.

[3]趙以惠主編.礦井通風與空氣詞節.第一版.徐州：中國礦業大學出版社，2004.