礦井通風系統的合理性規劃與降低風阻措施

鄭建忠（黑龍江煤礦礦用安全產品檢驗中心，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 合理通風系統應遵循的基本原則

1.1 整體性原則：礦井通風系統是通風網絡、通風動力以及通風控制設施等構成的工程體系。在井田建設階段通風系統設計時就應根據井田邊界范圍的實際情況，通過分析礦井的蘊藏量、埋藏深度、瓦斯含量、地形地貌、地質構造、開采條件以及生產與安全等因素設計合理的通風系統；采掘巷道布置時也應考慮到對通風系統的影響，以確保通風系統協調有序。

1.2 適應性原則：適應性指通風系統的設計、安裝和使用應就具體情況，適時進行調整，根據礦井所處的不同時期,即建井期、投產初期、正常生產期、擴大生產及礦井收縮期的不同生產過程及地質構造、工作面推進速度等因素對通風系統進行相應的改進。

1.3 抗災性原則：煤礦災害的發生是防不勝防的，事故也是難以杜絕的，因而，在進行通風系統設計時，不但要慮及現有生產系統的需要，而且不能因通風系統不合理或不完善而導致災害發生，而在發生災害時，可以利用現有通風系統加以控制，使災害范圍和損失降至最小。

2 設置合理的通風系統

2.1 礦井建井階段通風系統的合理布置。礦井通風系統必須本著“降低風阻、簡化通風系統、保證通風系統的合理可靠”原則進行優化設計。

2.1.1 礦井通風方式的選擇。一般根據煤層瓦斯含量高低、煤層埋藏深度和儲存條件、沖擊層厚度、煤層自燃傾向、小窯塌陷漏風情況、地形地貌狀態以及開拓方式等因素綜合考慮。高瓦斯、自燃傾向嚴重及有熱害礦井宜采用對角式或分區對角式通風；投產初期且自燃發火不嚴重礦井可采用中央并列式；大型煤礦、井田面積大、產量高或分區開拓時可采用混合式通風。

2.1.2 礦井通風方法的選擇。目前我國東北地區煤礦基本采用抽出式通風方式即原則上對于瓦斯礦井我國一般選用抽出式通風方法，但抽出式通風方法具有瓦斯涌出量大，通風費用高的缺點；壓入式通風方法則相反，壓入式通風方法抗災能力比抽出式通風方法強，固針對此類礦井應當采用壓入式通風方法。

2.1.3 采區通風系統的布置：采區通風系統是礦井通風系統的最重要組成部分，其必須有獨立的風道，實現分區通風。通風網絡簡單，要具有較強的防災抗災能力，設置災變時風流控制設施。同時要做到風阻少、漏風?。▋炔柯╋L）、風流穩定性強。

2.1.4 建立合理的通風網絡布局。合理的通風網絡結構相對簡單，且風阻小，避免在采區或兩個工作面之間出現角聯網絡，保證風流持續穩定，達到通風安全的目的。

2.2 礦井生產階段

2.2.1 礦井制定年度采掘計劃時，必須核對年度通風能力，按通風能力確定年度產量計劃；同時還要進行季度、月度通風能力核定，根據風量核算結果編制每月采掘計劃，并與年度計劃相銜接，嚴禁月度超能力、超計劃組織生產，當通風系統發生變動時，必須重新進行能力核定。

2.2.2 加強礦井通風設施的管理，減少漏風，檢查“一通三防”設施的完好率，每月組織一次全礦通風系統徹查。

2.2.3 加強局部通風管理，局部通風機必須保持24小時正常運轉，運行前的風筒布必須進行阻燃性能測試，并由通風處對局部通風設施、設備進行驗收及定期監督檢查，并實行“三專兩閉鎖”。

2.2.4 礦井通風系統必須每三年進行一次通風阻力測定，每五年進行一次通風機性能測試，新安裝的主通風機運行前必須進行性能測試工作。

3 降低通風阻力的措施

3.1 摩擦阻力是礦井通風阻力的主要部分，因此應以降低摩擦阻力為重點，同時注意降低某些風量的井巷局部阻力。

3.2 井巷風量要合理。摩擦阻力與風量的平方成正比，因而在通風設計和管理中，不能隨意增加風量，各用風點風量在滿足安全生產要求條件下，適時調節主通風機的工況，避免風量在巷道內過于集中，從而降低礦井富?？傦L量。同時應當盡可能地使礦井的總回風晚匯合，總進風早分開。

3.3 因為摩擦阻力與通風斷面積的三次方成反比，所以擴大井巷斷面積能大大降低通風阻力。因而通過實測及計算得出最大通風阻力巷道。針對斷面面積偏小的巷道，可考慮擴大巷道的斷面積；對于條件所限，不能隨意擴大斷面積時，可以采用雙巷并聯通風的方法；同時，在日常管理工作中要經常修整巷道，減少巷道堵塞物，使巷道完整、清潔、保持暢通，使巷道有足夠斷面積。斷面積增加以后，風速自然變小，避免了風量過于集中地通過小斷面風道，從而降低了阻力。

3.4 選擇周長較小的井巷。斷面積相同的條件下，圓形周長最小，因此，主要巷道盡量選擇半圓拱或三星拱斷面的風道；次要巷道或采區內服務年限不長的巷道方可考慮梯形或矩形斷面。

3.5 礦井通風設計時，應盡量選用摩擦系數較小的支護方式，如噴錨、錨桿、錨索等，需要木支護或鋼支護時，應整齊支護，背好幫頂，使礦井壁面平整光滑，同時，及時修復被破壞支架，失修率不大于7%，以降低礦井通風阻力。

3.6 減少巷道長度。摩擦阻力與巷道長度成正比，故在滿足開采開拓的前提下，盡可能縮短風路長度，及時甩掉經過采空區且風路很長的巷道和封閉廢棄舊巷。

3.7 降低局部通風阻力。局部風阻是由局部阻力地點巷道斷面的變化而引起的風流速度的大小、方向、分布的變化。進而采取以下的措施：最大限度減少局部阻力地點的數量和避免井巷斷面突然擴大或突然縮??；連接不同斷面的巷道時，要把連接邊緣做成斜線或圓弧形；巷道轉彎，轉角越少越好；在風流發生劇烈沖擊處設置導風板；減小局部阻力地點的風流速度及巷道的粗糙程度；減少巷道正面阻力物，即無雜物、無於泥、無不必要的成串礦車。

礦井的通風系統是影響礦井安全生產的主要因素，并關乎井下勞動環境的優劣，布局必須簡單合理，管理有效，且通風阻力的優化和降低，直接影響到通風機的安全、經濟運行。所以無論在礦井建井階段還是在生產階段，必須盡量保證通風系統的合理性以及考慮使風阻降至最小值的必要措施。

[1]鄧宗保，李改.礦井通風系統合理性的評價[J].華北科技學院學報，2008.