關于煤礦通風系統穩定性問題的研究

摘要：近年來，我國整體的經濟實力已經顯著增強，且在國際上的實力也較為顯著，尤其是科學技術的發展更是日新月異，作為我國產業發展的重要能源提供者煤礦企業已經得到了十分突出的進步，其不僅壯大了我國整體的工業實力，同時也推動了我國現代化建設的速度。然而在實際的煤礦開采中，經常出現各類安全事故，導致礦井工作人員的生命財產安全受到嚴重損失，而通風系統穩定性的級別對此發揮著關鍵性的作用，一旦礦井的通風系統不夠穩定，出現安全隱患，當進行煤炭開采時，極容易發生瓦斯爆炸以及煤礦坍塌事件，因此，如何做保障煤礦通風系統的穩定性，確保其風流穩定，找到影響通風系統穩定性的相關問題，對此制定合理的解決辦法，已經成為煤礦發展過程中主要考慮的問題，對此，本文將進行詳細的探討。

關鍵詞：通風系統；穩定性；妨礙因素

煤礦開采一直是陜西的重要生產方式，對其經濟發展具有重要的推動作用，對整個社會發展產生了重要影響，通風系統是整個礦井與外部環境接觸的重要通道，當大量瓦斯泄露，且通風不流暢，極容易發生各類安全事故，危害礦工的生命財產安全。由于事故具有突發性，加上礦工缺乏相應的自我保護意識，礦井整體的通風系統穩定性較差，每當發生事故時，礦工自身的生命將受到嚴重傷害。對此，如何保證礦井通風系統的穩定性，找出影響其安全性的影響因素，在開采生產正常進行的同時，保證礦工的生命財產安全。

一、礦井通風系統穩定性的達標要求

關于礦井的通風系統管理，其要求整個礦井每個分支的通風系統都保證正常的穩定性，一旦礦井各分支上風流所受阻力大小發生改變時，整個通風系統要想實現其穩定性，必須保證每個分支通風設備的數量以及質量符合相應的開采生產指標。在整個通風系統中，其網絡部分風流的安全性能將視為整個穩定性能探究的主要因素，影響其發生變化的為各條線路風量高低以及風流方向。在礦井的通風系統中，一旦其內部的風阻出現改變時，一般的路線只改變風量大小，而角聯路線的風流方向也會發生相應的改變。如果礦井底部采風地點的風涼已經符合系統運行的正常指標而且可以在較長時間內保持不出現明顯改變，那么將便將此時的通風系統看作一個穩定性極好的通風系統。

與其他系統不同的是，礦井的通風系統則是由巷道來往交錯組合而成的混合復雜型系統，從數學角度來看的話，可以將此通風系統看作是由點、線以及其各自屬性整合形成的一個網絡結構，而當今煤礦的實際開采地情形較為惡劣，地質穩定性差，員工多為勞動人民，其自身素質較低，自我保護意識薄弱，一旦發生瓦斯爆炸，再加上通風系統的穩定性差，由此可見，通風系統的穩定性對礦井的安全來講十分重要。

二、妨礙礦井通風系統穩定性的因素

突發性，隨機性是礦井通風系統的主要特征，由于通風系統是受風力大小以及風向、風阻等改變而產生改變的一個動態系統，而實際工作過程中，通風系統受以下因素的影響：通風系統的設備、整個通風網絡布局以及自然因素等。

（一）通風系統的設備：礦井中通風系統由主要通風機以及其他次要通風機數量與其性能等組成，其一旦發生變化，則會引起整個通風路線風量的改變，從而帶動礦井其他地點風力產生變化。例如，陜西韓城礦業有限公司近年來事故頻發的主要原因為通風系統不穩定，倘若其通風設備處于正常工作狀態，即使一些分支上通風效果無法改變或改變效果不顯著時，仍可借其他分支上通風機的力量對其提供能量，則可以較為有利的扭轉整個礦井通風系統的風流穩定性。

（二）通風網絡結構。在整個開采礦區，各個巷道之間的空氣流動形成了整個通風系統，用于其生產以及穩定性需要，而網絡結構則是整個通風系統的關鍵因素，其網絡分析圖則對整個礦區安全生產、通風效果產生重要影響，而在這個網絡圖中，各個點與線之間的聯系便形成了復雜的網絡結構。而礦區通風巷道并不經常更換，經過長時間的使用，其部件逐漸發生老化，受當地地質因素的影響，使得通風系統的路線截面出現較為嚴重的變形，從而影響整個通風系統的穩定性。同樣以陜西韓城礦業有限公司為例，由于缺乏對風向巷道的定期維護，導致礦井內部回風時的阻力加大，整個礦區的供風力量不大，無法滿足正常的生產需要，其瓦斯爆炸時，無法做出相應的應對措施，從而導致損失嚴重。

（三）礦井所受的自然風壓隨季節變化。由于礦井位置多位于郊區，且周圍建筑物較少，與上方的大氣形成一片，當大氣發生變化時，礦井內部的空氣也會出現一定的偏差，尤其是地表溫度對礦井的生產影響更加明顯，其直接導致礦井內部的空氣密度產生相應的變化。所謂的礦井內部的自然風壓是由巷道回風一側其空氣柱不同的密度形成的重力差，由于礦井內部的空氣與周圍的大氣形成一體，其受季節變化的影響十分明顯，一般而言，夏天，自然風壓呈現負狀態，使得礦井整個的通風不夠流暢；而冬天卻截然相反，由于此時的自然風壓為正，加快了整個礦井的通風速度。由于不同季節，自然風的風向以及風力大小不同，這導致礦井巷道中的風流穩定性較差，其質量以及數量經常發生變化，當其變化幅度超過規定的范圍時，則影響通風系統的正常排風。經礦工人員長時間的觀測以及總結，了解到風流不穩定分為以下兩種：一是正常開采期間的不穩定，而是災害前期的不穩定，而導致正常生產開采期間風流不穩定的因素是由礦井內部通風網絡結構與整體通風動力不足造成的，除此之外，礦區內部建筑物的位置、高度、與自然風風向的角度等都影響礦井風流的不穩定。拿陜西韓城礦業有限公司來講，由于建筑物之間的場地空隙被開采的雜物以及礦工隨地堆放的物品擠占，導致風流道路發生堵塞，在通風過程中無法順利排風，因此，發生事故時，無法為后期的援救爭取更多的時間，由此可見，保證礦井內部風流的穩定性，對減少事故的發生有著非常重要的作用。

三、結束語

陜西省作為我國重要的煤礦生產基地，是我國重要的煤炭供給地。但隨著近年來生產技術、工作環境以及工作條件的改變以及人們安全意識的降低導致煤礦事故頻發，不僅嚴重危害礦工的生命財產安全，而且影響礦井開采工作，對我國工業的發展產生不同程度的影響。對此，如何做好礦井通風系統的安全工作，排除各類安全隱患，并做好應急措施，保障礦工的生命財產安全，使得煤炭生產，開采工作順利進行，本文從影響礦井通風系統的穩定性問題進行了詳細的探究，深入了解了影響礦井通風系統穩定性的因素，希望能給予相關部門一些建議。

參考文獻：

[1] 張儉讓，董丁穩. WNN的礦井通風系統可靠性評價模型[J]. 西安科技大學學報. 2009（05）

[2] 朱詩山. 基于通風網絡動態的井巷風流變化與穩定性[J]. 煤炭技術. 2009（05）

[3] 陳善樂，李琳. 角聯分支對通風系統可靠性的影響[J]. 現代礦業. 2009（02）