談煤礦通風系統優化及可靠性分析

顏　勍

（潞安集團高河能源有限公司，山西　長治　046000）

談煤礦通風系統優化及可靠性分析

顏勍

（潞安集團高河能源有限公司，山西長治046000）

摘要：中國的70％的能量來源于煤礦，中國也是世界上最大的煤礦出口的國家。煤與中國工業和人們的生活都息息相關，煤礦事業的發展也為我國GDP的發展做出重大的貢獻，是關乎國計民生的事業。在煤礦事業發展中，保證煤礦安全一直是人們重視并致力于解決的一個問題。由于煤礦的過度開采，淺層煤礦的數量漸漸減少了，為了滿足經濟發展的需要和人們的生活需求，人們必須開采深層煤礦，安全隱患也增多不少。隨著煤礦開采范圍不斷擴大,煤礦開采的深度逐漸增加,煤礦中的供風距離越來越長,通風阻力顯著增加,風量不能滿足二水平同時生產要求。本文通過對通風狀況的分析和通風系統的探索，探討煤礦通風系統的最優方案及其可靠性的評估，力求提高煤礦的安全質量和工作效率，達到兩者的完美融合。

關鍵字：煤礦；通風系統；優化；方案；可靠性

1　煤礦通風系統的概況

煤是人們重要的能源之一，并且擁有悠久的歷史。對如今人類的社會發展以及文明的進步有著重要的作用。早在新石器時代，就有將煤作為燃料使用的記錄。據記載，美國擁有它的第一個商業煤礦是維吉尼亞州的Midlothian，于1748年開始開采。隨著工業革命的開展，煤成為主要的能源，煤礦的數量大幅上漲，但是礦難的數量也與日俱增，并成為嚴重的社會問題。

而常見的礦難有：瓦斯爆炸、煤塵爆炸、瓦斯突出、透水事故、礦井失火、頂板塌方等。而煤礦的通風系統在保障礦井安全方面有著非常重要的作用，它是煤礦礦井生產系統中不可或缺的重要組成部分，是煤礦安全事業中不可或缺的一部分。煤礦的通風系統主要是由通風網絡、通風動力設施和通風構筑物三個子系統組成的。但是煤礦通風系統并不是固定不變的，它的通風方式、方法、風流走向、通風構筑物等的不同，最后的效果也是不同的。

2　我國目前通風系統存在的問題

煤礦的通風系統由多種因素構成，要找出通風系統的最優方案，必須對目前存在的問題進行分析，才能具有針對性的提出解決措施。

（1）主要的通風機效率不高。這主要是兩種原因：礦井采用的設備較差，效率不高；所選用的風機性能與煤礦的通風阻力狀況不匹配。這都導致礦井的通風機的效率不高，不僅造成電能的浪費，而且礦井的通風效果不好。

（2）通風的阻力大，分布不合理。由于風量大而通風斷面小，堆積物較多，風速過大，風向的通風阻力過大。為了克服這種通風阻力，礦井必須配備大功率的通風機，這導致通風機耗電量過高，礦井的通風設置不合理。

（3）礦井的風量不足。有的礦井由于全礦或采掘面供風置不足、或風流串聯次數多，往往造成某些地點瓦斯聚集、礦塵濃度超標，這些直接威脅礦井工作者的生命安全。而這種情況在中小型礦井中發生較多，雖然有資金不足的原因，但這個問題不應被忽視。需要做的是保障重要位置的有效供風，減少漏風，這可以防止瓦斯的積累，保證礦井的安全生產。

4）風量調節方法不科學。由于主要通風機的能力有剩余，一些中小礦井在投產的初期，通過放閘門的方法來減少礦井的進風量。雖然這種方法簡單并且容易實行，也能幫助離心式風機節省一部分的電能，但采用調小風機能力還是更節省電能一點。這種風量調節方法降低了通風系統的經濟效益，不符合最優方案的要求。

（5）漏風多。礦井的通風系統是否完善還在于其是否能將足夠的、質量高的風送到指定的地點，但有些礦井的外部漏風或內部漏風較多，有效風量較少，經濟效益較低。

（6）形成惡性循環。一些煤礦的通風系統采用增阻式的調節方式，這種方式的缺點是容易導致增加風量的采區風量不能增加。為了解決這一缺點多把調節風窗的面積任意的縮小，造成煤礦巷道的堵塞，進一步導致礦井的總風量減少，形成了這種惡性循環。

（7）一些煤礦的通風設施設置不合理，且質量較差，造成礦井的漏風較多，有效風量低，礦井的安全性低。

3　優化煤礦通風系統的措施

一個好的煤礦通風系統的標準是系統簡單，運行可靠、穩定性高，能將足夠的風量送到用風地點，有效風量高，通風的阻力分布合理，易于調節，用風地點獨立通風。

合理選擇通風機的類型。

我們知道通風機不合理會造成通風機的效率較低，所以為了提高效率，保證經濟效益，應該挑選合理的通風機型號。通風機是衡量煤礦通風系統好壞的重要指標，選擇合適的通風機不僅能節約電能，而且能滿足礦井的生產要求。

3.1更換電機電機設備都是按達產后的通風容易和困難時期最大需風量、負壓選型設計的，但實際上有的礦井受地質條件的限制，不能達到設計的產量。所以可以根據實際的要求更換電機，來提高電機的負荷率，提高經濟效益。

3.2降低礦井的通風阻力

建立通風系統的重點是降低礦井的通風阻力。首先對全礦井的通風網絡進行全面的調查和阻力的測定，然后在關鍵的地方進行降阻?？梢酝ㄟ^擴大巷道斷面、降低巷道局部阻力、開掘新井巷，縮短通風的長度來降低通風的阻力。

3.3改造反風設施和建設防爆蓋

由于一些閘門不嚴密、不到位，風井口或防爆蓋不嚴密，一些通風機常年漏風，造成電能浪費。所以為了改善這種情況，節約電能消耗，提高效率，應將反風設施及防爆蓋的漏風降到最低，確定閘門鋼絲繩的長度，保證閘門到位。

3.4準確測量和計算礦井的風阻和風量

通過測量礦井中的風阻，可以使人們了解礦井中的風阻的分布情況，提供實際的巷道通風阻力系數和風阻值，為通風系統的設計提供數據。注意選擇合適的測量方法和測量工具，盡量提高精確度，這對于計算有著重大的意義。

3.5科學調節礦井的風量

風量調節是做好通風系統的重要內容。做好風量調節主要是布置好調節設施布置的位置，調節好參數的大小和調節設施數目的的合理性。

3.6加強礦井通風系統的管理

首先，加強對員工的安全技術培訓，增加安全知識，提高安全意識；其次，應建立通風安全的管理制度，使對通風的管理制度化、系統化。

4　結束語

煤礦的通風系統是煤礦生產系統的重要組成部分，優化通風系統，對于保障礦井的安全具有重要的意義。由于煤礦生產事業范圍的進一步擴大，煤礦開采的深度的進一步加深，原有的通風系統不太適應新的要求，所以通風系統也要因時而變。所以人們應針對通風系統存在的問題，采取措施，優化通風系統。有利于提高礦井的工作效率，也利于提高礦井的安全性和減少安全事故的發生，保證工作人員的生命安全，也利于社會的和諧和穩定。

參考文獻：

［1］胡漢華,劉征,張民波.礦井通風系統優化的熵模糊可拓物元決策模型［J］.科技導報,2011（04）.

［2］李向東,張慶華,陳忠明,余祿榮.龍灘煤礦通風系統改造優化方案的研究［J］.煤炭科學技術,2010（12）.