金屬地下礦山礦井通風系統存在的問題及采取的安全技術措施研究

■任俊

（中國黃金集團夾皮溝礦業有限公司 吉林樺甸132400）

金屬地下礦山礦井通風系統存在的問題及采取的安全技術措施研究

■任俊

（中國黃金集團夾皮溝礦業有限公司 吉林樺甸132400）

礦井通風系統作為礦井生產系統中的基本組成部分，其安全性直接決定著礦井的生產狀況和管理水平。對于金屬地下礦山而言，礦井通風系統同樣重要。本文將圍繞金屬地下礦山，首先對礦井通風系統進行概述，然后分析了其運轉過程中存在的問題，最后提出了有效的安全技術措施，希望能為金礦開發提供參考。

金屬礦井通風系統問題安全技術措施

0　前言

伴隨著社會的高度發展，礦業資源需求量隨之迅速增加，這大大促進了礦山開發行業的發展，開發技術更加先進，管理水平日益提升。而礦井通風系統作為礦山開采中不可獲取的設施，它可為井下作業人員提供源源不斷的新鮮空氣，減少有毒有害氣體含量，達到優化環境的目的。因此，本文對于礦井通風系統的探討具有深遠的現實影響。

1　金屬礦山通風系統

對于金屬地下礦山而言，礦井通風系統在其作業系統中占據著重要位置，它肩負著向井下作業環境中提供源源不斷的新鮮空氣，減少有毒有害氣體含量的重任[1]。動力與設備控制系統以及通風網絡共同組成礦井通風系統。具體是指，在礦井生產過程中，通風系統旨在憑借各種動力，以較小的成本向礦井內部所有用風地點供應新鮮空氣，減少地熱危害程度，降低有害物質的含量，為作業人員創造健康、安全的工作環境。同時，礦井通風系統除具有上述功能外，一旦礦井出現意外事故，可借助通風系統來控制井下的實際風速和流向，協同其余安全保護系統一起抗衡安全事故，降低人員傷亡程度和財產損失。

礦山通風一般包含自然和機械這兩種通風形式，其中自然通風主要被應用在淺層井下開采中，它又可下分成直流式、對流式等多種通風方式。經由自然通風所通入的風力與機械通風相比，具有不可控、不可調整的缺陷。因井下淺層地帶擁有相對寬敞的活動空間，所以便于使用自然通風；機械通風主要被應用下地下礦井作業中。因井下作業位于地下較深的位置，活動空間相對狹隘，空氣十分稀薄，井下作業環境等同于密封環境，以免因呼吸不順暢而引發窒息中毒事故，所以，應采用機械通風，借助扇風機針對井下巷道提供有效風，確保空氣質量良好。

2　存在的問題

經過長期發展，金屬礦井通風系統已經取得了一定的成績，然而因采礦作業缺少規范性、通風設計不合理、通風技術含量較低、管理水平不高等因素的制約，使得礦井通風系統在實際運轉過程中仍然存在一些問題，具體如下：

2.1通風線路不清晰

在金屬礦山開采過程中，常常采用地下礦井模式。礦井通常位于地下深處，在作業期間因空氣稀薄，這將會對作業人員的生命安全構成巨大威脅。另外，對于某些小型礦山，開發商忽略通風系統，在實際開采過程中，導致井下通風線路不清晰，且爆破工序中會產生一些碎渣，這在某種程度上降低了回風巷道的流暢性[2]。

2.2漏風問題嚴重

抽出、混合以及壓入是礦山通風系統最為重要的三種通風形式，其中抽出式會引發有效風的大量流失，因系統規劃缺少合理性，在礦井開采過程中若采用抽出式，因坍塌范圍較大，外加采空區的制約，導致有效風出現流失現象，進而不能充分發揮可行性。其中采空區的制約具體表現如下：因空場采礦為金屬礦山開采的主要方法，在實際開采過程中，存在較多的尚未填充的或者完全封閉的采空區，且局部污染控制不足，進而引發入風系統風流污染。壓入式存在漏風嚴重的問題，這主要是因為風門不嚴實，在有效風控制中面臨較大難度。

2.3巷道風向不固定

在金屬礦山采礦中，由于需要進行多次爆破，產生大量煙塵污染。同時，由于巷道設計缺少規范性，在實際采礦過程中巷道風向不固定，進而引發灰塵回旋現象，帶來嚴重污染。作業人員只有順著風向開展作業活動，才能確保呼吸順暢，否則，將會出現窒息中毒事故。現階段，小型礦山尚未構建完整的巷道風流設計方案，且風流調整不合理，無法達到規定的通風力度，導致巷道出入風口存在出入。

2.4窒息中毒幾率較高

礦井結構十分復雜，且充滿變化，因通風系統不規范，無法有效調控風速、流向和級數，導致井下風量分散，與規定標準存在差距。特別是在深層作業區，一旦通風效果不佳，等同于密封環境，內部空氣流速緩慢，外加礦物質自身的作用，出現窒息中毒的幾率較高。

2.5氣流反流

山區、丘陵屬于金屬礦山的主要開采地點，因井口高度差異嚴重、環境不一、自然風的作用效果各不相同、氣流運行狀態存在差異，大致井下氣流方向處于變化狀態。在不同的部位所受到的通風系統主扇區的影響也不同，對于影響較小的部位，自然風對其干擾成都較大，其中抽出式通風系統的作用更加明顯，將會出現氣流反流現象，導致原有的入風通道轉變成空氣排出口。

2.6通風管理水平低下

通風系統管理人員的專業性不足，技術以及管理人員分配不合理，工作經驗不足，整體通風管理水平低下，進而不能達到安全運行標準。

3　安全技術措施

3.1有效解決串聯污染

眾所周知，礦山開采中普遍存在通風和排風問題。若通風系統不規范則會增加礦井的空氣濕度，進而阻礙開采作業的進行。因此，應加大排風力度，有效解決串聯污染。為改進巷道通風系統，則應具體設計通風結構，合理安裝通風設施，借助平衡壓力來調控通風的實際流向，全面集中風力，規避漏風現象的出現，充分利用有效風，徹底排除礦渣煙塵污染，確保巷道內部風向的順暢流通[3]。

3.2合理使用現代技術和設備

提升礦井生產的現代化程度，合理使用現代技術和設備，著重建設通風系統所有組成部分，確保通風系統高效、安全運轉，同時，保證開采區域內部的空氣壓力處于穩定循環狀態。

3.3明確空氣流通規律

針對礦井通風系統進行深入研究，明確空氣流通規律，其中應格外注意動力以及熱力作用情形中所引發的空氣流通的實際變化情況與后果，并采取有效的穩定措施。同時，因通風網絡結構比較繁瑣，為提升管理水平，應不斷改善通風系統網絡，減小風阻。

3.4強化安全管理

對于通風系統而言，若想強化安全管理，則應重視人才培養，提升技術人員的專業水平。因尚未構建成熟的通風體系，也未成立綜合實力較強的專業團隊，所以，現階段，礦井通風系統運轉仍然面臨嚴重挑戰。針對這一問題，國家在相關技術規范中給出具體要求，要求開采礦山時，應配備充足的通風機，科學測量有毒有害氣體的含量，只有將井下風流控制在正常范圍內，方可開展開采作業。

3.5合理設計礦房和開采順序

在金屬礦山開采中，合理設計礦房和開采順序，妥善處理各結構要素，這是因為在實際開采過程中，作業場地人員聚集，且礦房屬于安全事故多發場所[4]。盡可能降低空氣泄漏程度，進而提升空氣流通效果，保證作業人員的安全生產。

3.6加強人員培訓

針對礦井管理人員進行專業培訓，確保專業知識扎實、人員分配合理，從整體層面增強管理人員的綜合素養，提升管理水平，持證上崗。

4　結語

金屬礦山開采是一項資源消耗較多、規模浩大的工程，如果發現通風安全問題，這將會延緩施工進度，降低施工質量，有時嚴重可能出現人員傷亡。因此，礦山開采人員應認識到通風系統的重要性，明確當前所存在的問題，結合實際開采需求和情況，采取可行的安全技術措施，在滿足礦產資源需求的同時，確保人身安全。

[1]宋永平.金屬地下礦山礦井通風系統存在的問題及采取的安全技術措施 [J].新疆有色金屬,2011,34(1):42-43,45.

[2]楊茹馨,謝賢平,韓孟微等.應用層次分析法確定礦井通風系統評價指標的權值 [J].河南科學,2012,30(10):1525-1529.

[3]吳國珉.典型有色金屬礦山礦井通風系統優化與防塵技術研究 [D].中南大學,2013. [4]李瑋.金屬非金屬地下礦山通風系統評價指標體系研究 [J].內蒙古煤炭經濟,2015, (4):177,193.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-59-2