礦井通風系統優化設計研究與應用

馬永華

摘 要：礦井開采技術的延伸以及深度的增加，礦井開采時間的延長，使我國對礦山的安全和監督非常重視并嚴格要求，作為礦山生產不可缺少的系統，礦井通風系統對礦井生產起著重大的功能，在每個煤礦企業中，煤礦礦井的通風系統設計是否合理，對確保礦井安全生產以及工作人員的人身安全問題起到重要的作用，對礦井投入生產后的安全生產和經濟效益具有深遠的影響，是反映礦井設計質量和水平的關鍵，優化礦井通風系統由眾多因素復雜組成的，要考慮各種因素的影響，運用科學方法達到合理應用的目的。

關鍵詞：礦井；通風系統；優化；設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.056

0 前言

現在我國的的工業技術正在不斷的發展中，雖然現在的煤炭資源已經十分的緊缺卻還是有大量的需求，因為煤礦的開采一般是在地下進行，所以如果沒有一個良好的通風系統就會產生很多有害氣體排不出去，這樣有害氣體既會傷害礦井工作人員，又對安全生產帶來威脅。所以對礦井必須進行通風。

1 煤礦礦井的通風理論與方法

礦井通風系統是主要是指運用良好的通風動力將井下的作業環境提供新鮮安全的空氣，并且可以將井下的不好的空氣順利的排出到礦井外面。保障通風系統的有效運行是對礦井工人人身安全和煤礦能夠安全生產的有效保證。現在這些年因為礦井開采力度不斷的加大導致通風的力度已經嚴重的沒有以前的效果了，已經不能保證煤礦的安全生產要求，所以一定要將礦井的通風系統進行合理的優化設計，并且良好的應用到煤礦的安全生產中，由于自然通風中風壓具有小和不穩定的特點，所以按照《煤礦安全規程》的規定，礦井都必須采取機械通風來達到礦井通風的目的。

2 礦井通風系統優化的研究

（1）通風系統基本分析。通風機是礦井通風系統好壞的重要保證。現在有很多礦井的使用的使用的通風機運行功率較低，不光起不到作用，還很耗費能量。因為通風環境需要的風速過大，所以要根據各礦井的要求選擇低轉速、小功率的電機，既提高電機負荷，又可以節約能源，還能實現降低礦井的生產運轉費用。

（2）礦井通風網絡的通風系統優化。通風應用計算機技術實現對礦井安全通風系統的分析和優化，隨著計算機技術和人工神經網絡的提高和普及，對于煤礦安全生產產生重大的意義。

1）研究礦井系統的通風阻力。影響分風和能耗情況的就是礦井通風阻力。在日常工作中，要及時對通風阻力檢測和匯報，為了方便分析和研究，要將數據認真的記錄成冊。

通風阻力采用公式計算：h=R·Q2，mmH2O

h---通風阻力，mmH2O；R---風阻，kgf·s2/m8；R=a·L·P/S3

；a---摩擦阻力系數，kgf·s2/m4；L---巷道長度m；P---巷道周長m

；S---巷道斷面m2；Q---巷道風量m3/min。

2）礦井通風系統對風量的調節研究。可以通過計算機對巷道阻力和對風量進行合理的分配，可以使用風量調節法，就是減少阻力，增加阻力大的巷道風量。合理的分配風量滿足生產，要根據礦井開采的變化，及時調整數據。

3 礦井通風系統安全可靠性優化

（1）礦井通風安全管理工作的主體是人，要想確保礦井通風安

全，通風安全管理人員非常重要，要加強專業知識培訓學習，全面認識和了解通風安全工作，從本質上改變安全管理隱患。（2）用獎懲的辦法提高礦井通風管理人員的工作主動性和積極性，增強他們的工作熱情，消除不當的管理思想，保證通風安全隊伍的穩定。（3）建立健全的制度，對每個環節、每道工序的零誤差和零紕漏，嚴格把控通風系統的每一個應用環節都要按照要求去設置。（4）最大限度重視和保護井下工作人員的生命健康，在高濃度瓦斯和易燃易爆煤層的礦井布置專用回風道，合理的布置運輸設備，加強噴霧降塵工作。（5）對通風系統進行定期的維修管理和清潔的作業。保障通風管理的設備完好能夠安全運行。

4 結論

合理有效的礦井通風運行，直接影響著礦井高效率的生產安全。可靠性越高就越安全，那么它的生產和管理都會越好。

5 通風系統優化的原則與要求

通風系統要符合國家的法律規定，并且有穩定性和可靠性，要有強大的抵御一般災害的能力，要減少成本的投入，不會給煤礦企業帶來經濟上的壓力，并且要與所在井下的環境相適應，建立一個比較科學的通風系統。

6 礦井通風系統優化方案的研究和優化方式

要將礦井的經濟利益和通風系統的設計有效的結合起來，并且還要有足夠的抵抗災害的能力。新礦井在通風系統設計的改造時，要結合具體礦井的實際條件去制定一些方案并且要選出最優的方案來確定實施。必須要從實際出發，了解目前存在的實際情況對通風系統現存的狀況問題進行全面調查分析，必須對礦井的生產能力、礦井的開拓方式、采區的布置、礦井通風的阻力分布情況，采區的布置和漏風情況和風機性能情況以及瓦斯、地質、氣候分布情況做一個充分的了解，然后做出科學的改造方案。

7 礦井通風系統研究發展的方向

隨著礦井的不斷增多，規模增大，所以要相良好的管理通風系統就需要建立起現代化智能的通風管理系統，在礦井通風系統技術的改造與建設中，要擁有多種技術途徑的發展，應根據各自系統的具體條件，主要有：分區通風系統、多風機多級機站通風系統、主、輔多機系統、統一主扇通風系統、新型高效節能礦用風機的研制與應用，采用優化設計技術，由于礦井的壽命增長，礦井的深度加深，規模擴大，巷道的數量和長度也都有了增加，采用大量的人工 。利用計算機管理監測系統趨勢已經非常有必要。

8 結語

礦井的通風系統不僅對煤礦的開采和作業人員生命安全有影響，還影響到中國礦產企業的繁榮發展，要根據礦井通風系統的實際情況，有目的的聘請專家進行現場教授和交流，切實提高從業人員的技術水平，更好的為煤礦事業服務。

參考文獻：

[1]張七兵.礦井通風技術及通風系統優化設計探討[J].能源與節能，2017（12）：159-160.

[2]彭云.礦井通風系統降阻優化研究[D].導師：趙伏軍.湖南科技大學，2013.