中小型地下礦山通風系統優化方法探討

王振義

摘 要：通風安全管理作為中小型地下礦山開采安全管理重要構成內容。通風系統承擔著為井下多個工作面區域輸送氧氣，并將其所釋放的瓦斯、一氧化碳等有害氣體輸出到地面的作用。若在此過程中出現安全事故則會直接制約到相關人員的生活安全。所以，加強通風安全事故原因探究，并制定有效的措施，從而更好的促進礦建工程的良好發展。

關鍵詞：中小型;地下礦山;通風系統;優化方法;安全事故

1 中小型地下礦山通風的難點

中小型地下礦山礦體規模小，企業對通風系統缺少整體規劃，一般根據需要按照經驗采用集中主扇通風系統。礦山開采初期采掘系統簡單，作業面較少，自然通風即可滿足井下生產;隨礦山開采深度及平巷掘進長度的增加，作業范圍增大，作業點增多，漏風點（廢舊巷道、采空區等）增多，通風系統變得復雜，通風效果就越來越差。礦山通風專業化程度較深，中小型地下礦山企業沒有專業技術人員開展通風管理，研究解決系統中的通風難題，隨礦山開采深度、井巷延伸，生產系統越發復雜，通風差的效果也就越來越明顯。

2 中小型地下礦山通風系統問題

2.1 基礎設備問題

地下礦山通風工作對工作設備有一定的要求，但是，目前大多數金屬非金屬礦山、煤礦企業的通風工作都存在著前期設備投入不到位、設備老化的問題，加上由于日常設備的保養、維修工作不到位，同時也沒有規范員工操作設備進行工作的行為，導致設備的磨損情況比較嚴重。并且礦山企業在這方面的資金引進工作不到位，沒有及時引進先進的設備與管理技術，從而影響了地下礦通風工作的順利進行，這些問題都需要相關管理人員引起重視。

2.2 粉塵及有害氣體監控不到位

大部分礦山均配置了粉塵及有害氣體監控系統，主要通過此系統完成實時健康并對瓦斯指標參數給予全方位監督與控制。但在具體運行過程中，往往個別企業僅僅為了應對檢查，并未真正的使用相關的監控設備，或對設備并未給予有效的維護與管理，更甚者部分單位并未安裝，受到以上問題的影響從而為通風安全事故的發生帶來更多的不安全因素。

3 中小型地下礦山通風系統優化方法

3.1 加強通風設備管理

為了保證通風系統的運行效果和安全性，礦山需要準備高水平的通風設備，一方面是選擇科學、可靠、安全的通風設備，并準備安全防護設備，通風設備還要保證滿足礦山開采的實際需要，提高通風能力。另一方面是提高設備的智能化和自動化水平，在通風系統上關聯環境監測設備，實時監測井下空氣中粉塵、有害氣體和廢氣的濃度，在超過健康值時進行報警，提示管理人員進行處理;還可以設定較低的健康值，在檢測到井下空氣達到這個值之后，會將信息輸送給通風系統的控制系統，自動運行進行通風。還需要注意定期對通風設備的維護和檢修，按照井下工作的進度和空氣監測水平，合理安排適當的時間進行通風設備的維護保養，并定期在合適的時間進行檢修，盡量排除設備本身存在的故障隱患，避免因為設備出問題而影響通風安全。另外，為工人準備充足的高品質的個人防護設備（對于通風來說主要是防毒面具、可攜帶的氧氣瓶等），特別是在通風系統突然出現故障后，需要及時穿戴個人防護設備，避免出現安全風險。

3.2 降低礦井通風阻力

（1）優化井巷風量選擇。優化礦井巷道風量對于礦井通風非常重要。由公式可知礦井摩擦阻力與巷道內的風量平方成正比，因此在進行巷道的通風設計時必須嚴格控制巷道的風量，不能隨意調整風量。在開采期間部分通風機實施通風作業時，應該根據礦井巷道的實際需求調整風量，不可盲目擴大風量。除此之外，還應該合理的布置通風機位置，避免通風機的相互位置不合理，造成風流相互之間形成阻力，過于集中或者過于分散。（2）擴大井巷通風斷面面積。擴大巷道的斷面面積能夠明顯降低巷道的通風阻力。但是在實際過程中，由于巷道斷面面積很難改變，因此通過這種方法降低巷道的通風阻力難以實現，即使實現其投入的成本也相當大。在這種前提下，想要降低礦井巷道的通風阻力，則必須盡可能保持巷道礦井的斷面面積保持100%利用，定期對巷道內的障礙物進行清除，確保礦井巷道暢通無阻。（3）減少井巷正面阻力。減少礦井巷道的正面阻力對于降低巷道的通風阻力有直接影響。礦井巷道中的物品，以及機械設備都會對礦井中的風流形成阻礙。礦井在進行采掘作業施工時應該按照所需材料按需運輸并存放，嚴禁在井下巷道集中堆放。為了確保礦井巷道中的有效通風，礦山相關管理部門應該嚴格執行“三無”措施，保持礦井巷道內“無雜物、無淤泥、無片幫”。另外，為了避免車輛及設備等阻擋風流，惡化通風環境，礦井通風巷道內嚴禁亂停車輛、亂放設備，礦石及雜物應當盡快處理干凈，減少礦山通風阻力。

3.3 利用科技進行粉塵、易燃易爆、有毒有害氣體檢測系統的升級

現階段，開采作業過程中，隨著礦井深度的加深，對易燃易爆、有毒有害氣體檢測技術的系統過于傳統和老化，難以及時檢測較深礦井中的瓦斯存在狀況，而且也不能夠及時對有害氣體進行排放，排放的效果極差，這就導致了殘留的有害氣體含量過多，非常容易導致出現中毒、爆炸。因此，在當今技術快速升級的信息時代，可以積極借鑒和吸取國內外其他國家在氣體監測系統升級上面的經驗，通過檢測系統地不斷升級來提高對有毒有害氣體、易燃易爆氣體含量的檢測力度，通過利用先進的技術提高排放的效率，使得有毒有害氣體、易燃易爆氣體的排放效果大大提高。

3.4 自動化監督地下礦山通風

自動化安全控制技術最核心的環節就是對地下礦山通風情況進行全面的監督管理，包括有對礦井當中的風力、風速情況進行監測以及智能調節。并且，自動化安全控制系統可以對礦井當中的溫度情況進行實時的動態檢測，防止開采時間過長導致井下氧氣不足，或者井內溫度升高造成安全隱患。同時，可以對相關機械設備工作狀態是否正常進行監督。尤其是對電機的監督，自動化安全控制技術可以通過信息技術手段將礦山通風系統的運行情況轉化為數據信息清晰的展示給管理人員，為了方便觀察系統運作情況，技術人員還可以使用計算機軟件將數據信息轉化為圖像或者是曲線圖形。而曲線還可以分為實時曲線和歷史曲線，主要目的就是為了將這些信息更加形象生動地展示出來，將通風系統整個運作狀態進行表示。從圖形中看出礦山通風情況，更加方便工作人員找出系統運行中存在的問題從而提出具體解決措施。

4 結束語

綜上所述，中小型地下礦山通風系統的有效性是動態的，隨開采深度及井巷延伸，隨時需要對通風系統進行優化改造，以此保證礦山開采的安全性和高效性。

參考文獻

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