煤礦礦井通風技術及通風系統優化設計

楊加興

摘 要：煤礦井下作業環境復雜，很多煤礦開采難度很大，也難以全面確保作業安全。在安全管理中，礦井通風是影響安全的重要因素，也是管理中的重點，很多安全問題都是由于通風不良引起。要提高通風質量，就要加強通風設計工作。基于工作實踐，本文探討煤礦礦井通風設計，旨在提高通風設計科學性、通風有效性、作業安全性。

關鍵詞：礦井通風;通風系統;設計

引言

煤礦井下作業具有一定的危險性，容易出現各類安全問題。而通風是影響安全水平的重要因素，良好的通風可以有效減少各類有害氣體、危險氣體積聚。現如今，煤礦安全生產已經引起廣泛關注，雖然機械化水平提升，人力不再是煤礦生產主力，但依然會面臨很多安全問題，需要引起重視，注意通風安全。

1礦井通風技術概況

根據煤礦發展情況，當前主要應用的井下通風技術有：

1.1礦井通風系統

主要涉及通風方式、方法以及通風網絡建設，這些部分構成了通風系統。實際應用中，可利用現代計算機技術實現對通風系統的整體網絡化控制;可以根據實際空氣情況適時調整通風量，進而保證空氣質量水平。當出現井下火災等安全問題時，系統會發出相應的報警，之后計算機會計算事故現場的CO濃度等獲得必要信息，再根據這些信息調整井下通風口、送風量，有效減少損失，保障作業人員安全。

1.2多風機多級機站

現如今礦井通風技術正在不斷走向成熟，很多節能技術也在嘗試應用其中，一些技術展示出良好的應用效果，獲得大力推廣。調控系統對確保作業環境安全有重要意義。其中，多風機多級機站不止總功耗低，并且在有效風量上也有很大優勢，具備良好的節能效果。

2通風系統分類

按照當前煤礦中設置的通風系統數量，可分為集中通風、分區通風兩種。前者是整個礦井使用一個統一的通風系統，通常在一些礦體走向相對較短、煤炭埋深淺、分布集中并且漏風情況少的煤礦中;也可以用于可以建設成為并聯回風系統的礦井，這些礦井煤炭分布分散、走向長，不過各段、采區有空間、條件進行回風井開挖，安獨立風機的礦井。而分區通風系統則適用于一個礦區有多個區域的復雜礦區或者礦山，在每個區域單獨設進風、出風口，可以提升采區通風效果。另外也可以按照通風方式進行區分，當前通風系統采取的通風方式有單翼對角、中央對角以及分區通風等。

3通風布置方式

根據當前技術發展情況，有多種布置方式可供選擇：

（1）將進、回風都設在礦井中間，稱為中央式通風。實際應用中可以按照實際情況進一步選擇并列式、分列式布置，參考依據為進、回風井位置。并列式通常可用在一些有較大埋深、傾角，并且瓦斯危害較小的煤礦礦井;而分列式一般適合在埋深淺、傾角小并且受瓦斯危害嚴重的一些煤礦中。

（2）對角式通風，通常是進、回風設在礦井兩翼位置。實際應用中，按照進風井實際位置上的差異，又有單翼、兩翼、分區三種對角方式。

（3）分區域式通風，一般在一些礦區大、瓦斯嚴重的礦井使用，需要在每個礦區生產區均設置進、回風井，每個區域設置獨立的通風系統。

（4）混合式通風，采用了多種通風方式，是一種組合式通風布置方式。混合式雖然所用方法多，但組合靈活，可以根據實際情況進行調整。一般用于環境條件復雜，產量高且會嚴重受到瓦斯影響的大礦井。

4礦井通風優化設計

基于實踐以及相關研究，可以從以下幾方面嘗試優化通風設計：

4.1優化改造方案

煤礦礦井環境復雜多變，通風系統會嚴重影響作業安全性，本身也有很高的技術難度，需要考慮的內容較多。實際工作中，需要深入了解礦井情況，結合企業實際條件，制定可行的通風改造方案，確保通風效果符合預期，提高生產安全。不同礦井、甚至同一礦井的不同區域情況都可能有很大差異，隨著生產作業推進，情況也會發生相應變化。進行通風系統改造，必須注意到這一情況，因地制宜，結合實際。工作中，必須了解實際地質條件、具體的采區布置情況、礦井內部的通風阻力分布情況、瓦斯涌出量等，要結合現有的通風井巷以及相應的通風設備，礦井生產情況以及今后發展規劃做出合理的改造方案，提高通風系統設計科學性、有效性。

4.2通風模式

礦井通風需要使用通風機，實際工作中，可以根據通風機的布置方式將通風系統分類。基于當前技術應用情況，常見類型有抽出、壓入、抽壓混合式。要結合煤礦采深、瓦斯量、煤質情況合理選擇。當前，受機械化發展影響，國內普遍采用機械化的抽出式通風。

4.3調整通風量

井下環境復雜，難免有通風量需求上的差異;不同工作內容、工作周期等也需要相應的通風量配合，需要調控好不同井下區域的通風量。例如，隨著開采作業不斷提高采深以及開采強度，風阻會隨之上升，而以往的通風設備很可能工作性能捉襟見肘，需要進一步改造礦井通風系統，使之與實際需要相適應。如果有必要，也需要設置一些輔助通風裝置，保證空氣供應質量。

4.4保證通風結構可靠

當前煤炭依然有很高需求，隨著社會經濟發展，對煤炭的需求也有上升的趨勢。我國西北地區是主要的煤礦產區，多山區，地勢起伏。在此環境下，僅僅依靠自然通風無法滿足采煤通風要求，因此要進行機械通風。實際工作中，需要注意通風設備安裝位置選擇，確保通風設備可以發揮應有的通風效果。現代科學技術不斷發展，也促進了通風設備、技術進步，應在設計中嘗試一些新思路，應用一些有可行性的新設備，平時加強對這方面的關注度，逐步提高設計能力以及整體設計質量。要注意新理念、技術可能帶來的效果不符合預期、技術不穩定等問題，做好權衡，提升系統穩定性。另外，也要注意通風設計應方便維護檢修，便于及時發現并處理問題。

4.5加強技術管理

在設計通風系統時，要先進行礦井通風量計算，獲取礦井內部情況相關數據信息，提高設計科學性。要保證選用的通風設備具有良好的工作性能，在使用過程中，定期做好運行工況檢查工作，做好維護，保證設備正常運轉。要適時更新通風設備，落后設備及時淘汰，使用時間長、故障多發的設備及時換新。設計、系統維護人員要加強技術培訓，與時俱進，掌握現代技術，提高設計、維護現代化水平。

結語

煤礦生產會產生一些瓦斯、粉塵，長期在這樣的環境內工作會帶來職業病問題，影響作業人員健康，也可能出現瓦斯爆炸等事故。良好的通風是減少這些有害氣體、礦塵危害、提高空氣質量的有效且必要的措施。為了提升井下作業環境安全性，必須重視并做好井下通風設計。

參考文獻：

[1] 徐旭.試論煤礦礦井通風安全信息系統的優化[J].低碳世界，2019（7）：132-133.

[2] 任增玉.礦井通風技術及通風系統優化設計探討[J].黑龍江科技信息2019，（12）：36.

[3] 頡占勝.關于煤礦礦井通風技術管理的思考[J].技術與市場，2019，（4）：48.

[4] 張英.龍門煤礦礦井通風系統的優化設計探討[J].科協論壇（下半月），2019，05：59-60.