煤礦礦井通風系統優化策略淺析

袁廣明

摘? ? 要：隨著我們國家日益的繁榮昌盛，我國對于煤礦資源的需求量逐漸增大，而礦產資源開采也由淺部向深部的全面轉化，礦井通風系統變得愈加復雜，風阻過大、供風量不足、風量分配不均、漏風加劇等問題，使得通風設計與管理面臨著巨大的挑戰。

關鍵詞：煤礦礦井;通風系統;優化策略

礦井通風系統對于煤礦而言具有至關重要的作用，在很多煤礦都存在后期生產產量較最初設計發生變化以及隨著生產工作的進行有新的工作面開發等情況的存在。從通風系統設計的角度考慮出現產量及工作面變化的情況后可能會導致原有通風系統難以滿足生產需要，因此需要根據實際生產情況對通風系統進行改造以滿足煤礦安全生產需求。

一、煤礦礦井通風系統優化必要性

在煤礦礦井生產作業中，通風系統異常重要，是保障煤礦礦井作業安全的重要前提。在煤礦礦井生產中，因為處于地下環境，伴隨著生產作業的進行，很容易在礦井內部積聚較多的有害氣體，尤其是大量瓦斯氣體的存在，不僅僅會直接給生產作業人員的呼吸帶來較為嚴重的威脅，還極有可能產生爆炸危害，釀成更為惡劣的事故。另外，在煤礦礦井中，受到地熱影響以及生產作業人員的長期影響，還容易形成并不是特別理想的空氣條件，可能影響生產作業效率。基于此，在煤礦礦井作業中切實做好通風系統的設計和構建極為必要，有助于在確保煤礦礦井作業安全的同時，提升作業效率。

二、煤礦礦井通風系統優化策略

1.通風方式的優化布置

在煤礦礦井通風系統的構建中，選擇適宜合理的通風方式是關鍵條件，通風方式不合理，不僅僅會導致通風效率較差，難以滿足通風需求，還會產生嚴重的能耗損失，需要作為優化的重要目標。在通風方式的優化設置中，構建人員往往需要充分考慮到進出風井的具體布置，確保形成較為協調有序的相互關系。一般而言，當前比較常用的通風方式有對角式進出風井、混合式進出風井以及中央式進出風井三類，需要結合不同煤礦礦井作業狀況進行恰當選擇和布置。從中央式進出風井的布置上來看，其又可以根據不同礦井特點合理劃分為分列式通風方式以及并列式通風方式，需要在綜合分析各個因素的基礎上予以恰當選用和布置。在對角式進出風井的布置中，則主要針對出風井設置在兩翼區域，進而也就可以明顯降低通風阻力，還可以表現出較高的安全性。當然，因為現階段很多煤礦礦井都表現出了較強的復雜性特點，如此也就需要借助于混合式進出風井予以布置，以求達到最為理想的通風條件。

2.采用新的通風技術

隨著我國科技的進步，煤礦生產機械設備得到了快速發展和提高，這極大程度上增加了礦井的開采規模。然而，這增加了煤礦生產對通風的需求，使得通風系統設計也變得更加復雜。因此，需要對礦井通風系統進行設計和優化。在通風系統設計方面，數值模擬技術的發展有助于實現對礦井通風系統的快速設計和優化。目前，很多煤礦都采用數值模擬軟件來對礦井通風系統的效果進行模擬，可以在設計階段就能知道通風系統的運行情況。隨著礦井通風技術的不斷改進和優化，目前很多礦井多采用多級風機站來實現礦井通風。這項技術的最大優點是能有效地對風量的控制，降低了單個風機功率，在一定程度上節能。

3.降低通風阻力

礦井的通風阻力與斷面的平方成反比，因此為了降低阻力，應避免巷道斷面的突然擴大或者縮小，巷道之間斷面相差懸殊時，應當避免直角轉彎，將轉彎處做成有一定曲率半徑的圓弧形。主要巷道內不要隨意堆放物料，并及時清理堆積物資，減少堵塞。

4.優化礦井通風設備性能

機械設備是礦井通風系統的核心組成部分，為了保證通風系統的性能和開采作業的安全性能，必須要強化機械設備資源的配置，提高設備的性能和先進性。例如，通風系統使用的機械通風機設備的功率較小，無法滿足深部礦井作業所需要的通風量時，就會引發嚴重的安全事故和粉塵污染情況，因此需要對機械設備進行改造或者升級。我國目前深度礦井中使用的高性能通風機設備主要為G4-73型、4-73型和K4-73型離心式通風機和軸流式通風機。上述幾種型號風機均能滿足煤礦井下的通風需求，且具有風機功率高、環境適應能力強、占地面積小和噪音低等優勢。

5.健全礦井通風監管體系

除技術和設備角度外，通風工作監管對于保證通風系統高效及安全也發揮重要作用，通過建立科學完善的通風監管體系，可有效確保通風系統安全穩定。現階段的礦井管理中，對于通風工作監管雖已有所開展，然而由于監管不夠深入且對通風系統多缺乏動態監管的意識，也就導致通風工作監管缺乏實效。因此，通風監管責任崗的設置很有必要，通過科學制定通風監管工作制度，規范通風監管行為，加強通風系統運行監控，提高通風系統操作行為的規范性。同時，有監管就要有懲處，要健全通風管理獎懲制度，激發通風系統管理人員責任意識，為通風系統安全做好監管工作。

6.強化系統的檢修維護工作

煤礦通風系統使用的機械設施復雜，專業技術水平高，為了延長通風系統的壽命以及保證通風系統的性能，在技術優化改造中應當制定完善機械設備的維護和管理制度。例如：為了降低煤礦通風系統在輸送過程中的損耗，在現有的礦井通風系統基礎上，關閉閑置的礦井，并徹底檢查通風網絡中的漏風位置，并進行治理，從而減少通風流量的損失，并在此基礎上重新標定礦井實際風量的使用值。根據標定的風量結果，調整通風機的葉片角度和轉速，從而降低通風機的功率，節約通風系統的運行成本。

三、結論

通風系統安全、穩定的運行關系到煤礦企業的生產安全、經濟效益和社會效益。在對通風系統的優化改造中，應當從提高通風系統機械設備性能、創新通風技術應用、完善系統監管體系等幾個方面著手。

參考文獻：

[1]呂學強，安伯超，霍志超.某煤礦通風系統優化與改造的分析研究[J].內蒙古煤炭經濟，2019（04）：46-48.

[2]孫帥.關于煤礦通風系統優化的研究[J].山東工業技術，2017（22）：60.