礦井通風技術及系統優化設計要點分析

王海鵬

摘 要：礦井通風系統是保障安全生產運營的關鍵部分。本文將對礦井通風系統的主要問題進行分析，研究強化礦井通風技術的有效策略，探究礦井通風系統的優化設計要點，以期推動礦井通風技術與系統的快速發展。

關鍵詞：礦井通風技術;優化設計

行業是國內危險性最高的行業之一，近些年國內礦山安全事故次數顯著下降，但與西方發達國家相比仍有待提高。礦井通風系統是確保礦井安全生產運營的重要環節，直接關系到礦井的經濟效益、抗災能力、產量以及產能的穩定性。基于此，對于礦井通風技術及系統優化設計要點的分析有著重要意義。

1 礦井通風系統的主要問題

1.1 監管體系有待完善

作為礦井的重要部分，礦井通風系統是確保安全生產的重要環節;因此，礦井通風系統的有效管理有著重要意義。現階段，國內的礦井通風系統管理主要存在監管力度不足、設備質量有待提升、資金投入有待提高等問題。礦井通風系統的監督體系是指在礦井通風過程中需要對技術人員的綜合素質、機械設備、地質狀況進行考量;借助計算機信息技術與安全數據庫構建監管體系，依靠計算機信息技術的精密性與科學性，提升礦井通風系統的穩定性與可靠性。監管體系是礦井通風系統的有效運行的重要關鍵，為保障礦井的安全生產，應加強監管力度，完善監管體系。

1.2 設備質量有待提升

礦井機械設備的質量直接關系著礦井的通風效果。礦井通風系統主要借助機械通風與自然通風實現通風效果，能夠有效防范礦井生產過程中出現的各類災害。礦井通風系統的設備主要為風機，由于在礦井生產階段的采掘系統會對生產系統產生影響，從安全角度考慮，應確保風機的采購質量能夠充分適應礦井各階段的作業需求。

1.3 資金投入

礦井的長時間生產運營需要資金與通風技術的支持。在國內礦山企業的戰略規劃當中，安全生產運營始終處于首位首要;礦山企業的安全生產運營能夠確保礦山企業穩定、長久、可持續性發展。只有在通風資金得到保障的前提下，才能夠對礦井通風技術與系統進行有效管理與開發;若沒有充足的技術資金會弱化礦井的通風技術系統效果，降低生產運營的安全系數。與此同時，還應加強、完善礦井的通風系統。礦井通風系統主要包含動力控制與檢測、巷道、通風裝置;完善的礦井通風系統能夠有效控制風向與風量，進而保障井下的安全生產運營。在實際的井下生產運營過程中，如果通風系統不完善、通風設施不可靠會嚴重影響通風效果，進而增加安全事故的發生概率。

2 強化礦井通風技術的有效策略

2.1 合理選用礦井通風系統

礦井通風系統主要包括通風網絡、控制裝置、通風動力;將新鮮空氣通過集中裝置輸送到井下，排出污濁空氣;能夠充分滿足井下安全生產運營的需求。在選擇礦井通風系統時，應充分考慮送風井、礦井主扇區運行方式的正常運行。在選擇回風井與送風井時，通常會考慮對角式、中央對角混合式、中央式，依照抽出式與壓入式等諸多運行方式調整礦井主扇的運行方式，進而保障礦井通風系統可以充分滿足安全生產運營的相關需求，并在一定程度上降低礦井通風系統的實際工作時長，保證礦井通風系統的合理性與經濟性。

2.2 維護與管理通風裝置

為確保對礦井通風技術進行有效管理，應科學、合理地設置礦井通風系統的通風裝置，例如風門、擋風墻、調節風窗等。為更加科學有效地安裝上述通風裝置，應仔細確認上述裝置狀態的合理性;若通礦井通風系統的通風裝置出現損壞，極易導致礦井通風系統出現短路現象，會減弱井下風速;因此，需要定期管理并維護礦井通風系統的通風裝置，避免出現微風或無風問題，影響礦井的安全生產運營[1]。

2.3 科學調節風量

風力在礦井通風系統的巷道中的推送階段會對風量進行不同程度地調解。通常情況下，借助礦井通風系統的通風網絡與生產區域開展的風量匹配工作難以充分滿足井下生產環境的實際需求;因此，為更好地控制井下生產環境的安全性，應重視風量調節工作的重要性。風量調節工作主要包括局部風量調節、總風量調節;在調節礦井總風量時，其關鍵影響因素在于葉片安裝角度、主扇風機轉速以及礦井的總風阻;在調節礦井局部風量時，應充分考慮風阻增加、風阻減小以及輔助通風機條件[2]。

風阻減少主要是對礦井通風系統巷道內的阻力進行減弱，均衡礦井通風系統內的風量。一般情況下，通過開鑿并聯巷道、修復并聯報廢巷道、擴大巷道橫截面積能夠有效降低礦井的總風阻，更好地調節礦井通風系統的風量。風阻的增加是指增加小阻力風路的阻力，確保礦井通風系統的風路受阻，進而改善礦井通風系統內的風路流向，平衡礦井通風系統內的阻力，維持井下風量的供求平衡;通常在礦井通風系統的巷道內設計封窗能夠有效增加風阻。輔助通風是指借助輔助通風機降低風路的運行風阻，該種方法具有較高的可行性且操作簡易，但與上述增加風阻、減小風阻的方法相比，安全性較差，也較難管理。

3 礦井通風系統的優化設計要點

3.1 正確選擇優化改造方案

礦井通風系統的設計直接關系到礦井的系統設計質量。優質的通風系統設計方案能夠提升礦井的生產建設速度，降低礦井的生產時間與投資成本，并持續影響后續的礦井生產高效性。因此，礦井通風系統的設計人員應科學合理地規劃設計方案，將礦井通風系統的優化設計作為重點研究內容。現階段，國內的礦井通風系統主要采用中央并列模式，即在保持原有礦井通風系統的基礎上，改造優化礦井井下的通風網絡;這種改造優化方式能夠保障礦井通風系統的通風裝置在適宜的功率條件下穩定井下的易通風階段，減少資源的浪費;與此同時，礦井通風系統的通風裝置接住高壓變頻技術能夠充分結合礦井井下的實際生產運營條件，調節自身設備裝置的工作狀態。

3.2 輔助優化措施

礦井通風系統的輔助優化改造措施主要有：第一，礦井通風系統通風裝置對于高壓變頻技術的選用，會適當地增加礦井內的風速;尤其在主石門的位置會產生超限風速問題，為有效解決風速超限問題，應在礦井通風系統設計中增添一到兩個主石門，使得主石門能夠將井底倉與運輸大巷連接起來;在增添主石門的過程中，應充分考慮到礦井主石門的橫截面問題;主石門在礦井通風系統中的設置意義在于：

首先，能夠降低礦井內部的風速;其次，在對礦井生產管理進行擴大化的進程中，主石門的增加能夠在一定程度上緩解礦井原有的運力不足的問題。第二，在礦井井下通風困難階段，會出現礦井通風阻力較大且礦井的兩翼通風阻力不夠均衡的問題;為解決上述問題，礦井通風系統的設計優化應從回風立井著手，在回風井的井底挖掘回風暗立眼，進而提升礦井通風系統回風巷的通風容易程度。第三，擴大礦井通風系統部分巷道的橫截面積，該種優化設計方案應從兩方面對巷道段進行擴大。第四，在礦井層開采區的后續開采工作中，主要開采對象為下組;因此，在對礦井通風系統進行優化設計時，可以挖掘一到兩條新的集中回風巷，并使其與現有回風總巷道保持平行;礦井通風系統新集中回風巷的挖掘目的在于提高礦井井下的通風效率，降低礦井井下的通風阻力，進而為礦井井下的生產運營創造更穩定、安全的環境，以提升礦井井下生產運營的穩定性與安全性。

4 結論

綜上所述，礦井通風系統管理存在的主要問題有監管力度有待加強，機械設備質量需要嚴加管控，礦井通風系統技術的資金投入需要進一步增強。通過合理選用礦井通風系統，定期管理與維護礦井系統的井下通風裝置，合理調節并選用礦井通風系統風量能夠有效強化礦井通風技術;通過正確選擇優化改造方案并結合各種輔助優化改造措施能夠有效優化礦井通風系統設計。

參考文獻：

[1]周東.復雜條件下礦井通風系統優化研究[J].礦業裝備， 2020（3）：36-37.

[2]張曉瑞.礦井通風系統優化設計與應用分析[J].當代化工研究，2020（10）：73-74.