煤礦開采中通風技術及安全技術的作用探析

＊申憲閣

（山西中陽華潤聯盛蘇村煤業有限公司 山西 033400）

我國擁有豐富的煤礦資源，因此煤礦開采也非常頻繁，然而為了提高開采過程中的人員安全系數和開采效率，必須要保證好通風系統的良好運作以及安全保障措施，從而保障煤礦的順利開采。

1.在開采作業中存在的安全隱患

由于煤礦開采需要挖通巷道，并使其相互連通，因此在進行煤礦開采的作業過程中，存在以下幾個安全隱患：

(1)極易發生爆炸事故

相互連通的巷道會導致礦井中的易燃易爆物質積聚在一塊，一旦遇到火星，就會發生爆炸事件。

由于通風系統設計上的缺陷，導致礦井中的有害氣體難以第一時間排出，甚至工作人員錯誤操作也時常發生，導致通風設備的風力輸送方向發生改變，使得有害氣體在礦井中聚集，損害相關工作人員的身體。礦井中的主要有害氣體成分如表1所示。

表1 礦井中的主要有害氣體成分

(3)違規進行煤礦開采

近幾年來，煤炭行業發展得越來越快，市場的需求量日益增加，許多企業在開采煤礦時只求利益而不管安全，為了縮短工作周期，甚至省略了實地考察的過程，直接挪用他人的開采計劃，甚至還出現了非法施工的現象，導致安全事故頻繁發生，如圖1所示就是個別地區正在違規復產。

圖1 個別地區的違規復產

2.通風技術與安全技術在煤礦通風系統中的應用

(1)變頻改造技術在通風系統中的運用

為了實現對風機更好的控制，可以對通風系統進行自動變頻改造，在主通風采用變頻器控制電機，通過調速驅動風機工作，使得風機的轉動效率得到提高，風門全部開啟，流量由轉速進行調節，由變頻器來控制風機，這樣就可以對系統實現變頻和風機的雙回路控制，從而達到自由切換的目的。

同時，還具備自動報警功能和遠程監控功能，最大程度地保證了通風系統的穩定運行，增加了安全保障。

(2)風筒技術的運用

通風過程中，需要隨巷道掘進不斷延接風筒，以最大限度地降低礦井內有害氣體的含量。為保證風筒吊掛和操作人員的安全，應根據通風供風距離的實際長短，選擇出適合通風機以及風簡的直徑大小。確定一下礦井瓦斯等級，高瓦斯礦井一般使用功率2×30kW以上的型號，風筒使用600mm以上的；長距離通風中，風筒的每一節的長度應適當增加，盡量減少接頭，以降低局部阻力以及漏風率。對于風筒的連接接頭需要采用雙反壓邊必須做好嚴密，并且不漏風。風筒吊掛需要做到平直穩緊逢環必掛，吊掛高度要保證不影響車輛和人員的正常通行。風筒要每天進行定時檢查，出現破口、接頭漏風等情況，要及時進行更換和處理。風筒內如有積水，要及時排除。

那天晚飯時候，念蓉裝作不經意間問起此事，楚墨說：“一個客戶，開保健品商店的，叫田小甜，想做個戶外廣告。”楚墨的回答不假思索，干凈利索，毫無破綻。念蓉笑笑，說：“你多吃點木耳。”

(3)風巷架棚主要安全技術措施運用

①安全確認

A.各班開工前，班隊長及安監員對沿途巷道及施工地點，做全面的安全環境檢查發現隱患及時排除，堅決做到不安全不生產。B.各班開工前及施工過程中，嚴格執行“敲幫問頂”制度，施工人員應站在安全可靠有支護的地點，一人觀察頂板，一人用長度不少于1.8m的長柄工具徹底找危巖活石。

②頂板管理及臨時支護

A.采用3根長度不小于4m的11礦用工字鋼制成的前探梁做超前臨時支護，每根前探梁排距1000mm，固定點不少于3個均勻布置。卡子卡在迎頭第一棚上，每隔一棚卡一個卡子，并用木楔、防滑鉤將前探梁固定牢固，以防滑落傷人。臨時支護必須緊跟迎頭，嚴禁空頂作業。當頂板破碎時，必須配合使用超前撞楔支護頂板。

B.迎頭必須使用護山網。護山網采用中16mm的阻燃繩編制，網孔100mm×100mm。護山網全斷面覆蓋，上部用中8mm鐵鉤固定在棚梁上，間距不大于0.5m，幫部固定在安設在兩肩窩處的DN28-200/90內注式單體液壓支柱上。架棚挖腿窩前必須超前背幫，每幫超前背幫板間距不大于500mm，最上一塊距頂梁不大于300mm，最下一塊距底板不大于10m，背幫板必須牢固可靠。背幫板規格：長1500mm×寬200mm×厚30mm。

(4)安全技術在通風系統中的運用

煤礦開采過程中會出現瓦斯等危險氣體，極易引起爆炸，因此在開采的時候需要采取必要的安全技術。首先，要加強通風管理，降低環境中的有害氣體濃度；其次，在建設過程中必須要嚴格按照相關標準進行建設，建立應急預案制度，一旦出現異常情況，可以及時做出反應，提升安全性；最后，確保各個區域的通風系統能夠獨立運行，以免局部故障導致整個系統癱瘓。

3.礦井通風系統的設計

礦井必須要有完整獨立的通風系統，其設計的大致流程如下：（1)根據礦井瓦斯的涌出量，設計生產能力，表土層的厚度等條件，提出若干通風系統布置方案；（2）根據技術經濟比較，選擇最優化方案；（3）計算礦井通風總阻力；（4）根據困難和容易時期的總風量和總阻力選擇主要通風機及其附屬設施；（5）計算礦井通風費用；（6）編制礦井通風設計說明書。

B型通風方式的原理分析。B型通風技術是比較常見的一種網絡通風結構，通過連接工作面與回風巷，從而在頂板形成一個排風的通道，對礦井進行通風。采用B型通風方式，可以將流體力學的理論和有害氣體的排放技術有機地結合在一起，不僅能做到有效通風，還能防塵、防火，在很大程度上減少了強漏風帶，迅速轉弱強漏風帶，可以很好的將瓦斯集中在裂隙帶，這樣可以有利于采空區抽放瓦斯以確保工作面的安全。但在運用該項技術時需要特別注意煤層結構對巷道通風機煤礦采空區空氣的流通產生的影響。

均壓通風技術的原理分析。煤礦均壓通風技術的原理是：調節風管道的兩端氣壓值，在一定程度上阻止了瓦斯進入煤礦采掘工作區，再加上工作面風壓的提高，大大地減少了漏風量。均壓通風技術不僅可以通過修改煤礦中的調壓裝置來實現，還可以通過調節煤礦中的通風系統來進行操作，但在應用過程中需要時刻關注風機的均壓情況。

4.關于煤礦通風技術和安全技術應用的建議

(1)綜合利用現有的安全采礦技術

自動化技術的引入給地區的勘測工作帶來了極大的便利，從而有利于數據庫的建立和開采計劃的合理確定，有助于企業更快更好地制定開鑿方式，節約了時間，也避免了不少意外情況的發生。

(2)排查隱患建立安全機制

建立安全管理機制，第一，安排技術人員對施工環境進行不定期檢查，發現隱患及時上報處理；第二，將安全生產責任具體到個人上，完善獎懲制度，對及時發現問題的員工給予獎勵，對玩忽職守的人員進行嚴肅處理，提高全員的安全意識；第三，對管理人員進行審查，全員監督，嚴格落實規范安全生產管理；第四，定期對各項設備進行檢查，尤其是通風設備，要保證整個系統可以運行通暢，不會出現異常情況。

5.結語

綜上所述，煤礦開采作業是一項高風險工作，因此必須要在開采過程中合理利用安全技術和通風技術。

（1）積極引進先進技術，合理利用自動化開采技術有利于實現煤礦開采的高效穩定安全運作。

（2）在施工過程中做好防護，分析隱患及時上報，有利于煤礦企業的安全發展。

（3）盡管目前煤礦開采技術已經取得了階段性的勝利，但也不能掉以輕心，安全事故的發生還是不可避免的，應該不斷完善通風和安全技術，積極學習并引進國外的先進技術和設備，進一步提高安全性。