礦井通風(fēng)安全事故原因及對策

馮毅

（陜西涌鑫礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西榆林 715407）

0 引言

近幾年，隨著我國煤礦生產(chǎn)的全面發(fā)展，導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)安全問題也不斷發(fā)生，因此，各地政府部門都逐漸重視起煤礦安全生產(chǎn)的問題。在煤炭生產(chǎn)的過程中，通風(fēng)系統(tǒng)有著非常重要的作用，因此，如何有效解決礦井通風(fēng)以及安全監(jiān)測監(jiān)控出現(xiàn)的問題，就需要不斷進(jìn)行問題分析解決，逐漸提升我國煤礦開采工作的高效性以及安全性。

1 礦井通風(fēng)與安全檢測系統(tǒng)的作用

礦井通風(fēng)主要就是需要在煤炭開采過程中，通過主要通風(fēng)機(jī)將新鮮空氣運(yùn)輸?shù)降V井內(nèi)部，以此來稀釋礦井中的粉塵、有毒有害氣體以及其他物質(zhì)，從而進(jìn)一步提升生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的空氣質(zhì)量并增加礦井中的含氧量。礦井中的通風(fēng)原理是通過主要通風(fēng)機(jī)連接井下，抽取井下空氣形成負(fù)壓條件，由大氣壓將新鮮空氣由主副井口進(jìn)入到礦井中，從而替換礦井內(nèi)的空氣，最后通過回風(fēng)將礦井內(nèi)空氣中的粉塵、有毒、有害氣體等排出。因此，想要保障礦井中的通風(fēng)環(huán)境，就需要通過良好的技術(shù)進(jìn)行礦井內(nèi)空氣循環(huán)，首先，技術(shù)人員需要根據(jù)礦井的實(shí)際情況，合理布置通風(fēng)系統(tǒng)，不斷優(yōu)化礦井內(nèi)的通風(fēng)設(shè)計，逐步升級礦井內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)；其次，在管理環(huán)節(jié)上，工作人員需要重視礦井通風(fēng)安全管理工作，逐漸提升管理水平，其中包括保障用風(fēng)地點(diǎn)的空氣流通，將有毒有害氣體進(jìn)行排出，將空氣中的有毒有害氣體維持在安全范圍內(nèi)。此外，礦井中還需要建立獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，避免出現(xiàn)多個礦井共享一個通風(fēng)系統(tǒng)。

2 礦井通風(fēng)安全事故原因分析

礦井通風(fēng)安全事故的原因主要可以分為人為因素、技術(shù)因素及偶然因素三方面。人為因素主要是指管理不善；技術(shù)因素主要是指在礦井通風(fēng)設(shè)計時出現(xiàn)較大的缺陷；偶然因素指的是在煤礦生產(chǎn)中遭遇了一些嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，這些災(zāi)害很多情況下難以控制。下面將對這三方面事故原因進(jìn)行具體分析。

2.1 人為因素

經(jīng)過統(tǒng)計，通風(fēng)安全事故的發(fā)生大多與人為因素有關(guān)，具體表現(xiàn)為礦井通風(fēng)管理存在較大的缺陷。在掘進(jìn)工作面施工時，為了方便，在巷道中堆放了大量的材料和設(shè)備，這導(dǎo)致巷道內(nèi)障礙物過多，巷道局部通風(fēng)阻力較大，使得存在一些通風(fēng)死角，從而引起了瓦斯局部積聚。由于施工工期的不確定性，很多管理人員未充分考慮到這些通風(fēng)構(gòu)筑物對礦井通風(fēng)的影響而選擇了忽視，或僅是進(jìn)行一些口頭上的警告而并未做及時處理，長時間就會導(dǎo)致局部瓦斯?jié)舛冗^高而引發(fā)人員窒息、瓦斯爆炸等問題。

封閉采空區(qū)后，為了避免巷道向采空區(qū)漏風(fēng)，在采空區(qū)邊緣都構(gòu)筑了永久密閉墻。然而在長時間作用下，密閉墻可能出現(xiàn)了破損情況，而工作人員未及時進(jìn)行檢查，導(dǎo)致采空區(qū)內(nèi)大量的有毒有害氣體不斷涌入巷道或工作面，從而引發(fā)工人中毒。由此可見，煤礦的通風(fēng)安全事故很多是由管理不善，即人為因素造成的。

2.2 技術(shù)因素

礦井通風(fēng)能對有毒有害的氣體進(jìn)行有效稀釋，主要依賴于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計。然而，在實(shí)際煤礦開采過程中，很難保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)長時間處于有效狀態(tài)。一方面，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的線路會隨著生產(chǎn)持續(xù)的進(jìn)行而改變；另一方面，礦井通風(fēng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，優(yōu)化難度大。隨著開采的進(jìn)行，越來越多的巷道需要保證有效通風(fēng)，這些巷道會以各種形式并入通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，使得礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜。通常情況下，一個礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)會有多條支路，很難對所有巷道都進(jìn)行有效的分配，這就難免在一些區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)瓦斯積聚的情況。掘進(jìn)頭屬于獨(dú)頭巷道，即進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口在同一個位置。在巷道剛開始進(jìn)行掘進(jìn)，沒有形成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)時，掘進(jìn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有毒有害氣體會以新鮮風(fēng)流的狀態(tài)進(jìn)入下一個工作面，若處理不善，則很容易出現(xiàn)有毒有害氣體中毒、粉塵爆炸的問題。值得注意的是，這個問題暫時難以得到有效解決，屬于技術(shù)上的一個難題。

2.3 偶然因素

在煤礦開采過程中，巷道的某些位置會發(fā)生煤與瓦斯突出事故。這種事故屬于地質(zhì)災(zāi)害事故，雖然現(xiàn)在要求所有煤礦必須進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定，但是只能作為指導(dǎo)。當(dāng)煤與瓦斯突出事故發(fā)生時，會有大量瓦斯急劇涌入巷道，導(dǎo)致巷道中瓦斯?jié)舛壬仙龓资丁?/p>

3 礦井通風(fēng)安全事故原因及對策

3.1 日常管控與故障智能診斷

煤礦井下的通風(fēng)系統(tǒng)是一個由風(fēng)道組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從拓?fù)浣嵌葋砜磳儆谟邢驈?fù)雜連通網(wǎng)絡(luò)，各個通風(fēng)參數(shù)之間由于串聯(lián)、并聯(lián)交織構(gòu)成了廣泛的相關(guān)性，一個參數(shù)的變化通過鏈?zhǔn)叫?yīng)將傳導(dǎo)和影響一定的范圍。因此，需要在監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)施采集和動態(tài)計算的基礎(chǔ)之上，基于數(shù)據(jù)融合、大數(shù)據(jù)、人工智能等智能化技術(shù)，剔除錯誤數(shù)據(jù)、提高監(jiān)測精度、挖掘數(shù)據(jù)間隱含的規(guī)律、預(yù)測變化趨勢;進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對特定礦井、特定地點(diǎn)、特定參數(shù)是“正常”還是“異常”作出科學(xué)的判斷，并從工程角度有效辨識，實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)的“異常”，確定其“異常”的程度，以便實(shí)現(xiàn)科學(xué)的分級預(yù)警。

3.2 加強(qiáng)環(huán)境因素控制

首先，對煤礦地質(zhì)做好勘察工作，再進(jìn)行相關(guān)的檢測工作，明確瓦斯與煤塵的現(xiàn)狀，查閱并健全與煤礦通風(fēng)安全有關(guān)的資料，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)與經(jīng)驗建立預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)監(jiān)測井內(nèi)瓦斯等有害氣體的濃度，發(fā)現(xiàn)異常能夠及時、準(zhǔn)確的進(jìn)行預(yù)警；其次，對制約煤礦通風(fēng)安全的因素加強(qiáng)管控，提前對周圍的地質(zhì)環(huán)境實(shí)施統(tǒng)籌安排，能夠及時發(fā)現(xiàn)存在的問題并制定應(yīng)急預(yù)案，確保煤礦通風(fēng)能夠符合安全生產(chǎn)的規(guī)定與需求；第三，能夠掌控井下通風(fēng)現(xiàn)場，預(yù)防井下的環(huán)境影響煤礦的通風(fēng)安全。科學(xué)的規(guī)劃環(huán)境管理方案，設(shè)置好管控的安全系數(shù)，消除各種可能影響通風(fēng)安全的環(huán)境因素；第四，改善礦井的環(huán)境，系統(tǒng)、科學(xué)制定礦井通風(fēng)、煤塵以及瓦斯的防控措施，從實(shí)際情況出發(fā)嚴(yán)格按照制定的程序與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，建立瓦斯預(yù)抽采系統(tǒng)，構(gòu)建專用的瓦斯回風(fēng)巷，提升作業(yè)安全性。安裝通風(fēng)附屬裝置保證通風(fēng)設(shè)備能夠有效的運(yùn)行，降低因環(huán)境因素而造成的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，為適應(yīng)社會化發(fā)展進(jìn)程，增強(qiáng)煤礦企業(yè)的綜合實(shí)力，需要綜合分析威脅煤礦企業(yè)發(fā)展的安全隱患，并且及時運(yùn)用自動化控制。提高煤礦企業(yè)的安全管理水平，開展保障煤炭生產(chǎn)的技術(shù)安全工作，為促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。在煤礦開采過程中，礦井通風(fēng)對于安全生產(chǎn)十分重要。為此，需要預(yù)防生產(chǎn)過程中通風(fēng)安全事故的發(fā)生。從人為因素、技術(shù)因素及偶然因素三方面分析了礦井通風(fēng)安全事故發(fā)生的原因。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)從進(jìn)行合理的風(fēng)量分配、加強(qiáng)煤礦通風(fēng)管理及做好煤礦地質(zhì)勘探工作等方面預(yù)防通風(fēng)安全事故的發(fā)生。