对目前煤矿井下通风系统优化分析

2015-04-16周宁

建材与装饰 2015年15期

关键词：系统优化阻力矿井

周宁

（重庆松藻煤电有限责任公司松藻煤矿通风科重庆市綦江区　401442）

对目前煤矿井下通风系统优化分析

周宁

（重庆松藻煤电有限责任公司松藻煤矿通风科重庆市綦江区401442）

经济发展及工业兴起使得市场对煤炭的需求量不断增加，各大矿井为满足需求也在不断扩大生产规模，然而井下作业的安全性也随之增加，对此为通风系统的优劣成为煤矿井下安全性分析的主要指标。只有通风系统得以保证，其工作的安全度和工作质量才能得到保障。

煤矿；井下作业；通风系统；存在问题；优化分析

煤矿井的通风系统在煤矿井生产系统中占有举足轻重的地位，它不仅影响着矿井的相关产量，还对其防灾抗灾有一定作用，更重要的是它直接涉及到井下工作者的生命安全。然而和众多系统一样，通风系统由多个部分组成而非一个独立个体，因此各个部分的协调和密切合作成为系统发挥功效的关键。而一个合理有效的矿井通风系统对提高煤矿产业的经济效益和对其经济效益的提高都能发挥重要作用。

1　通风系统优化的必要性

煤矿井通风系统，顾名思义就是指给井下各个作业点提供新鲜空气的相关系统，同时它还负责排出井下的污浊空气，以保证井中空气质量，因此其必要性不言而寓。同时煤矿井的通风系统也是矿井安全生产的重要保证，瓦斯、煤尘和火灾的相关防治都需要以通风系统管理作为基础。但是当煤矿井生产进行和回采范围不断扩大的现象出现时，会导致煤矿井的通风路线有所增长，通风的阻力也会加大，同时通风系统随着煤矿井的扩建而变化，会产生原有系统不满足现状的情况。所以对煤矿井通风系统优化势在必行。

2　当前煤矿井通风系统存在的问题

煤矿井通风系统作为工程的一大系统，难免会出现设计、本身质量以及管理方面的问题。现在其主要存在的问题有：

通风效率不高。由于受到经济和科技方面的制约，选用的设备本身不具有高效率的特点，也存在有的设备性能与矿井通风阻力状况不够匹配，导致很多设备无法物尽其用，例如现下风机工作效率大都低于50%，这种现象的产生不光导致通风系统功能受限，同时造成了电力的无谓损耗。

井下通风系统通风阻力大而且分部不尽合理。造成这种现象的原因主要是井下风量较大，但是相对应的通风断面又较小，同时会有堆积物和偶尔出现风速过大的情况，从而无法满足其通风需求。

当出现全矿、采掘面供风置不足或者风流过多串联的现象时，将会导致瓦斯聚集和矿尘浓度超标的情况。这将直接威胁到煤矿生产和工人的安全。尤其是一些中小型煤矿。

有部分煤矿井在投产初期会下放闸门从而减少矿井的进风，虽然这种方法简单有效，对离心式风机也能起到节电的作用，但比起采用调小风机能力还是有耗电的嫌疑。

3　煤矿井通风系统优化

面对现今煤矿井通风系统存在的问题，最直接有效的方法便是对系统进行优化。只有提高的通风系统的质量和安全性，煤矿井下作业才能得以保证，同时煤矿产业才能得以发展。

3.1原则方法方面

煤矿井通风系统方案设计是应该遵循一定原则，比如，要尽量的缩短回风路线，同时对回风距离加以控制，从而减少回风阻力，达到通风系统合理化的目的。同时需要提高其稳定性，使得用风地点的风向和风流方向保持不变。在此同时也要做到经济节能，对设备的使用要合理高效。

3.2设备选择方面

“基础设施决定上层建筑”，对于工程质量问题，最基础的便是保证工程材料的可靠安全和有较高质量。然而，为了保证通风机的经济运行，风机机型是最基本的选择，所以对其选择必须合理。现在很多煤矿井选择使用高效风机，来保证风机的节能和使用效率。

3.3对于大中型机械的使用，电池是不可忽略的

在矿井设计的时候，电机设备都是到达产以后通风的具体情况选择的。所以对那些投产初期生产范围比较小，产量又比较低的矿井而言，会发生实际与设计偏差过大的情况。这就需要负责人以实际为基础，选择更换低转速和小功率电机，从而提高电机的负荷率。

3.4优化工具的合理选择

对于有经验的安全设计人员来说，一些客观的判断对通风方案由很大的影响，然而，这些判断对于一些小问题是可行而简便的，但是面对地下离地表距离越来越深的情况，和越来越复杂的通风系统，这种情况不仅无法到达解决问题的效果，还会适得其反。此时就需要依赖一些专业的工具，这些工具可以客观的给出相关详细数据，从而连同设计数据和通风测量的数据来得到安全经济的高效通风方法。同时，如果安装了先进的监测设备，相关技术人员便可以不断的更新和模拟程序所需要的输入数据，最后得出最佳的系统设计方案。

3.5系统设计方面

煤矿井有合理的通风系统才能保证设备运行安全高效，为降低没矿井的通风阻力就需要对其通风网络实施全面的调查和阻力测定。主要可以依靠降低巷道局部阻力，扩大巷道断面，增加并联风路和调整采掘布局的方法，从而实现均衡生产。

3.6对于反风设施和防爆盖的改造要注意，有的反风系统存在闸门不严密和不到位的情况

这会造成主要通风机装置常年外部漏风，从而出现无用耗电。对于这种情况，要及时采取堵漏处理，尽可能的将反风设施和防爆盖的漏风降到最低的情况，同时要合理调整闸门的钢丝丝绳的长度，以实现闸门准确到位。

3.7对于风硐设计时则要注意保证风硐的断匝，从而使风速在10～15m/s的范围内，而且对于风硐的断面形状要注意使用圆形和半圆形，对于其表面应该用水泥沙浆抹面，从而保持表匝的光洁度，从而减少摩擦阻力系数。而且，在风硐布置方面，要使用单一斜上式，直接并且井筒相连，而减少转弯数。还需要注意的是，风硐内需要进行障碍物的清除，避免阻塞，从而减小硐内阻力，并且要求其阻力要比全煤矿井的通风系统总阻力的10%小。

3.8开采布局方面

对于布局的开采，需要利用先进设备获取精确数据和设计参数，然后对其进行网络解算和分析，达到合理开采布局的目的。

安全技术选择方面：煤矿井的通风阻力测定是一个相对重要的步骤，这样可以使得相关人员了解系统的阻力分部情况，从而更好的提供实际的阻力值，使得设计更符合实际。

3.9管理方面

高效的局部通风管理是重要的，可以合理的使用局部通风机作为井下新鲜风流供给者，同时改善井下作业环境，降低通风耗电情况。也保证了安全生产的顺利进行。对于施工管理人员而言，高效的管理可以达到减少事故和提高生产效率的效果。同时管理人员的技术情况也是值得重视的，只有加强安全技术培训提高全员的通风意识，建立相关的安全管理制度，提高管理水平，同时依靠科技搞好管理才是煤矿井生产的硬道理。

4　总体评价

众所周知，煤矿井下煤炭自然、粉尘，有害气体和瓦斯导致中毒和窒息事故的可能性是非常高的，危害也是巨大的。这类事故的产生原因一般是煤矿井通风系统不够完善，所以，需要有合适的安全性能评级方法，对煤矿井的安全性能进行全方位的评价，以减少事故的发生。目前有模糊综合评价法和灰色系统评价法以及基于神经网络等方法。这些方法应该得到有效的利用，从而保证煤矿井的安全生产。