金属地下矿山矿井通风系统存在的问题及采取的安全技术措施研究

2016-04-14任俊

地球 2016年2期

关键词：矿井通风巷道

■任俊

（中国黄金集团夹皮沟矿业有限公司吉林桦甸132400）

金属地下矿山矿井通风系统存在的问题及采取的安全技术措施研究

■任俊

（中国黄金集团夹皮沟矿业有限公司吉林桦甸132400）

矿井通风系统作为矿井生产系统中的基本组成部分，其安全性直接决定着矿井的生产状况和管理水平。对于金属地下矿山而言，矿井通风系统同样重要。本文将围绕金属地下矿山，首先对矿井通风系统进行概述，然后分析了其运转过程中存在的问题，最后提出了有效的安全技术措施，希望能为金矿开发提供参考。

金属矿井通风系统问题安全技术措施

0　前言

伴随着社会的高度发展，矿业资源需求量随之迅速增加，这大大促进了矿山开发行业的发展，开发技术更加先进，管理水平日益提升。而矿井通风系统作为矿山开采中不可获取的设施，它可为井下作业人员提供源源不断的新鲜空气，减少有毒有害气体含量，达到优化环境的目的。因此，本文对于矿井通风系统的探讨具有深远的现实影响。

1　金属矿山通风系统

对于金属地下矿山而言，矿井通风系统在其作业系统中占据着重要位置，它肩负着向井下作业环境中提供源源不断的新鲜空气，减少有毒有害气体含量的重任[1]。动力与设备控制系统以及通风网络共同组成矿井通风系统。具体是指，在矿井生产过程中，通风系统旨在凭借各种动力，以较小的成本向矿井内部所有用风地点供应新鲜空气，减少地热危害程度，降低有害物质的含量，为作业人员创造健康、安全的工作环境。同时，矿井通风系统除具有上述功能外，一旦矿井出现意外事故，可借助通风系统来控制井下的实际风速和流向，协同其余安全保护系统一起抗衡安全事故，降低人员伤亡程度和财产损失。

矿山通风一般包含自然和机械这两种通风形式，其中自然通风主要被应用在浅层井下开采中，它又可下分成直流式、对流式等多种通风方式。经由自然通风所通入的风力与机械通风相比，具有不可控、不可调整的缺陷。因井下浅层地带拥有相对宽敞的活动空间，所以便于使用自然通风；机械通风主要被应用下地下矿井作业中。因井下作业位于地下较深的位置，活动空间相对狭隘，空气十分稀薄，井下作业环境等同于密封环境，以免因呼吸不顺畅而引发窒息中毒事故，所以，应采用机械通风，借助扇风机针对井下巷道提供有效风，确保空气质量良好。

2　存在的问题

经过长期发展，金属矿井通风系统已经取得了一定的成绩，然而因采矿作业缺少规范性、通风设计不合理、通风技术含量较低、管理水平不高等因素的制约，使得矿井通风系统在实际运转过程中仍然存在一些问题，具体如下：

2.1通风线路不清晰

在金属矿山开采过程中，常常采用地下矿井模式。矿井通常位于地下深处，在作业期间因空气稀薄，这将会对作业人员的生命安全构成巨大威胁。另外，对于某些小型矿山，开发商忽略通风系统，在实际开采过程中，导致井下通风线路不清晰，且爆破工序中会产生一些碎渣，这在某种程度上降低了回风巷道的流畅性[2]。

2.2漏风问题严重

抽出、混合以及压入是矿山通风系统最为重要的三种通风形式，其中抽出式会引发有效风的大量流失，因系统规划缺少合理性，在矿井开采过程中若采用抽出式，因坍塌范围较大，外加采空区的制约，导致有效风出现流失现象，进而不能充分发挥可行性。其中采空区的制约具体表现如下：因空场采矿为金属矿山开采的主要方法，在实际开采过程中，存在较多的尚未填充的或者完全封闭的采空区，且局部污染控制不足，进而引发入风系统风流污染。压入式存在漏风严重的问题，这主要是因为风门不严实，在有效风控制中面临较大难度。

2.3巷道风向不固定

在金属矿山采矿中，由于需要进行多次爆破，产生大量烟尘污染。同时，由于巷道设计缺少规范性，在实际采矿过程中巷道风向不固定，进而引发灰尘回旋现象，带来严重污染。作业人员只有顺着风向开展作业活动，才能确保呼吸顺畅，否则，将会出现窒息中毒事故。现阶段，小型矿山尚未构建完整的巷道风流设计方案，且风流调整不合理，无法达到规定的通风力度，导致巷道出入风口存在出入。

2.4窒息中毒几率较高

矿井结构十分复杂，且充满变化，因通风系统不规范，无法有效调控风速、流向和级数，导致井下风量分散，与规定标准存在差距。特别是在深层作业区，一旦通风效果不佳，等同于密封环境，内部空气流速缓慢，外加矿物质自身的作用，出现窒息中毒的几率较高。

2.5气流反流

山区、丘陵属于金属矿山的主要开采地点，因井口高度差异严重、环境不一、自然风的作用效果各不相同、气流运行状态存在差异，大致井下气流方向处于变化状态。在不同的部位所受到的通风系统主扇区的影响也不同，对于影响较小的部位，自然风对其干扰成都较大，其中抽出式通风系统的作用更加明显，将会出现气流反流现象，导致原有的入风通道转变成空气排出口。

2.6通风管理水平低下

通风系统管理人员的专业性不足，技术以及管理人员分配不合理，工作经验不足，整体通风管理水平低下，进而不能达到安全运行标准。

3　安全技术措施

3.1有效解决串联污染

众所周知，矿山开采中普遍存在通风和排风问题。若通风系统不规范则会增加矿井的空气湿度，进而阻碍开采作业的进行。因此，应加大排风力度，有效解决串联污染。为改进巷道通风系统，则应具体设计通风结构，合理安装通风设施，借助平衡压力来调控通风的实际流向，全面集中风力，规避漏风现象的出现，充分利用有效风，彻底排除矿渣烟尘污染，确保巷道内部风向的顺畅流通[3]。

3.2合理使用现代技术和设备

提升矿井生产的现代化程度，合理使用现代技术和设备，着重建设通风系统所有组成部分，确保通风系统高效、安全运转，同时，保证开采区域内部的空气压力处于稳定循环状态。

3.3明确空气流通规律

针对矿井通风系统进行深入研究，明确空气流通规律，其中应格外注意动力以及热力作用情形中所引发的空气流通的实际变化情况与后果，并采取有效的稳定措施。同时，因通风网络结构比较繁琐，为提升管理水平，应不断改善通风系统网络，减小风阻。

3.4强化安全管理

对于通风系统而言，若想强化安全管理，则应重视人才培养，提升技术人员的专业水平。因尚未构建成熟的通风体系，也未成立综合实力较强的专业团队，所以，现阶段，矿井通风系统运转仍然面临严重挑战。针对这一问题，国家在相关技术规范中给出具体要求，要求开采矿山时，应配备充足的通风机，科学测量有毒有害气体的含量，只有将井下风流控制在正常范围内，方可开展开采作业。

3.5合理设计矿房和开采顺序

在金属矿山开采中，合理设计矿房和开采顺序，妥善处理各结构要素，这是因为在实际开采过程中，作业场地人员聚集，且矿房属于安全事故多发场所[4]。尽可能降低空气泄漏程度，进而提升空气流通效果，保证作业人员的安全生产。

3.6加强人员培训

针对矿井管理人员进行专业培训，确保专业知识扎实、人员分配合理，从整体层面增强管理人员的综合素养，提升管理水平，持证上岗。