煤矿矿井通风系统优化策略分析

刘春刚

摘 要：矿井通风系统是保证煤矿安全生产的重要保障，伴随矿井开采深度的不断增加，综采程度不断提高，矿井的瓦斯压力、瓦斯含量和瓦斯涌出量越来越大，矿井的需风量必然增加，矿井通风系统也必须随之进行必要的调整和优化。在现在煤矿行业转型升级的形势下，整合重组矿井的比例大，为了确保矿井安全，应该首先对之前的矿井通风系统进行优化改造以增加矿井的安全程度。另外，在生产的正常接替过程中，井下巷道布置不合理导致通风阻力大，造成风量浪费，应及时调整矿井通风系统，对于不能满足安全生产需要的和风量利用不合理的矿井通风系统应及时进行优化改造。

关键词：煤矿；矿井通风系统；优化策略

对于煤矿开采施工来说，矿井通风系统是保证安全生产的重要系统，其主要作用是为矿井提供新鲜空气并排除有毒气体，是工作人员人身生命安全的重要保证系统。在实际系统设计时，要注重该系统的简单化，并有效实现投入资金的节约，最重要的是保证该系统的低危险性。在矿井的不同时期和生产区域，要实现该系统的逐渐优化，相关技术人员还要注重从系统设计开发层面、生产计划调整以及矿井开采深度加深等多种角度展开优化操作。

1 煤矿通风系统概述

目前，在煤矿矿井之中常用的通风系统，主要是由通风动力、通风网络、通风方法、通风设施等组成，可以充分的发挥通风换气的作用，当然，因通风系统结构复杂，且应用在特殊的生产环境之中，所以通风系统的设置需要具备一定的要求，出于保证矿井下煤矿生产安全、有效进行的考虑，要求通风系统的通风量设置一定要满足应用要求，以便矿井下瓦斯、粉尘含量较少，不会威胁到煤矿安全开采；出于保证风流通畅，能够良好的排除矿井下空气，要求通风系统风流流经路线必须具有较高的完整性和合理性，如此才能使风流通过入风井口进入矿井，顺利的经过各用风作业地点，将矿井下空气排出。所以，煤矿矿井通风系统建设与使用的过程中应当按照相关要求来设置，以便通风系统可以满足要求，充分发挥通风换气的作用，保证矿井下空气良好，为煤矿开采营造安全的生产环境。

2 矿井通风系统对煤矿安全生产的重要性

由于煤矿开采井下作业环境空气稀薄、煤矿生产粉尘量大，加之煤层中所潜藏的瓦斯气体在开采过程中可能会沿煤层缝隙进入到作业空间内，容易造成窒息、中毒及爆炸等事故，威胁井下作业人员的生命安全。而可靠的通风换气系统能够及时将井下有害气体、粉尘等排出作业空间，并向井内注入新鲜空气，不仅能够保持井内作业空间中的空气质量，大大降低井下采煤生产过程中气体中毒、瓦斯或粉尘爆炸的几率，还能够大大降低因安全事故所造成的停工损失，由此可见矿井通风系统对于地方煤矿安全生产及效益实现具有极为重要的意义。

3 矿井通风方法分析

3.1 中央式通风方式

所謂的中央式通风方式主要指的是在矿井通风过程中，进风井以及出风井的位置基本上位于矿井走向的中央位置；在实际的应用过程中，此种通风方式还可以分为中央并列式以及中央边界式两种通风方式。同时，此种通风方式主要适用于在煤层倾斜状况较为严重、矿井长度较短、边界没有设置相应的安全出口的矿井。

3.2 对角式通风方式

在实际的应用过程中，对角式通风能够依据实际情况分为两翼对角式和分区对角式两种形式。此种通风方式主要应用于矿井煤矿走向较长、并且矿井面积较大、产量较大的矿井，对角式矿井的优点是：在构建初期的成本较高，整个系统构建的周期较长，并且没有噪音现象，矿井在通风过程中，阻力较小。

3.3 混合式通风方式

在矿井通风工作中，混合式通风方式主要应用在一些大型矿井和时间较长的矿井中，所谓的混合式通风方式是由三种或者三种以上的通风方式所构成的组合而成的通风方式。通常来说，混合式通风方式适用于矿井走向较长或者一些年限较长的矿井、煤层多、井筒较多、面积较大的矿井中。

4 煤矿井下通风系统优化的原则和要求

4.1 煤矿井下通风系统优化的原则

①通风系统应当尽可能地简单，通过经济的优化方案达到理想的效果。

②计划先行，先设计技术方案，通风优化设计方案通过以后才能实行。

③通风系统优化应当具有较强的可靠性，而且具有稳定的可调性。

④煤矿井下的通风能力应当和当前矿井的生产能力相适应，并且设计应当符合《煤矿安全规程》和《煤矿设计规范》等相关法律法规规范。

4.2煤矿井下通风系统优化的基本要求

①能够将足够的新鲜空气送到井下，这样能够保证井下工作人员的正常工作，为矿井的安全生产创造良好的环境。

②煤矿井下通风系统应当尽量简单，而且要有稳定的风流，便于管理，并且具备较强的抵御风险和抗灾的能力。

③在事故发生时，煤矿井下工作人员能够及时方便撤出，而且风流要比较容易控制。

④矿井通风系统的运行费用尽量低，通过较少的建设投资和较小的工程量来达到良好的综合经济效益，从而促进煤矿企业的快速发展。

5 煤矿井下通风系统优化策略

5.1加强通风系统的新型设备引进

机械设备是通风系统高效完成的重要保障，所以要不断实现通风系统的优化，有必要不断加强通风系统内新型设备的不断引进。所以在进行矿井通风系统设计时，为保证通风系统的工作高效展开，确保生产安全，应当在机械设备方面加大投入力度，加强机械性能的优化提升，实现配置合理化，及时应进行先进的机械设备引（下转第页）（上接第页）进。另外，由于在生产过程中，面对生产产生的粉尘与瓦斯气体等危险因素来说，通风系统还应当具备相应的应对功能。就当前的煤矿矿井通风系统来说，大多采用的通风方式有两种，即设备实现通风以及自然通风两种，其中设备通风是实现通风工作的主要技术手段。

5.2根据需要设计冷风循环井下降温系统

针对矿井通风降温效果不理想的问题，可以在通风系统设计与布置前，对目标作业面的预期温度条件进行检测与分析，充分考虑地层温度、所使用的采掘设备运行放热、气体压缩放热等影响因素，根据实际的降温需求情况，在通风系统中加入冷风循环降温模块，即在温度监测数据现实达到相应参数时，系统自动启动制冷送风设备，对送入矿井内的风流进行降温处理，随着风流的循环将井下作业面的环境热量带出作业区域，逐渐降低作业面环境温度。配合有效的通风换气功能，保持井下作业面的良好环境条件，保证作业效率与安全性。

6 结束语

综上所述，作为煤矿安全生产的重要环节，通风系统发挥着非常重要的作用。随着开采深度的增加，矿井会遇到各种问题，阻力会逐渐增大，岩温会升高，风量的调节会非常困难，有毒有害物质会增加，给煤矿井下工作人员的生命安全造成威胁，因此必须对深部矿井的通风系统进行优化，保证通风系统的经济和安全可靠，使矿井的抗灾能力不断提升，同时有效降低事故发生的概率，促进煤矿企业持续安全发展。

参考文献：

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