基于防灭火下矿井通风系统技术的研究

周丹

【摘 要】矿业的发展加快了开采中机械的使用，增加了矿山开采的深度，但这一情况需要解决的问题是，矿山的通风系统需进一步优化，并确保安全技术应用的水平。即通风系统可为井下的工作人员提供空气，促进矿井的空气流通，而安全技术的保证可提高开采的效率，保证人员安全，故矿井通风系统必须实现设计的进一步优化，确保矿井的通风顺畅。

【关键词】防灭火；矿井通风系统；通风机；机电变频技术

0 引言

矿井下的空气较少，而为让各个区域都有充足的空气，减少空气中粉尘的数量，需用矿井通风系统实现良好的通风，而也会在井内形成小气候。如果矿井内的空气流动变慢，井下某些气体的浓度就会过高，遇到明火后随即出现失火事故，威胁人员的安全。

1 矿井通风系统

该系统是矿井开采必需的系统，由通风机、通风系统构成。运作原理是，风从风井进入到矿井后，根据气压的高低，把气流送到矿井的各个位置，在整个矿井内形成一个循环，当它的循环结束后，从回风口回到地面。井内的风流有两种，一是自然风，二是机械风，两者的区别是发出风流的动力，前者是在自然环境中受气压影响产生，但自然气压提供的动力较少，空气气流不稳定，多用于矿井内的辅助处理，后者是用机械操作，设备是通风机，具体方式是扇风机通电后，改变矿井内的气压，形成压强，空气流体在压强的影响下，促进了风在矿井内的流动，让风流在井内顺利流动。而有关部门给出的规定中，已经指明矿井的通风为机械通风。矿井通风系统开启后，会让自然风与机械风同时流通。

其目前使用的現状是，可从多个位置进入空气，比如风筒、风桥等，循环后的空气排出方式是中央式、混合式等，实现通风系统和排气方式的融合。通风机的运行方式是，采用抽出式、压入式等，向矿井内输送空气。

2 矿井火灾的原因与通风系统防火灭火的原理

本文的核心是立足于防灭火，提出通风系统技术优化的方案，而其必须明确矿井在哪些情况下会发生火灾，以及通风防火系统运行的原理。

2.1 矿井发生火灾的原因

其出现火灾的原因有两点，第一点是外部原因，第二点是内部原因。受外部原因影响，出现火灾的位置是井口处、有电缆的巷道，以及安装的脚手架等，而引发火灾的原因是，人员的操作失误，以及具体工作进行时未按照要求处理，留下了安全隐患，比如人员吸烟，使用明火，以及电路因故障发生短路，让电流外泄等，这些情况若不及时发现，稍有不慎就会引发大范围的安全事故。另瓦斯泄露也会引发火灾，从近年来矿井火灾事故报告中可以了解到，很多火灾都是由瓦斯故障引起。因此，人员在井下实际操作时，必须保持警觉，以及时发现因并遏制。而对于内部原因，是煤炭在开采中发生自燃，煤炭的属性之一是可自燃，如果井内空气流通速度变慢，新鲜空气无法及时进入时，矿井内的温度会随之升高，煤炭和空气接触后，增加了自燃的概率，如果大面积燃烧，可能会导致爆炸，而爆炸的多发区是煤炭集中的位置[1]。

2.2 通风系统防火灭火的原理

这一原理是基于上述分析的外部原因和内部原因提出的分析结果。具体原理是：对于外因可采用简单的措施预防，方式是组织对井下人员的教育，向其安全教育的内容，增强其安全意识，在工作中自觉规范自己的行为，而内容的选择是工作规则与规范，接受这些教育后，人员可自主做到安全施工。同时，也要检查井内各设施的使用情况，特别是对于电力设备，一经发现问题，需及时检修，以此减少潜在的引发火灾的因素。对于内因的处理，是基于出现火灾的地点，用措施处理并预防，即减少某个区域内煤炭的堆积量，特别是对采空区的处理，运用的方式是，把采空区封闭，并检查它是否存在漏风的情况，对于漏风处可用黄泥封堵，而煤炭开采后，也可以在表面喷洒阻燃剂，避免其发生自燃。另需优化矿井内的通风，加快井内的空气流通，用新的空气把井内的空气排出，预防因井内温度升高，引发的煤炭、易燃气体的燃烧。

3 防灭火下通风系统的改造与灭火方式

3.1 改造

为优化通风系统的操作，保证井下作业的安全，需在现有原理的基础上，提出系统改进的方案。即改变矿井通风的方式，从单一的方式变为多种方式的混合，以加快井内空气的流通，而为了做到生产的集约化，可把整个矿井分成多个区域，完成多个区域的采集，而任意一个区域内，都会设置一个通风系统。用这一方式处理后的优势是，矿井内有良好的通风，机动操作更加灵活，而多个区域间不会形成过多的干预，增加了系统的安全系数。

它的具体操作包括两点：

第一点是在通风机的运行中加入机电变频技术，这个技术的加入，可提升通风机运行的安全性，并在实际操作中减少电力的使用，确保运行的安全、可靠。通风机有主通风机和其他通风机，主风机位于地面，长时间运行，所以选择主通风机时，应根据矿井未来需要的风量决定，机电变频技术在主通风机与其他通风机中使用后，可自动或由人员手动调节风机的转速，改变的依据是矿井的需风量，这一方式下，可让风机的运行达到最佳状态，增加了其带来（下转第145页）（上接第111页）的经济效益，实现节能的目标，且这一方式与降低了火灾发生的风险。另通风方式的变化是在中央式通风的基础上加入角式混合通风，增加空气来源与排出的渠道，加快整体通风[2]。

第二点是系统运行中优化对易燃气体的检测。矿井内的易燃气体多以瓦斯为主，一旦瓦斯超标，或是井内通风情况变差，都有可能引发爆炸，所以，系统运行时需优化对瓦斯数量的监测，并制定应急处理方案，一旦发现超标，可及时处理，消除安全隐患。即监测瓦斯数量的过程中，要做到的是预防瓦斯的聚集，严格控制明火也就是点火源的出现，并加大对相关设备的检查力度，在适当的位置安装隔爆装置。

3.2 灭火方式

如果矿井内出现火灾，会直接造成人员伤亡，给企业带来经济损失，因此为预防火灾的出现，需深化对各个工作的管理，并做好应急培训。当发生火灾后，井下的开采人员可到应急区域拿到相应的装备处理，保护自己与周围人的安全，把火灾对自身的影响降到最低，而最常用的方式是使用灭火器。火灾发生时，也可以用其他方式处理，比如用黄泥灌溉灭火，或是惰性气体灭火，前者是用黄泥遇水成浆后，隔绝空气的特点，阻止空气与火焰接触，火苗或燃烧的物体无法接触到空气中的氧气后，火苗会逐渐变小，但用这个方式处理时要注意的是，黄泥灌浆结束后，需及时清理运输黄泥的管道，以免剩余黄泥凝结阻隔流体流出，而惰性气体主要包括氮气等，火焰和这类气体接触后，燃烧变慢，控制了火势。

4 结语

立足于防灭火，提出通风系统技术优化，需明确矿井通风系统实际运行的特点，提出处理方案，并了解矿井发生火灾的外部原因与内部原因，以及防灭火的原理，提出需改变系统通风的方式，并实时监测瓦斯的含量。借由这一方式，可有效减少影响矿井安全的因素，确保设备运行的稳定，保证作业人员的生命安全。

【参考文献】

[1]王华，张世鹏.基于防灭火的矿井通风系统优化技术[J]. 矿业安全与环保，2012，37（S1）：1-3.

[2]柳杰.矿井防灭火技术的现状探究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（09）：197-198.endprint