矿山开采作业中掘进通风技术及安全管理研究

2020-01-06刘长鸿

中国金属通报 2020年18期

刘长鸿

（乌苏四棵树煤炭有限责任公司，新疆塔城 833019）

在矿山开采的过程中，一旦井下巷道内的易燃气体含量过高，极其容易发生火灾甚至爆炸事故，给人民的生命财产安全带来威胁，因此，为了避免灾难的发生，保障矿山能够安全、高效、持续地开采，必须做好对井下的通风管理工作。

1 易发生安全事故的井下巷道特点

在实际进行矿山开采作业的过程中，进行矿产资源采掘的过程会导致矿床的地下土层受到破坏，导致易燃气体的泄露，矿山井下巷道内的易燃气体浓度会变得很高而且当前的矿山开采技术也决定了井下巷道的通风效果不是良好，易燃气体泄露后很可能短时间达到一个极高的浓度，给矿山开采工作人员带来危险和生命安全，易燃气体本身还会给周围的环境和人带来健康方面的影响，也导致了矿山开采进程的拖慢。易燃气体中危险的主要是甲烷等气体，甲烷是一种易燃易爆的气体，在空间内的浓度达到一定程度会发生爆炸，井下易燃气体的爆炸需要一定条件，气体的浓度首先要极高，其次还需要有氧气来助燃，明火和高温等就是爆炸的导火索，当前的矿企防止易燃气体爆炸需要做出很大努力，从易燃气体爆炸的条件入手进行防治，当然及时在井下巷道内进行通风是最有效果的，加强矿山井下的通风，可以有效降低易燃气体的浓度。易燃气体浓度超过了标准规定的浓度就属于高危矿井，易燃气体涌出会导致矿井下空气的污染和浑浊，需要进行及时的排放工作，对此类矿井的通风技术进行调整就十分必要，可以非常有效来控制易燃气体浓度带来的危害，可以有效避免井下爆炸等事故的产生，保证巷道内的易燃气体浓度处于合适的浓度和含量可以保证生产的有序进行，保证了经济效益和社会效益的最大化。

2 矿企井下通风工作现状

从当前的矿山开采状况来看，大多数矿企在开采的过程中都合理应用了通风技术，在一定程度上解决了易燃气体涌出的问题，同时也降低了矿山开采事故发生频率，但是在通风技术选择方面，矿企需要根据自身井下开采情况采取合适的技术，从通风技术的应用现状来看，矿山开采中的通风技术多为均压通风技术与B 型通风技术。均压通风技术具备良好的普适性，能够适用于不同矿井的通风结构，并且操作方便简单，不需要较高的技术要求，但是均压通风技术的缺点之一就是需要负责通风工作的人员对均压风机内部的不同部位的分压情况进行实时监督，因此需要较多的人力资源。B 型通风技术的优点在于一通三防，但是在通风过程中，可能出现设备垮落的情况，导致其通风效率产生变化，因此，在B 型通风技术的应用过程中，矿企管理人员需要结合该技术的应用特点改善B 型通风技术存在的缺陷和漏洞，从而提高技术的应用效率。从高风险矿井中的通风技术应用状况来看，通风技术的原理主要是在通风设备运行过程中利用矿井内部的调压装置对通风设备两侧的压力进行调整，从而实现通风，此外，利用矿井中的通风系统可以控制通风道两侧的压力，从而保持良好的通风状态。良好的通风技术既可以避免矿山出现火灾及爆炸事故，同时还可以改善矿井内部的工作环境。

3 矿山采掘中所使用的通风技术

矿企业需要对易燃气体浓度较高的矿井进行通风和抽放来降低井下易燃气体的浓度，解决掉其中的安全问题，保证整个开采工作有序进行和完成。对当前的新型通风技术进行研究。

（1）双U 型通风技术，双U 型通风技术是经过改善后的通风系统，优点是风量大，可以为采掘工作人员提供充足的氧气，风量输送及时且方便快捷，在井下使用时运行的效果较好。

（2）均压型通风技术,均压型通风技术是指将保持风机、风窗在均压状态。停风时，要可以控制均压机的调量门，根据规范来调节面积的大小，避免出现压力分布不均，进而造成不利后果。通过调节调量窗的面积大小，对矿井的风量进行实时、精确的控制，可以避免分压不稳。

（3）B 型通风技术，B 型通风技术也是一种改良的通风技术，具有较低的技术难度，并且可以控制易燃气体涌出量和气体浓度，使其处于限定的安全范围以内。使用这一通风技术要同时架设通风联络巷，形成并联的通风网络，控制易燃气体涌出的方法主要是对回风巷道增阻，也可以对井下可燃气体运移进行控制，对于过去的易燃气体超限问题进行了有效解决，施工过程更加安全，作业环境得到很大程度的改善。

（4）局扇通风技术，局扇通风，即使用轴流式风机进行局部通风，是一种很重要的通风技术，其应用较为广泛。由于井下进行作业严格要求局扇通风设备的性能，比如需要具备较高的风压以及较高的工作效率，产生的噪声要小，风量要大，而且耐用，可以防爆等。

4 相关安全措施

易燃气体是矿山井下采掘作业中常见的气体，存在较大的毒性，对于参与矿山采掘作业的人员来说，不仅要预防易燃气体中毒，还要防止因操作不当导致的爆炸事故。我国属于世界上矿产资源储量非常丰富的国家，但我国的可开采矿山中有相当一部分是高危矿井，这类矿井在采掘时很容易出现易燃气体中毒或爆炸事故，事实上我国矿山采掘行业中也发生过大量因易燃气体爆炸导致的意外事故。因此研究矿山采掘作业中的通风技术和安全管理技术，对于提升我国矿山采掘业的安全性具有重大意义。

4.1 优化采掘安全管理模式

针对矿企来讲，想要确保矿山采矿活动能够安全平稳的进行，这时企业就一定要创建和优化采矿安全管理制度，如此才能有效促进矿企在根本上将开采作业中存有的风险排除掉。在这一过程中，矿企内的有关部门应该要高度重视安全管理制度的优化工作，在工作期间，相关工作者也必须拥有较高的安全意识，并针对所有员工的行为进行约束和管控。另外，对于采矿活动中有关安全方面的问题，进行安全培训活动，以提升所有员工对于采矿安全问题的认知和重视程度。相关单位必须加强矿山开采的安全管理工作，在矿山开采前以及开采过程中必须要由作业者、检验机构、政府部门三方达成一致，在此过程中，作业者是矿山安全管理的主要方向，因为其是矿山开采工作的执行者，他们需要做到的有两项：第一是提高自身的安全意识，在作业中维护自身安全；第二则是无论做哪一个环节的工作都要严格按照开采标准进行，避免失误；至于政府部门起到的则是监督作用，对工程总体进行统筹，确保开采安全；而检验机构则是对矿山开采的每一环节进行检验，并且以国家级为标准对矿山开采流程予以评价，一旦有不合格的及时予以整顿，确保其合规性。也就是说三方之间在安全管理中所负责的方面不同，但是三方面缺一不可，相辅相成，在矿山开采中需要其积极完成合作，共同应对矿山开采过程中可能遇到的各类问题。

4.2 加强矿企的安全生产意识

出现事故是最主要的原因是公司整体欠缺安全认识，疏于防范。假如矿企没有给予安全管理足够的重视，便不可能预先采用相应措施来预防，最终致使出现安全事故。所以，降低矿产安全事故的出现，必须提升矿企整体的安全生产意识。比如，公司领导者应该首当其冲，知晓作业期间的各个环节，再号召所有工作人员参加到安全管理工作中来。这样使每位工作人员均认识到矿山生产安全的关键问题，及事故出现时会对矿企带来怎样的损害，便能够逐渐提升其安全意识懂得保护自己和他人。公司要建立完备的安全管理机制，把机制中的所有内容均灌输给基层的所有工人，有效落实实施规范制度，以实现对于安全事故的有效防御。

4.3 建立信息化和智能化预警机制

对于大型矿山来说，由于矿井结构复杂，体积庞大，当出现易燃气体含量超标的现象时，问题可能无法在第一时间内为人所知，因此，建立信息化和智能化的易燃气体含量预警机制，对于及时了解矿井内易燃气体含量并做出应对措施非常有帮助。信息化和智能化的易燃气体含量预警机制要求以易燃气体监测装置和通风装置为核心，通过建立网络平台的形式将易燃气体监测装置与通风装置连接起来，当矿井中的某一部位易燃气体含量超标并被监测装置检测到时，可通过网络平台及时的告知生产人员与管理人员，并自动调用通风系统进行通风。对于大型矿山来说，建立这种信息化和智能化的易燃气体含量预警机制可以有效提升安全管理工作的效率，对于保障矿井内生产人员的安全与强化管控效果都有显著的作用。

4.4 提升矿井通风管理系统性能

在矿山采掘作业时，应当保证工作台作为主要通风场所，在设计通风系统时，应当优先保证工作台上的通风系统配备；在开采矿山开采时，应当注意分层、分时段与有序开采，尽量均衡各时段内的开采数量，避免集中开采导致易燃气体浓度过高使得通风系统压力过大；在掘进作业时，应当确保掘进平面与工作台的串联通风，防止掘进平面易燃气体浓度过高导致人员中毒和爆炸问题。对于部分易燃气体含量较高的矿井，应当设置专门的通风系统与安全管控措施，严禁非专业人员进入到地面层与工作面；在进行矿山开采工作前，应当对矿井中各部位的易燃气体含量进行检测，并绘制矿井易燃气体易聚集区域的地形图，开采时应当以地形图中的标注进行；在矿井进行改建与扩张时，应当首先进行待改建和扩张地区的易燃气体含量检测，并进行安全论证，确保合格后方可进行，严禁在未进行易燃气体含量检测的前提下进行矿井的改扩建。

4.5 积极更新相关机械设备

随着掘进技术以及相关机械的进步，开采量增多，这就意味着需要更加宽阔的巷道。而巷道掘进支护技术的发展跟不上巷道的发展，不能满足作业需求。"工欲善其事必先利其器"在矿山开采中解决掘进支护问题，相关设备的更新是一个重要而基础的方面。掘进支护设备器材，是进行掘进支护工作的基础，也是影响其效果的关键因素，甚至在某些时间，决定着掘进支护的整体质量。因此，对于矿企而言，需要加大资金投入，做好相关机械设备的更新工作，对设备进行更新换代，采用先进的设备进行掘进支护工作的开展。同时做好设备的维护保养工作，让设备能够在最大程度上帮助和提升掘进支护的质量和效果。