煤矿机电设备矿井通风系统设计技术研究

张永涛

辽宁省铁岭市调兵山市铁法能源（有限）责任公司晓明矿 辽宁调兵山 112700

在煤矿井下开采过程中，矿井通风系统的正常高效运行十分重要。矿井通风系统的主要功能是调节煤矿井下空气，排出井下的有毒有害气体，保证工人正常的生命活动。在矿井投产的初期，通风系统处于最佳运行状态，但是随着开采的进行，井下通风面积增加，使矿井通风系统的运行状态恶化。因此，必须采取措施对矿井的通风系统进行优化。优化矿井通风系统的目的有两个：

（1）保证通风系统的安全运行。

（2）使通风系统的运行处于效率最高的状态，满足节能的要求[1]。矿井通风系统主要由通风机和通风网络两部分组成。由于矿井通风机的耗电量要占到矿井生产运行所需电量的50%左右，因此必须使通风机处于最佳运行状态，从而减少电能的浪费，降低生产成本。

1 煤矿通风安全的重要性

优良的煤矿井下通风可以为井下提供持续不断的新鲜风流，降低井下相关巷道中有害气体的含量，减少巷道以及工作面中的煤尘，从根本上为煤矿井下一线工作人员提供较为安全的工作环境。同时，由于煤矿的主要生产部门与需风部门处于地下深处，地质条件复杂多变，通风难度较大，管理流程复杂，出现通风系统安全隐患的地方比较多，有些隐患难以及时发现，一旦发生事故，后果不堪设想。因此，必须对矿井的通风隐患进行全方位的分析，落实已经制定的通风安全管理措施，并提出新的切实可行的管理方法，给出应对策略与应急处置方法，从通风系统角度保障矿井安全高效回采。

2 煤矿机电设备矿井通风系统设计技术

矿井通风系统是煤矿生产中最重要的辅助系统，必须保证其安全高效运行。随着煤矿开采的进行，通风系统的运行性能逐渐下降，必须采取措施对通风系统进行优化[2]。

2.1 增强多风多机站布置的合理性

对多风多机站进行合理布置，能够确保通风系统的运行效率，充分发挥其包含的性能，利用科学手段合理布置多风多机站于通风系统中，能够切实提升矿井作业中传送风力的速度，并减少实际作业时间，对一些能源耗费进行有效控制，减少成本，进而提升煤矿企业的经济效益与社会效益。在我国，矿井通风技术已经存在了几十年，另外，随着科技的深入发展，及有关人员对矿井通风机的全方位研究，使得矿井通风技术实现了长足发展。在矿井通风技术飞速发展的背景下，通过对多机站与多风机不断变换，能够切实优化通风系统的实际性能，促进井中有毒害的气体大量排放，实现矿井换气和通风。由于矿井通风系统内运用的多风多机站能够有效调节风量，运用风机达到控制的目标，在某个程度上可以促进通风技术进一步发展，进入实现减少财力以及物力的目的[3]。

2.2 优化矿井通风网络

通过测定矿井通风阻力可以发现，有时虽然矿井的总风量满足安全生产的要求，但是局部风量很难满足要求。因此，优化矿井通风网络的主要目的是控制巷道的局部通风阻力。造成巷道局部通风阻力增大的原因是巷道的通风线路过长、巷道漏风严重以及巷道的涡流。在调节局部通风阻力时，一定要针对引起局部通风阻力增大的原因采用相应的调节方法。通常采用的方法有增大巷道的断面、关闭一些联络巷以及重新开凿风井等。在调节局部通风阻力后，一定要重新核算矿井的通风阻力。若局部通风阻力满足要求，则需要对矿井的通风机工况点进行核算；反之，则需要继续调节局部通风阻力，直到满足要求为止。

2.3 调整通风机的运行工况点

在优化矿井的通风网络后，可以对通风机的运行工况点进行调节。对于通常采用的轴流式通风机而言，主要是通过调节风机的叶片安装角来完成。需要注意的是，若通风机的工况点始终位于通风机的低效率工作区间，则需要更换通风机。现在很多矿用通风机已经进行了变频技术改造，可以通过调节风机的转速更方便地调节风机的工况点，但调节时需要给定所需调节的范围，即通风机的工作电源频率。

2.4 有机结合主扇和辅扇

矿井内的环境可以说是相当繁杂，在生产中，如果好不留神便会出现安全事故，尤其通风系统在实际运行过程中，若是有问题存在，会加大矿井生产难度，易造成安全事故。在具体生产过程中，需要对矿井通风技术进行动态监控，一早发现问题，有对应的优化设计通风系统，有机结合主扇和辅扇，增强通风系统设计的科学性。利用上述方法，不但能够有效控制矿井 生产中的有毒气体，还能保证煤炭企业的经济效益，实现安全生产，控制支出成本，提升核心竞争力，在多元化的市场中站稳脚跟[4]。

3 结语

在新时期背景下，大众对矿产资源的需求量逐渐加大，随着矿井的加深，工作人员在具体作业中常常会吸入一些有毒害的气体，危害身体健康。在煤矿开采中，由于设备散热和天气等原因影响，矿井的温湿度会提升，进而形成不良气候，影响开采工作顺利进行。在科技的飞速发展下，让矿井通风技术和工艺得到了创新和优化，通过合理运用这些新技术与工艺，可以实现完善系统功能的作用，让系统的通风作用发挥出最大化。