煤矿通风系统安全问题及稳定性探讨
2021-03-25
(山西华阳集团救护大队 山西 045000)
引言
更多的煤矿通风系统是由通风网络、动力系统和控制设备一起构成的,主要为的就是给矿井下提供新鲜的空气,并将内部不干净的空气排出。通风系统内部风流主要是由风井口出发并入矿井内部,并借助各类作业地点来融入回风井内部。在实际生产和工作时,众多的通风系统可以通过运用合适的方式来带动通风的过程,这样才能够让工作地点存在足够的空气,最终让每个煤矿职工都能够更好地呼吸。本文主要分析煤矿通风系统安全问题及稳定性方面的问题。
1.煤矿通风系统的重要性
多数煤矿通风系统本身是一个较为稳定的系统。从近几年发生的煤尘火灾事故来看,存在于煤矿内部的通风系统会直接诱发更多的事故。因此,煤矿通风系统内部的安全性和稳定性也会直接影响煤矿的安全生产和灾害控制。因此,在实际进行生产的过程中需要分析煤矿通风系统的稳定性,这样才能够有效地解决煤矿通风过程中存在的问题。
在实际布置煤矿通风系统的过程中需要有效地考虑回风井和相关的布置方式,并且结合风流的流动路和通风设备的工作方式。煤矿生产过程中的诸多因素也会和通风系统有着直接的关系。实际设计通风系统时需要考虑到煤矿安全生产时瓦斯、煤层自燃和其他因素[1]。介于受到上述因素的影响,煤矿通风系统可以被分为一般型、防火型、降温型和其他不同的类型。
几乎所有通风系统在工作的过程中都需要借助合适的设备和线路将空气输送到采煤工作区域内部,并在第一时间将废气排至地面,确保各类有害气体都能够达到规定的浓度。煤矿内部的通风系统还能够在第一时间通过调节井下的温度来改善其工作环境,以此更好地保证各类设备都能够正常运转。如图1所示。
图1 煤矿通风系统结构
2.煤矿通风系统生产中的安全性
煤矿通风系统的存在就是为了保证整个煤矿井下都有足够的空气,并最大限度地降低井下有害物质的浓度。因此,在实际生产的过程中需要考虑到通风系统安全性和可靠性两个方面的问题。第一,一定要及时考虑井下人员的安全,并保证有足够多的空气直接被送入井下。第二,要保证当遇到危险时能够让指挥人员第一时间就能够控制整个通风系统,从而让救援工作顺利开展。但是在实际生产的过程中,通风系统内部的设施会直接发生老化现象,最终系统自然不能够更好地运行。因此,必要时需要结合实际的情况直接改进通风系统,并让其能够更好地适应井下的环境。实践过程中也只有通过合理地设置合适的通风参数才能够更好地控制本来的风量,多数的有害气体自然不会直接排出[2]。以上种种措施能够保证通风系统的安全运作。
3.通风系统的稳定性
在管理煤矿通风系统的过程中,一定要让煤矿内部的分支都能够处于稳定运行的状态。如果通风系统分支内部的风阻出现了较大的变动时,只有有效地保证通风系统的稳定性才能够保证各个地点的质量和数量都能够达到安全生产的标准。通风系统内部的分流稳定性主要是由分支风量大小和分支风流量方向。如果通风系统内部的风阻发生了变化,普通分支风量也会有所不同。煤矿井下的风量其实很难满足实际生产的要求,此时更需要保证通风系统能够变得更加稳定。
多数煤矿井下的通风系统都是由多样化的巷道构成的,系统内部的结构显得较为复杂。必要时可以借助合适的理论将通风系统变成一个由多样化的点和线组成的系统,这其实就是一般的通风网络。正是因为我国煤矿开采的条件显得非常落后,内部的地质构造也不那样简单,所以瓦斯会在第一时间就涌出外部,最终让整个通风系统变成一个较为复杂的系统。我国煤矿中大型的通风系统主要是由多数网络分支组成的,整个煤矿巷道的长度大约介于60-200m内,矿井内部的用风地点最多可以超过100个[3]。图2为煤矿通风系统内部各大部件的主要参数。
图2 煤矿通风系统内部各大部件的参数
众多通风系统内部的输入参数会在运行过程中受到外部条件的影响,进而使得其运行状态也会直接改变。如果供电网内部产生了巨大的电压波动之后,其风机并不会稳定运转,风机系统内部的风量和风压都会在第一时间受到影响。如果此时巷道又出现了坍塌或者其他火灾事故,最终其实都会影响整个通风系统的运行。
4.保障通风系统安全稳定工作的主要措施
在分析了煤矿通风系统安全性和稳定性的特点之后,在实践中需要结合各类资源情况来保证煤矿生产能够更加安全地进行。具体而言,保障通风系统安全稳定工作的措施主要包括如下几点:
(1)采取措施控制人为因素产生的影响
在控制煤矿通风系统的过程中,人为因素其实一直都发挥着重要的作用。主要包括如下几个方面的内容:
第一,通过配置专业的技术管理人员和完善法律法规来构建安全可靠的抽采达标的通风系统,并通过进一步完善煤矿事故救援体制来有效地实现产业化救援。第二,通过提升人员素质来构建良好的通风防灾环境,为的是更好地提升专业人员的技术管理水平。第三,通过有效的培训来确保煤矿质量。并通过将理论和实践相互结合来提升一线煤矿员工驾驭复杂多变开采环境的能力。
(2)采取措施控制环境因素产生的影响
煤矿通风过程中的环境因素很容易诱发煤矿事故。环境因素预防工作主要是由如下几个方面组成:
第一,有效地改善煤矿通风系统管理方案。可以借助专业化的技术手段来及时预测和预报煤矿通风事故。如果有必要则需要采用合适的措施来提升通风系统的可靠性。第二,采用综合治理措施来防止产生瓦斯煤尘。必要时则可以通过有效地管理局部通风机来保证矿井内部有足够的风量[4]。并注意通过完善矿井防尘系统来提升通风的系统的质量。第三,通过配置足够的设备来监测瓦斯、粉尘和温度等其他参数。必要时可以通过运用联网的方式来获得合适的监测数据,并让专业的瓦斯监测人员来全方位监测煤矿井下的作业环境。一旦在监测的过程中出现任何问题,一定要让专业人员进行检查。
5.实际案例分析
例如,某大型煤矿内部的通风系统具有上千个网络节点,其内部的分支甚至能够有数千条。整个矿井航道的长度有175公里,矿井内部的通风设备多达几十个,用风作业区域可以有上百个。为了有效地保证煤矿通风系统的安全性,主要对此系统采用如下的方式来进行优化。
在一般情况下,检修风门其实总是处于打开的状态。如果1号风道中的两台风机正在正常运行,1号风道立式主风门会一直处于开启的状态,之后在倒机的过程中直接关闭1号门。此时可以知道,如果在1号门关闭的情况2号门正好出现了启动困难的现象,则矿井内部会出现大量的瓦斯,进而诱发不安全事故。
为此需要采用如下的优化方案。这样一个方案不仅解决了通风系统在倒机过程中可能出现的停风现象,通过在风道的上方增加百叶窗形状的对空风门来更好地保证通风的过程[5]。这样其实可以保证倒机时候作业风量不发生变化。
6.结束语
为了能够让煤矿生产的过程变得更加顺利,专业人员在必要时一定要重视安全检查工作,并有效地将隐患消除在萌芽之中。也只有在短时间内迅速采用合适的措施才能够降低事故发生的概率,并更好地推动企业向前发展。