煤矿矿井通风系统优化措施研究

李腾跃 米飞

1.四川省川南煤业责任有限公司 四川 泸州 646000；

2.四川省川南煤业有限责任公司鲁班山北矿 四川 宜宾 645251

引言

在煤矿生产中，矿井通风系统主要作用就是对井下空气进行调节，将掘进作业时煤层中释放的瓦斯等有毒有害气体排出井外表，将井上的新鲜空气送入井下，供工作人员所用。尽管在矿井投产初期，对通风系统进行了科学的设计以及精心的安装，使其保持最佳状态。但是随着运行时间的延长以及井下通风面积的逐步扩大，也会使得此系统的运行状态逐渐恶化。为此就需要优化此系统来确保其安全以及高效运行，有助于降低此系统能耗和生产成本。

1 煤矿矿井通风系统现状

矿井通风系统是由通风设施、通风方法以及通风网络组成的，正如前文所述，其主要作用和构建目的就是保障井下作业人员的生命健康，保护作业设备，提升煤矿开采作业效率。在构建此通风系统时需要结合矿井实际生产作业状况和通风需求，明确此系统的运行能力，通过此系统的应用可以构建符合矿井生产作业要求的环境。其次在此系统构建中要保证自身运行可靠性与稳定性，降低运行中出现故障的概率。同时要保证系统间接性，便于检修维护工作的开展。最后要结合相关法律法规和规范要求对通风系统进行优化，设计和技术人员还要加大研究力度，避免在操作中出现违规问题。尽管如此，在目前的通风系统应用中仍然存在技术和设备落后以及管理不到位等问题，这就会影响井下通风效果、威胁作业人员生命安全并降低生产作业效率[1]。

2 矿井通风系统运行状态影响因素分析

分析对通风系统运行状态的影响，主要从通风机和通风网络两个方面开展。对于前者来说，通风机是为此系统运行提供动力的关键部分。为了满足风量要求，需要保证所用通风机的效率达标，尤其要保证较高的工况点效率来达到节能的目的。但是目前煤矿井下开采作业时的通风网络更为复杂，增加了通风阻力并改变了通风机的工况点，降低了通风机效率而造成电能浪费。而且在通风阻力增加之后还会降低通风机提供的风量，影响矿井安全生产。对于后者来说，所谓通风网络就是不同巷道相互连接形成的通风线路，主要起到分配风量的作用，其复杂程度直接决定通风系统性能。由于随着煤矿开采作业的开展会不断改变通风网络，这就会对巷道长度和连接方式造成影响。表现出在开采初期具有较为简单的矿井通风网络。而随着开采作业的深入开展，会逐渐增加通风巷道数量，使得相互之间的连接方式也更为复杂，这就会降低通风系统的运行效果，甚至会出现局部同分干部组而导致瓦斯浓度过高等问题[2]。

3 煤矿矿井通风系统的优化策略

3.1 对通风方式的优化

由于通风方式直接决定通风效率以及通风系统运行中的能耗损失，这就需要基于对进出风井的具体布置的考虑，保证相互之间形成协调有序的关系来优化通风方式。比如针对目前常用的对角式、混合式以及中央式进出风井来说，在选择通风方式时要保证其符合具体的矿井作业状况要求。其中的中央式进出风井可以按照矿井特点的不同分为分列式和并列式两种方式，在选择和布置通风方式时则适当选。而针对对角式风井布置方式来说，通常在两翼区域设置来降低通风阻力。而针对具有较为复杂特点的矿井，则可以采取混合式方式来确保通风条件最佳。

3.2 对通风技术的优化

由于矿井为地下环境，难以利用自然风，通常采取机械通风方式。而应用此种通风方式时，则需要在合理的位置布置通风机，保证其符合所选择和应用的通风技术要求。比如目前常用的压入式、抽出式以及混合式通风技术来说，需要结合矿井的不同作业条件来选择和应用。比如针对矿井环境比较复杂且具有较大巷道弯曲度的矿井，由于构件有序通风条件的难度较大，为了确保在巷道内形成顺畅的气流，满足通风条件要求，则需要采取混合式通风技术。而针对具有较高瓦斯含量的矿井，则要通过抽出式通风技术的应用来快速降低瓦斯含量。

3.3 对通风网络的优化

通风网络是否有效直接影响着通风条件，在通风网络设置时要求其全面覆盖，不允许出现通风死角和遗漏。如果矿井生产作业环境比较简单，可以采取简单的通风网络，但是不能使用角联风路的网络，实现对能源的高效利用以及对通风效率的优化。但是针对目前大部分比较复杂的矿井，则要求其通风网络体系比较复杂，保证角联风路的合理性，构建可靠的通风环境，在此通风网络优化作业中，则需要在满足通风条件的基础上，尽量减少角联风路的数量。

3.4 对机械设备的优化布置

正是由于此通风系统依赖于各类机械设备，还要合理布置机械设备的位置。为此就需要严格把控设备型号，保证其符合通风参数要求，确保相互之间的型号匹配。还要结合通风要求来优化机械设备数量和布置位置，提升通风效果并减少设备用量，减少其运行能耗和损耗[3]。

4 结束语

在矿井生产中，通风系统起到保障作业人员生命安全以及延长设备寿命、提升作业效率、降低成本等重要作用。因此，基于对此系统中通风机以及通风网络运行状态的影响因素，需要从通风方式、通风技术、通风网络以及机械设备等方面加以优化，改善通风条件并降低系统运行能耗，确保矿井生产的安全和高效开展，推动煤矿事业的健康发展。