煤矿井下通风安全技术应用探析

曾本善

摘 要：煤矿属于高危行业，保障生产作业安全，长期以来始终都是矿山管理工作的重要组成部分，堪称重中之重。在保障煤矿生产作业安全管理工作中，通风安全是其中的一项重要内容，是“硬核”。只有通风安全工作做到位了、通风安全能够获得有力的保障，矿工的身心健康才能得到有力保障，矿工下井作业的思想负担才能被消除，矿山的经济建设才能搞上去，矿山的高质量、可持续发展目标才能得以实现。文章从煤矿井下通风安全技术的应用的背景出发，分析了通风安全技术的应用方法和设施，讨论了发挥的作用。

关键词：煤矿井下；通风安全技术；方法；设施；发挥的应用

一、煤矿井下通风安全技术应用背景

在经过多年努力奋斗后，如今我国已经成为名副其实的世界上第二大经济体国家，我国在经济领域宏伟成就的取得，煤炭行业所做出的贡献“居功至伟”。然而与此不相颉颃的是，我国煤炭企业在安全生产方面，与世界上发达国家相比较，还有很大差距，这一方面是因为我国煤炭能源地下开采的比例交大，地质条件比较复杂，煤层往往不稳定，地质构造呈现出的是多样性的特征，因而增加了安全生产的管理难度；另一方面是因为我国煤炭企业在技术、装备及安全意识防范方面也比较落后，这也导致了煤矿井下安全生产事故的时有发生。值得欣慰的是，近年来，国家层面对于煤矿井下安全生产问题给予了极大的重视，在人力、物力、财力等方面也都给予了大力的支持，因此，从总的趋势上看，不论是在通风安全、还是在其他安全管理方面，都在向着好的方向发展。

二、煤矿井下通风安全技术应用方法及设施

通风是维系煤矿井下生产作业顺利开展的关键环节之一，是保障井下采煤作业有序进行的先决条件，指的是，通过通风系统和一定的技术措施，将地面上的新鲜空气输入到井下，以此来增加井下氧气的浓度，满足生产作业人员对氧气的需要，并同时对井下中的有毒、有害气体以及煤粉尘等进行冲淡和排除，对井下气候形成人工调节，从而保证矿工有一个安全良好的生产作业环境。

（一）煤矿井下通风安全技术应用方法

目前我国煤矿井下常用的通风方法主要有自然通风、机械通风和通风网络等三种形式。其中，自然通风，指的是，以自然界的因素作为对井下进行通风的动力来源，以此维持井下空气的自然流动，为井下补充氧气，但是，在自然通风中，由于风向和风压的大小会受到地面因素的影响，因此，自然通风具有不稳定性。機械通风，指的是，以通风机运转的方式来给空气赋能，使由此生产的通风压力能够克服通风阻力，从而将地面上的新鲜空气不断输送到井下，并同时将有毒、有害气体以及煤粉尘等排出井外，由于不同通风机在工作方式上有所不同，因此，机械通风又可分为抽出式通风、压入式通风和抽压混合式通风等，目前我国煤矿井下在机械通风条件的选择方面，大部分仍然靠人工操作，但是随着计算机控制技术成熟，自动控制将逐步取代人工操作成为业内主流。通风网络，指的是，煤矿井下通风系统的网络化，即在不考虑巷道的实际位置、长度及其断面大小等实际几何要素的情况下，将通风系统图抽象成点与线集合的网状线路示意图，通过这种方式来表示系统内的通风动力和各路线分合连接关系以及风量分配等内容，通风网络的工作原理是依据风量平衡定律、风压平衡定律、阻力定律，方法有两种，一种是回路法，即假设由风网中每一回路内各分支的风向和风量开始，逐渐修正风量，使之满足风压平衡定律；另一种是节点法，即假设由风网中每一回路内各分支节点压力值开始，逐渐修正压力分布，使之满足风量平衡定律。

（二）煤矿井下通风安全技术应用设施

为了使输送到井下的风流能沿指定路线流动分配，还需要建设一些能够引导控制风流的建筑物，也就是通风设施。通风设施有引导风流设施和隔断风流设施两种。其中，引导风流设施包括：风硐，联接扇风机装置和风井的一段巷道，多用混凝土、砖石等建材构筑成圆形式矩形巷道；风桥，是将两股平面交汇的新、污风流隔成立体交汇的新、污风分开的一种通风设施，不同枫桥结构特点各有不同，主要有绕道式风桥、混凝土风桥和铁筒风桥三种；风窗，即在墙上或门上留的一个可调空间的窗口，通过调节空间窗口面积从而达到调节风量的目的；风障，作用是引导风流，通常用木板、苇席、风筒布等做成；风筒，作用是把指定的风量送到目的地。隔断风流设施包括：防爆门，当井下发生煤尘、瓦斯爆炸时，防爆门即能被气浪冲开，爆炸波直接冲入大气，防爆门的作用是防止井下发生煤尘瓦斯爆炸时产生的冲击波毁坏扇风机；挡风墙，由于风流短路可会破坏通风系统的稳定性，引发安全事故，所以需要设置挡风墙，其作用是将风流截断，防止漏风，挡风墙分为临时挡风墙和永久挡风墙两种，临时挡风墙是指在立柱上钉木板、在木板上抹黄泥建成临时挡风墙，这种挡风墙服务年限短，适合在巷道围岩压力小、漏风率低的情况下使用，永久挡风墙是指用料石、砖土、水泥、混凝土建成的挡风墙，这种挡风墙服务年限长，适合在巷道围岩压力大、漏风率高的情况下使用；风门，通过控制风门的开合程度可以调节风量，防止由于风量过大或过小造成的井下安全隐患。

三、煤矿井下通风安全技术在矿山生产作业中发挥的作用

矿工是伟大的，但是矿工的生产作业环境却是极其艰苦的。矿工常年工作在黑暗、潮湿、狭窄的环境中，在矿井深处，矿工常需要在气温高、湿度大，光线暗、通风不畅的恶劣环境下生产作业，繁重而危险，矿工在恶劣的环境下进行长时间的劳动，操作各种设备、搬运煤炭、处理各种突发情况，这种复杂而恶劣的生产作业环境，使得矿工必须保持高度的责任心和安全意识，必须时刻保持高度的警惕性，以防止安全事故的发生。尤其是在煤矿井下还常常存在有害气体和粉尘，对矿工的健康和生命安全构成很大威胁。井下作业环境的不良，会导致人心情恶化、精神不振等一系列问题，有的甚至还会患上“尘肺”等职业病。但是，如果有一个良好的通风系统，那么这些问题就可以得到有些的缓解，矿工的心情和思想也会得到舒展，可见，通风安全技术犹如煤矿井下的生命之线，承载着安全、环保、高效等多重责任。煤矿井下通风安全技术在矿山生产作业中发挥的作用主要包括：供氧作用，矿井通风系统可以提供新鲜空气，为煤矿井下补充氧气，使矿工能够呼吸到足够的氧气，维持矿工的正常生产作业活动；排除有害气体，矿井通风系统可以排除煤矿井下积聚的有害气体，如甲烷、硫化氢等，以保持矿井内部的空气质量，减少对矿工身心的侵害；控制温度和湿度，矿井通风系统可以通过调节进出口空气的温度和湿度，控制煤矿井下内部的温度和湿度，为矿工提供舒适的工作环境；防止煤尘爆炸，矿井通风系统能够有效地排除矿井内的煤尘，并保持矿井内的空气浓度在安全范围内，减少煤尘爆炸的风险，防止瓦斯爆炸：矿井通风系统能够控制矿井内部的瓦斯浓度，通过排除和稀释瓦斯，降低瓦斯爆炸的可能性，保障矿山的生产作业安全；维持矿井稳定，矿井通风系统可以通过控制矿井内部的气流，维持矿井的正常运行，减少地质灾害和矿井坍塌等风险的发生。

四、结语

煤炭是我国能源领域中的支柱型产业，是推动国民经济发展的重要驱动力量，进一步分析探讨煤矿井下通风安全技术应用问题，对煤矿生产建设的稳定有序运营，具有重要意义，既能提高经济效益，也能带动社会效益。进入新世纪后，随着采矿技术的不断进步，社会对绿色矿业的发展也给予了非常高的关注度，煤矿井下通风安全技术也将继续发挥其“保驾护航”的作用，为矿工在煤矿井下的生产作业创造一个更为安全、健康的未来。

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