矿井通风与煤矿安全生产

摘要：随着煤矿开采强度加大、开采深度增加，影响安全生产的因素越来越多，条件越来越复杂。矿井通风系统在矿井中担负的使命越来越大，它对矿井正常生产和安全的作用也越来越明显。鉴于此，本文对矿井通风与煤矿安全生产进行了探讨。

关键词：矿井；煤矿生产；可靠

Abstract: With the intensity of coal mining, mining depth increased, more and more factors that affect safety in production, more and more complex conditions. Responsible for the mission of the mine ventilation system in the mine is growing, the role of its normal mine production and safety has become increasingly evident. In view of this, mine ventilation and mine safety and production are discussed.

Key words: mine; mine production; reliable

中图分类号：TD72

文献标识码：A 文章编号：

一、前言

煤炭工业是资源性行业，煤炭是不可再生的资源。煤矿的寿命取决于其所拥有的煤炭储量，煤炭的安全生产状况受其资源条件制约。我国大多数煤矿远离城市和经济发达地区，经济基础差且各地区条件不一、资源条件差别很大。煤炭生产系统呈管网式布置、半封闭式结构，瓦斯、煤尘等各种有毒有害、易燃易爆致灾因子共存于同一环境，是煤矿易发多类灾害事故的条件。灾害事故一旦发生，容易引起其它灾害的伴生或耦合，应急处理和救援救助复杂、困难。煤矿作业空间处于移动和变化之中，会不断出现新情况和新问题，因而在各工业部门中煤矿的死亡率是最高的。矿井通风是矿井安全工作的基础，是稀释和排除矿井瓦斯与粉尘最有效、最可靠的方法，也是创造良好劳动环境的基本途径；而合理的通风又是抑制煤炭自燃和火灾发生的重要手段。矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，担负着连续不断地供给新鲜空气，排出有毒有害气体，保证矿井和作业人员生命安全的重要任务。所有矿井的通风系统都必须符合“系统简单、安全可靠、经济合理”。即通风系统简单，便于通风管理；通风经济合理，可以节约通风费用。有资料表明，在生产矿井中，依靠矿井通风能够排除矿井总沼气量的 80%-90%，排除回采工作面沼气量的 70%-80%；排除装有抑尘装置回采工作面粉尘量的 20%-30%；排除深井回采工作热量的 60%-70%。一个合理的矿井通风系统应当有利于排除矿井瓦斯、降低工作面温度和防止煤炭自燃。而通风系统安全可靠状况直接决定着整个矿井的安全或危险程度，是煤矿安全工作的重中之重。

二、矿井通风的要求

1、通风系统安全性

矿井通风系统是一个复杂的、随机的、非稳定的动态系统。通风系统安全性是指保证井下各用风地点风量充足风质良好，满足井下工作人员的呼吸，稀释并排除瓦斯、粉尘等各种有害物质，降低热害，给井下工人创造良好的劳动环境；当发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其它措施结合使用，防止灾害的扩大，进而消灭事故。由于矿井通风系统安全性在矿井的生产和预防灾害发生及发生后控制灾害的蔓延发挥关键作用，所以矿井通风系统安全性分析具有：及时发现、及时消除和及时排查的特征。也就是说通风系统安全性一定要注重预防为主，及时发现问题，马上进行现场处理，以保证系统通风的稳定与可靠。

2、通风系统的稳定性

矿井通风系统的稳定性，主要取决于主要通风机的台数、主要通风机的相对位置以及其风压大小，通风网路的结构形式。局部地区和采区的风流的稳定性，取决于局部或采区的通风系统。（1）风路稳定性，风路稳定性包含两方面的内容：一是风路风流大小变化，二是风流方向的改变。风路分为普通风路和角联风路。对于普通风路，只会发生风流大小的变化，在角联风路中有可能发生风路方向的改变。大量角联分支的存在，使得通风系统总风阻下降，但在灾变时期是十分有害的。（2）系统风流稳定性，①根据矿井通风网路中各风道风量的最优回归方程，可以确定出影响通风网络风流稳定性的主要风路。②在煤矿生产的实际过程中，保持矿井通风系统中风流稳定，要求主要通风机稳定。

2、通风系统的可靠性

矿井通风系统在运行过程中保持其工作参数值的能力，以维持井巷中必需的满足要求的清洁风量的供应。所谓矿井通风系统的工作能力是指通风网络的风量分配符合规定要求。具体讲通风系统可靠性应包含以下几方面的内容：①在生产时期利用通风动力，以最经济的方式向井下各用风地点供给保质保量的新鲜风流；②保证作业空间有良好的气候条件；③冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘；④在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其它措施结合，防止灾害的扩大，进而消灭事故。可靠性因素可解释为影响通风系统风量分配的因素。从可靠性的角度来看，决定通风系统各部分通风阻力的原始数据是否符合实际特别重要。有些数据是指支护方式、巷道横断面、矿井漏风量等空气动力特性的数据。矿井通风系统各部分的空气动力阻力(即巷道、通风设施等的风流阻力)是决定井下总入风量的几个主要因素中的一个因素，同时也用于确定通风网络相对风量的分配。主要扇风机装置的工作保持稳定状态十分重要，在矿井的全部生产期间，必须使其变化不超过规定范围。

三、矿井通风的具体措施

1、通风除尘，当作业场所的矿尘浓度较高时，就会影响矿工的身体健康甚至发生爆炸、火灾或其它灾害。那么降低粉尘浓度最简单的方法就是通风，决定通风除尘效果的主要因素是风速及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。

2、通风降温，由于井下温度随着开采深度的增加而增加，再加上矿井内有很多热源（煤的自燃、变电站、局扇、采煤机、矿工等），这些致使巷道温度升高，从而会引起各种事故。降低井下温度最简单直接的方法就是加大风量，它不仅可以排出热量、降低风温，而且还可以有效地改善人体的散热条件，增加人体舒适感。但增风降温并不总是有效的，当风量增加到一定程度时，增风降温的效果就会减弱。那么我们就要从矿井通风系统方面进行考虑：①在井巷热环境条件和风量不变的情况下，井巷风流的温升是随其流程的加长而增大，风路越长，风流沿途吸热量越大，温升也越大。所以，对高温矿井应尽量缩短进风路线的长度。②在选择采取通风系统时，尽量采用轨道上山进风方案，避免因煤流与风流方向相反，将煤炭在运输过程中的放热和设备放热带进工作面。③在条件许可时，回采工作面可采用下行风。因为回采工作面采用下行风时，风流是从路程较短的上部巷道进入工作面，且减少了煤炭放热的影响，故可降低工作面的进风温度，从而达到矿井降温的目的。

（3）均压通风预防采空区煤自燃和瓦斯涌出，均压通风技术就是使采空区的主要漏风通道间的两端风压趋于相等，从而减少采空区的漏风，达到预防采空区自然发火和采空区瓦斯的涌出的目的。

（4）矿井火灾时期风流控制，当井下发生火灾时，控制灾区的风流流动，一方面可以防止烟流的扩散、避免灾害的扩大；另一方面可以有目的地保护避灾路线或救灾路线，为人员撤退和灭火救灾争取时间。风流控制主要通过风流短路、局部反风、全矿反风等措施。煤自燃、瓦斯、粉尘、有害气体等是引起煤矿事故频发的主要原因，这些灾害事故所占煤矿事故比例较高，危害较大，其原因就有矿井通风系统安全性有待优化，通风管理制度不健全等多方面原因造成的。因此，在事故发生前及时准确地对矿井通风系统安全性做出科学合理的评价，发现存在的事故隐患并解决它，以抑制事故的发生就成为防范的关键。以往对矿井通风系统的评价大多采用安全检查表和专家打分法，安全检查表属于定性评价，不能对整个系统的安全性给出确定的结果，专家打分法虽然属于定量评价，但专家各自的权重很难确定，操作起来也较为困难。本文拟研究矿井通风系统安全性优化指标体系，对矿井通风系统优化指标中与矿井安全有关的指标，权重由通过系统安全性分析并结合判断矩阵得出，非常适用于评价矿井通风系统安全性这种动态的、模糊的、随机的、复杂的系统。

总之，矿井通风系统是由向井下各作业地点供给新鲜空气并排出污浊空气的通风网络、通风动力和通风控制设施构成的通风体系。矿井通风系统的正常与否是减轻事故损害和矿井救灾的重要基础，需要我们认真对待和不断摸索。

参考文献：

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[2] 王德明.矿井通风与安全[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007.10

[3] 魏引尚,常心坦,李如明.复杂通风系统的稳定性分析.西安科技学院学报，2003

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