汪祖國

摘 要：通風(fēng)系統(tǒng)作為地下開采的礦山主要系統(tǒng)之一，其運行的效果直接關(guān)乎著礦山的整體生產(chǎn)和安全。當前，礦山環(huán)境不斷惡化，安全事故頻繁發(fā)生，經(jīng)濟損失較為嚴重，制約著礦山所在地的經(jīng)濟發(fā)展和社會的穩(wěn)定。因此，加強地下開采礦山通風(fēng)節(jié)能技術(shù)和安全管理是非常有必要的。本文論述了地下開采礦山通風(fēng)節(jié)能的技術(shù)途徑。

關(guān)鍵詞：地下開采礦山 通風(fēng)節(jié)能 礦山安全

中圖分類號：TD724 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0038-02

隨著國際經(jīng)濟一體化的進展，我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展。對原材料的需求與日俱增，社會對鋼鐵、有色金屬、貴金屬等礦產(chǎn)品的需求越來越大，這樣一來，礦山企業(yè)滿負荷生產(chǎn)，超能力生產(chǎn)現(xiàn)象比較普遍。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展災(zāi)害事故正在悄悄的走近我們，致使企業(yè)和礦工們得不到安全保障。地下開采礦山開采深度的不斷增加，不斷的為災(zāi)害事故的發(fā)生創(chuàng)造良好的條件。在五大自然災(zāi)害中，各類災(zāi)害事故的發(fā)生往往不是單純的，它們是可以連鎖發(fā)生的，地下開采礦山事故的發(fā)生是必然的，也是被動的。所以，預(yù)報和防治工作顯得更為重要；尤其是火災(zāi)，它能產(chǎn)生火風(fēng)壓，破壞通風(fēng)系統(tǒng)，擾亂風(fēng)流穩(wěn)定性，改變風(fēng)流方向，從而造成更大的災(zāi)害事故。因此，應(yīng)加強地下開采礦山通風(fēng)技術(shù)和安全管理，及時的消除安全隱患，防止事故的進一步擴大，確保礦山安全生產(chǎn)是十分必要的。

1 優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)

（1）優(yōu)化通風(fēng)布局。受地理位置的影響，我國地下開采礦山大部分礦體埋藏不深，而且較不集中，面對這一現(xiàn)象，可以采用分區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)進行多方面的通風(fēng)，以緩解經(jīng)濟上的壓力，使技術(shù)得到優(yōu)化。

（2）優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)階段通風(fēng)系統(tǒng)運用網(wǎng)絡(luò)模式，可有效提高效率，對通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進行進一步優(yōu)化，可以降低網(wǎng)絡(luò)的功耗。而通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)可分為控制型通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、自然分風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和一般型通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。通過各分支的已知風(fēng)量，依據(jù)各風(fēng)機工作風(fēng)壓相等，利用非線性規(guī)劃的方法，可求出風(fēng)機和調(diào)控設(shè)施的位置和工況，可以有效的保證回路風(fēng)壓的平衡。

（3）風(fēng)道設(shè)計。設(shè)計人員在進行風(fēng)道設(shè)計時，應(yīng)了解風(fēng)道斷面、半徑和風(fēng)道風(fēng)阻三者之間的關(guān)系。在主干道的設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮把斷面設(shè)計為圓形，因為圓形斷面的半徑較大。采取表面襯砌等措施，減少風(fēng)道表面的摩擦力。但是對于專用風(fēng)道，我們應(yīng)從以下幾個方面考慮：①拉格朗日乘數(shù)法。這是一種尋找變量受一個或多個條件所限制的多元函數(shù)的極值方法，此方法不考慮通風(fēng)電費。②平松良雄法。這種方法沒有考慮巷道的維護費用，適合于單一井巷斷面的確定。③動態(tài)分析法?？梢詫L(fēng)道不同時期的因素指標數(shù)值進行比較，求出比率，分析出發(fā)生變化的原因，與此同時應(yīng)考慮資金的時間價值和風(fēng)道的服務(wù)年限。④通路法。該種方法對通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各風(fēng)路的阻力路線進行考慮，不僅可以提高效率，而且可以把投入的經(jīng)濟費用降低到最低。

2 優(yōu)選風(fēng)機

礦井主扇是礦山的“肺臟”，主扇的能耗占全礦通風(fēng)能耗的90%以上。我國地下開采礦山從50年代以來一直采用仿蘇70B2型風(fēng)機，該風(fēng)機輪轂比大，氣動性差，與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)不匹配，因此，效率很低，通風(fēng)能耗大。通過對該類風(fēng)機的不斷改進，性能的不斷完善，已取得良好的節(jié)能降耗效果。尤其在國家明令該風(fēng)機為淘汰產(chǎn)品以后，加大了研制開發(fā)新型替代產(chǎn)品的力度，在不長的時間里，研制出了K系列、FZ系列和FS系列等適合于地下開采礦山的通風(fēng)設(shè)備。這些新型風(fēng)機改進了葉形參數(shù)，氣動性能好，風(fēng)量較大，風(fēng)壓較低，風(fēng)機效率高，噪聲低；消除了“駝峰”，且結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，因而很快取代了落后的老式風(fēng)機。這些風(fēng)機不僅與地下開采礦山網(wǎng)絡(luò)特性相匹配，而且節(jié)能效果十分明顯，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。因此，改進、更新陳舊過時的通風(fēng)設(shè)備是改善礦井通風(fēng)的重要途徑。風(fēng)機優(yōu)選是從各種型號的風(fēng)機中選出與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)相匹配的風(fēng)機，使其滿足工作面供風(fēng)要求，且能耗最小。使用計算機優(yōu)選風(fēng)機可使該項工作更為快捷有效。多級機站通風(fēng)方法是一種在通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)由多臺風(fēng)機并聯(lián)組成的各級機站再串聯(lián)的通風(fēng)方法，實踐結(jié)果表明：它具有漏風(fēng)小、能耗低、風(fēng)機效率高、易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點。該方法在條件合適的礦山，值得大力推廣應(yīng)用。多級機站通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計、風(fēng)機級數(shù)和位置的選擇以及機站的布局和自動控制都有待于進一步研究。

3 采用合適的通用構(gòu)筑物

通用構(gòu)筑物的合理選擇，可以有效的調(diào)節(jié)、控制風(fēng)流，降低通風(fēng)能源的損耗。當采用壓入式通風(fēng)時，極易造成主風(fēng)道風(fēng)門失效，破壞風(fēng)流的穩(wěn)定性，使得通風(fēng)系統(tǒng)失去平衡性能。因此，應(yīng)制定詳細的方案，從設(shè)計入手，選擇合適的風(fēng)門，做好日常的維護、維修工作，可以保證通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。對抽出式通風(fēng)系統(tǒng)我們也應(yīng)采取相應(yīng)的措施，避免造成出風(fēng)井口的損壞，出現(xiàn)安全隱患。

4 結(jié)語

總而言之，改革開放以來，社會經(jīng)濟不斷進步，使得人們生活水平得到了顯著的提高，地下開采礦山企業(yè)得到了前所未有的機遇。但是在地下開采礦山生產(chǎn)過程中存在著一些安全問題。面對這一問題，我們應(yīng)加強通風(fēng)節(jié)能技術(shù)研究和安全管理的工作，科學(xué)合理的設(shè)計、選擇和維護好風(fēng)門，不斷優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，提高風(fēng)流的穩(wěn)定性能，保證回路風(fēng)壓的平衡，這樣不僅可以降低安全事故的發(fā)生率，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，而且可以促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和社會的穩(wěn)定。

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