周丹

【摘 要】礦業(yè)的發(fā)展加快了開(kāi)采中機(jī)械的使用，增加了礦山開(kāi)采的深度，但這一情況需要解決的問(wèn)題是，礦山的通風(fēng)系統(tǒng)需進(jìn)一步優(yōu)化，并確保安全技術(shù)應(yīng)用的水平。即通風(fēng)系統(tǒng)可為井下的工作人員提供空氣，促進(jìn)礦井的空氣流通，而安全技術(shù)的保證可提高開(kāi)采的效率，保證人員安全，故礦井通風(fēng)系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化，確保礦井的通風(fēng)順暢。

【關(guān)鍵詞】防滅火；礦井通風(fēng)系統(tǒng)；通風(fēng)機(jī)；機(jī)電變頻技術(shù)

0 引言

礦井下的空氣較少，而為讓各個(gè)區(qū)域都有充足的空氣，減少空氣中粉塵的數(shù)量，需用礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)，而也會(huì)在井內(nèi)形成小氣候。如果礦井內(nèi)的空氣流動(dòng)變慢，井下某些氣體的濃度就會(huì)過(guò)高，遇到明火后隨即出現(xiàn)失火事故，威脅人員的安全。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)

該系統(tǒng)是礦井開(kāi)采必需的系統(tǒng)，由通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)系統(tǒng)構(gòu)成。運(yùn)作原理是，風(fēng)從風(fēng)井進(jìn)入到礦井后，根據(jù)氣壓的高低，把氣流送到礦井的各個(gè)位置，在整個(gè)礦井內(nèi)形成一個(gè)循環(huán)，當(dāng)它的循環(huán)結(jié)束后，從回風(fēng)口回到地面。井內(nèi)的風(fēng)流有兩種，一是自然風(fēng)，二是機(jī)械風(fēng)，兩者的區(qū)別是發(fā)出風(fēng)流的動(dòng)力，前者是在自然環(huán)境中受氣壓影響產(chǎn)生，但自然氣壓提供的動(dòng)力較少，空氣氣流不穩(wěn)定，多用于礦井內(nèi)的輔助處理，后者是用機(jī)械操作，設(shè)備是通風(fēng)機(jī)，具體方式是扇風(fēng)機(jī)通電后，改變礦井內(nèi)的氣壓，形成壓強(qiáng)，空氣流體在壓強(qiáng)的影響下，促進(jìn)了風(fēng)在礦井內(nèi)的流動(dòng)，讓風(fēng)流在井內(nèi)順利流動(dòng)。而有關(guān)部門(mén)給出的規(guī)定中，已經(jīng)指明礦井的通風(fēng)為機(jī)械通風(fēng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)開(kāi)啟后，會(huì)讓自然風(fēng)與機(jī)械風(fēng)同時(shí)流通。

其目前使用的現(xiàn)狀是，可從多個(gè)位置進(jìn)入空氣，比如風(fēng)筒、風(fēng)橋等，循環(huán)后的空氣排出方式是中央式、混合式等，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)和排氣方式的融合。通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式是，采用抽出式、壓入式等，向礦井內(nèi)輸送空氣。

2 礦井火災(zāi)的原因與通風(fēng)系統(tǒng)防火滅火的原理

本文的核心是立足于防滅火，提出通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化的方案，而其必須明確礦井在哪些情況下會(huì)發(fā)生火災(zāi)，以及通風(fēng)防火系統(tǒng)運(yùn)行的原理。

2.1 礦井發(fā)生火災(zāi)的原因

其出現(xiàn)火災(zāi)的原因有兩點(diǎn)，第一點(diǎn)是外部原因，第二點(diǎn)是內(nèi)部原因。受外部原因影響，出現(xiàn)火災(zāi)的位置是井口處、有電纜的巷道，以及安裝的腳手架等，而引發(fā)火災(zāi)的原因是，人員的操作失誤，以及具體工作進(jìn)行時(shí)未按照要求處理，留下了安全隱患，比如人員吸煙，使用明火，以及電路因故障發(fā)生短路，讓電流外泄等，這些情況若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，稍有不慎就會(huì)引發(fā)大范圍的安全事故。另瓦斯泄露也會(huì)引發(fā)火災(zāi)，從近年來(lái)礦井火災(zāi)事故報(bào)告中可以了解到，很多火災(zāi)都是由瓦斯故障引起。因此，人員在井下實(shí)際操作時(shí)，必須保持警覺(jué)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)因并遏制。而對(duì)于內(nèi)部原因，是煤炭在開(kāi)采中發(fā)生自燃，煤炭的屬性之一是可自燃，如果井內(nèi)空氣流通速度變慢，新鮮空氣無(wú)法及時(shí)進(jìn)入時(shí)，礦井內(nèi)的溫度會(huì)隨之升高，煤炭和空氣接觸后，增加了自燃的概率，如果大面積燃燒，可能會(huì)導(dǎo)致爆炸，而爆炸的多發(fā)區(qū)是煤炭集中的位置[1]。

2.2 通風(fēng)系統(tǒng)防火滅火的原理

這一原理是基于上述分析的外部原因和內(nèi)部原因提出的分析結(jié)果。具體原理是：對(duì)于外因可采用簡(jiǎn)單的措施預(yù)防，方式是組織對(duì)井下人員的教育，向其安全教育的內(nèi)容，增強(qiáng)其安全意識(shí)，在工作中自覺(jué)規(guī)范自己的行為，而內(nèi)容的選擇是工作規(guī)則與規(guī)范，接受這些教育后，人員可自主做到安全施工。同時(shí)，也要檢查井內(nèi)各設(shè)施的使用情況，特別是對(duì)于電力設(shè)備，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需及時(shí)檢修，以此減少潛在的引發(fā)火災(zāi)的因素。對(duì)于內(nèi)因的處理，是基于出現(xiàn)火災(zāi)的地點(diǎn)，用措施處理并預(yù)防，即減少某個(gè)區(qū)域內(nèi)煤炭的堆積量，特別是對(duì)采空區(qū)的處理，運(yùn)用的方式是，把采空區(qū)封閉，并檢查它是否存在漏風(fēng)的情況，對(duì)于漏風(fēng)處可用黃泥封堵，而煤炭開(kāi)采后，也可以在表面噴灑阻燃劑，避免其發(fā)生自燃。另需優(yōu)化礦井內(nèi)的通風(fēng)，加快井內(nèi)的空氣流通，用新的空氣把井內(nèi)的空氣排出，預(yù)防因井內(nèi)溫度升高，引發(fā)的煤炭、易燃?xì)怏w的燃燒。

3 防滅火下通風(fēng)系統(tǒng)的改造與滅火方式

3.1 改造

為優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的操作，保證井下作業(yè)的安全，需在現(xiàn)有原理的基礎(chǔ)上，提出系統(tǒng)改進(jìn)的方案。即改變礦井通風(fēng)的方式，從單一的方式變?yōu)槎喾N方式的混合，以加快井內(nèi)空氣的流通，而為了做到生產(chǎn)的集約化，可把整個(gè)礦井分成多個(gè)區(qū)域，完成多個(gè)區(qū)域的采集，而任意一個(gè)區(qū)域內(nèi)，都會(huì)設(shè)置一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)。用這一方式處理后的優(yōu)勢(shì)是，礦井內(nèi)有良好的通風(fēng)，機(jī)動(dòng)操作更加靈活，而多個(gè)區(qū)域間不會(huì)形成過(guò)多的干預(yù)，增加了系統(tǒng)的安全系數(shù)。

它的具體操作包括兩點(diǎn)：

第一點(diǎn)是在通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中加入機(jī)電變頻技術(shù)，這個(gè)技術(shù)的加入，可提升通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性，并在實(shí)際操作中減少電力的使用，確保運(yùn)行的安全、可靠。通風(fēng)機(jī)有主通風(fēng)機(jī)和其他通風(fēng)機(jī)，主風(fēng)機(jī)位于地面，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，所以選擇主通風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井未來(lái)需要的風(fēng)量決定，機(jī)電變頻技術(shù)在主通風(fēng)機(jī)與其他通風(fēng)機(jī)中使用后，可自動(dòng)或由人員手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變的依據(jù)是礦井的需風(fēng)量，這一方式下，可讓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)，增加了其帶來(lái)（下轉(zhuǎn)第145頁(yè)）（上接第111頁(yè)）的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，且這一方式與降低了火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。另通風(fēng)方式的變化是在中央式通風(fēng)的基礎(chǔ)上加入角式混合通風(fēng)，增加空氣來(lái)源與排出的渠道，加快整體通風(fēng)[2]。

第二點(diǎn)是系統(tǒng)運(yùn)行中優(yōu)化對(duì)易燃?xì)怏w的檢測(cè)。礦井內(nèi)的易燃?xì)怏w多以瓦斯為主，一旦瓦斯超標(biāo)，或是井內(nèi)通風(fēng)情況變差，都有可能引發(fā)爆炸，所以，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需優(yōu)化對(duì)瓦斯數(shù)量的監(jiān)測(cè)，并制定應(yīng)急處理方案，一旦發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，可及時(shí)處理，消除安全隱患。即監(jiān)測(cè)瓦斯數(shù)量的過(guò)程中，要做到的是預(yù)防瓦斯的聚集，嚴(yán)格控制明火也就是點(diǎn)火源的出現(xiàn)，并加大對(duì)相關(guān)設(shè)備的檢查力度，在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b隔爆裝置。

3.2 滅火方式

如果礦井內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)，會(huì)直接造成人員傷亡，給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，因此為預(yù)防火災(zāi)的出現(xiàn)，需深化對(duì)各個(gè)工作的管理，并做好應(yīng)急培訓(xùn)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后，井下的開(kāi)采人員可到應(yīng)急區(qū)域拿到相應(yīng)的裝備處理，保護(hù)自己與周?chē)说陌踩?，把火?zāi)對(duì)自身的影響降到最低，而最常用的方式是使用滅火器?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，也可以用其他方式處理，比如用黃泥灌溉滅火，或是惰性氣體滅火，前者是用黃泥遇水成漿后，隔絕空氣的特點(diǎn)，阻止空氣與火焰接觸，火苗或燃燒的物體無(wú)法接觸到空氣中的氧氣后，火苗會(huì)逐漸變小，但用這個(gè)方式處理時(shí)要注意的是，黃泥灌漿結(jié)束后，需及時(shí)清理運(yùn)輸黃泥的管道，以免剩余黃泥凝結(jié)阻隔流體流出，而惰性氣體主要包括氮?dú)獾?，火焰和這類(lèi)氣體接觸后，燃燒變慢，控制了火勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

立足于防滅火，提出通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)化，需明確礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的特點(diǎn)，提出處理方案，并了解礦井發(fā)生火災(zāi)的外部原因與內(nèi)部原因，以及防滅火的原理，提出需改變系統(tǒng)通風(fēng)的方式，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯的含量。借由這一方式，可有效減少影響礦井安全的因素，確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定，保證作業(yè)人員的生命安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王華，張世鵬.基于防滅火的礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)[J]. 礦業(yè)安全與環(huán)保，2012，37（S1）：1-3.

[2]柳杰.礦井防滅火技術(shù)的現(xiàn)狀探究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012（09）：197-198.endprint