黃維

摘要：在礦井工作中，通風設備的設置是至關重要的，礦井通風機也成為了礦井通風的必要裝備。但是，由于礦井工作時間長，需要通風的時間長，所以礦井通風機的工作量大，耗電量也大。文章首先對礦井通風系統(tǒng)進行介紹，之后分析了現(xiàn)階段礦井通風系統(tǒng)存在的問題，最后對礦井通風節(jié)能技術的相關內(nèi)容展開了研究。

關鍵詞：井下采礦；礦井通風；節(jié)能技術

引言

礦產(chǎn)企業(yè)除了要注重礦產(chǎn)生產(chǎn)效率和質量工作的提升外，也要關注礦井下通風節(jié)能技術的高效應用。眾所周知，礦井下存在大量有毒有害氣體，會直接威脅采礦人員的生命安全，為了保障采礦工作安全、持續(xù)開展，礦產(chǎn)企業(yè)要采取先進的通風節(jié)能技術，不斷優(yōu)化改良通風系統(tǒng)，稀釋并排放有害氣體，從而為礦井工作人員創(chuàng)建健康的工作環(huán)境。

1礦井通風系統(tǒng)相關內(nèi)容介紹

1.1礦井通風系統(tǒng)概述

礦井主通風機一般有兩種，一種是軸流式風機，這種風機通過比較簡單的方式如直接改變通風轉速或者調(diào)整葉片轉動角度等，就能實現(xiàn)通風量的調(diào)整，并且剛好適用于當前大多數(shù)礦井負壓大、風量大的普遍特點；另外不論通風區(qū)域大小，軸流式風機都足以實現(xiàn)高效運轉的目標，還能通關調(diào)整達到反風功能。另一種是離心式風機，它持有的優(yōu)點是購買成本低、產(chǎn)生噪音小且運行效率較高，缺點是所需的占地范圍大，風流調(diào)節(jié)也沒有軸流式風機簡單便捷，且只能通過反風道實現(xiàn)反風，漏風問題較為常見。

1.2節(jié)能礦井主通風機研究的應用價值

礦井的生產(chǎn)過程是一個不穩(wěn)定的過程，一般是產(chǎn)量由低到高，逐漸增加。所以在礦井生產(chǎn)初期，開拓的礦井區(qū)域較小，通風的需求量也較小，并且這時產(chǎn)生的通風阻力小，但是一旦產(chǎn)量增加到一定程度，巷道所需的通風量就會隨之增大，而且通風阻力也會增大。由于在后期中使用通風機的工作量大，需要消耗的電量和風力大，所以，對礦井通風機節(jié)能性進行研究，是對現(xiàn)實問題的研究，是非常具有現(xiàn)實應用價值的。

2礦產(chǎn)行業(yè)礦井通風存在的問題

2.1通風構筑物施工管理水平低

部分礦產(chǎn)企業(yè)管理部門往往將工作重心放在礦物開采環(huán)節(jié)，忽視了對礦井通風的監(jiān)管工作。導致企業(yè)通風構筑物的施工、管理工作流于形式，通風構筑物整體對礦井風量調(diào)節(jié)質量和效率偏低，時常會發(fā)生漏風、串風等問題，使礦井下的通風阻力變大，不利于通風系統(tǒng)的正常運行使用。

2.2通風系統(tǒng)不夠完善

由于市場上存在一些礦產(chǎn)企業(yè)過于追求經(jīng)濟效益的情況，進而忽視了通風系統(tǒng)的創(chuàng)新與完善，直接導致通風系統(tǒng)落后，無法滿足整個行業(yè)的發(fā)展需求，無法保障礦物資源開采過程的安全可靠性。通風系統(tǒng)的設計不科學合理會直接造成礦井下的通風受到阻礙，引起安全事故，威脅工作人員的生命安全。礦井下CO來源于高含量的瓦斯，一旦礦井的CO濃度上升至界點，就會導致作業(yè)人員中毒，情況嚴重時會發(fā)生爆炸事故。

2.3通風節(jié)能設備落后

由于企業(yè)通風設備研發(fā)與購進投資力度不大，導致礦井下運行通風設備未能得到及時更新，通風效率偏低，使礦產(chǎn)井下的通風阻力越來越大。落后的通風設備已無法滿足現(xiàn)代礦井的生產(chǎn)作業(yè)，進一步加大開采作業(yè)的危險系數(shù)，降低開采作業(yè)的質量和效率。礦產(chǎn)企業(yè)仍在使用傳統(tǒng)的通風設備，不具備良好的節(jié)能效果，整體資源消耗大，造成礦井通風效果差，大量有害有毒氣體得不到稀釋排放，作業(yè)人員容易出現(xiàn)中毒傷亡現(xiàn)象。

3礦井通風系統(tǒng)節(jié)能技術研究

3.1自動化控制系統(tǒng)整體設計

3.1.1自控系統(tǒng)概述

自控系統(tǒng)通過設立監(jiān)控分站，對分站進行分散檢測和集中控制，實時檢測其溫度、風量、風壓和毒氣含量，并通過相關檢測數(shù)據(jù)進行推算從而得出礦產(chǎn)風量的分布情況，通過此方式制定出合理的風量控制方案，并合理控制通風機的風量。

3.1.2自動化控制系統(tǒng)基本組成

組成自控系統(tǒng)的三大部分包括：傳感器系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)。

第一，傳感器系統(tǒng)。信號發(fā)生器，主要負責自動化控制系統(tǒng)的信號傳輸與接收，包括監(jiān)控數(shù)據(jù)和指令。同時還可通過頻分制和時分制進行多路信號的輸送，因其電路簡單、故障發(fā)生頻率低，被廣泛應用；檢測元件，主要是為了控制通風量，進而對礦井環(huán)境和通風機分量進行監(jiān)測，主要測量內(nèi)容有溫度、風量、風壓等數(shù)據(jù)。檢測風量可通過放置在已測定斷面積的風速檢測原件進行，檢測原件包括恒溫風速儀、流式風速儀等。

第二，通風系統(tǒng)。調(diào)節(jié)風量有以下兩種方式：首先，通過百葉窗等的角度來控制和調(diào)節(jié)風量。其中葉片的信號通過頻率發(fā)送器傳輸至地面控制室，地下室也可通過信號的輸送而轉動葉片；其次，通過變頻裝置來改變通風機電機的轉速。此外，井下局部定時控制通風機，還可通過爆破沖擊開關來實現(xiàn)自動通風。

第三，中央控制系統(tǒng)。因微型計算機的接口多、擴展性高，被廣泛應用于自動控制中，因此被作為中央控制系統(tǒng)的核心裝備。其優(yōu)點是能有效優(yōu)化控制系統(tǒng)。中央系統(tǒng)的任務還包括：向監(jiān)測站發(fā)出監(jiān)控要求；處理反饋信息；修改所獲取的相關數(shù)據(jù)；根據(jù)計劃方案發(fā)出相對應的信號指令，并實時監(jiān)測設備運行情況，如發(fā)生故障要及時處理。

3.2礦井新型風流調(diào)控設施分析

礦井新型風流調(diào)控設施-礦用空氣幕，具有隔斷風流、引射風流和對風流增阻等多種調(diào)控風流作用，通過將其有效的設置于巷道的硐室內(nèi)，能夠對礦井內(nèi)的風量進行科學合理的分配，進而有效提高礦井內(nèi)的通風質量。礦用空氣幕是由風機、供風器以及整流器三部分組成。通過將供風器的出風口與巷道軸線保持30°的夾角，由風機產(chǎn)生的分流經(jīng)由供風器能夠以較高的風速按照一定的方向進行噴射，進而形成一股扁平射流。同時，由于空氣幕設置在巷道硐室內(nèi)，能夠顯著降低對大型設備運行和工作人員通行造成的不利影響，為井下生產(chǎn)的順利進行提供可靠的保障。

4礦井通風系統(tǒng)自控系統(tǒng)的功能和優(yōu)勢

自控系統(tǒng)廣泛應用于以下各個方面：第一，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測風量、風壓、有毒氣體的含量等；第二，繪制趨勢曲線。把獲取的數(shù)據(jù)利用曲線表示，使工作人員充分了解系統(tǒng)狀況；第三，制定數(shù)據(jù)報表。各種報告需按報告格式打印，以便于技術人員方便地對數(shù)據(jù)進行查詢；第四，檢測故障并及時處理。當通風系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過系統(tǒng)自檢，問題不大即可重啟，但重啟失敗則要記下參數(shù)以供日后參考；第五，發(fā)生故障時應自動報警和進行診斷，應對系統(tǒng)設置上限和下限的報警條件，使發(fā)生故障時能自己報警，讓工作人員及時發(fā)現(xiàn)并作出處理；第六，設置安全機制，對系統(tǒng)操作人員設置不同的使用權限，不同的權限設置不同的密碼，以此提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

結語

礦產(chǎn)企業(yè)要想保障開采過程的安全、穩(wěn)定，源源不斷地為社會輸送高質量的礦物資源，就必須積極引進先進的通風節(jié)能技術，不斷提升礦井的通風效果，降低通風設備的能源損耗，提高礦物開采的效率和安全性，為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益，最大程度滿足社會對礦產(chǎn)資源的需求，推動國家經(jīng)濟高速發(fā)展。

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