折剛

摘要：我國煤炭需求量大，因此開采強(qiáng)度也較大，一些小型礦井，往往因通風(fēng)系統(tǒng)不良發(fā)生瓦斯爆炸，危及人民生命財產(chǎn)安全。為解決這一問題，國家應(yīng)提高通風(fēng)系統(tǒng)的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)。各規(guī)模礦井要按照國家要求完善通風(fēng)系統(tǒng)，確保通風(fēng)順暢運(yùn)行和礦工財產(chǎn)安全，控制財產(chǎn)損失，真正實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦通風(fēng)系統(tǒng);優(yōu)化改造;分析;研究

1煤礦基本情況

目前，某礦采用平行中心多級斜井法開拓，所采用的采礦方法是特厚煤層傾斜水平分層崩落開采技術(shù)。礦井瓦斯絕對排放量為19.4t/min，屬于高瓦斯排放。礦井共有豎井5座，回風(fēng)豎井2座，進(jìn)口豎井3座。礦井通風(fēng)系統(tǒng)采用分區(qū)抽放的方法。采煤系統(tǒng)工作面采用全風(fēng)壓通風(fēng)技術(shù)。

2煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的相關(guān)概述

主要是指利用通風(fēng)動力向井下輸入新鮮空氣，稀釋工作面溫度，排除井下有害物質(zhì)，如粉塵、瓦斯等，以保證煤礦正常開采。通風(fēng)系統(tǒng)必須時刻保持穩(wěn)定，保證高效運(yùn)行，從而保證煤礦的開采，優(yōu)化井下工作環(huán)境，保證井下作業(yè)人員的身體健康。在運(yùn)行中，根據(jù)附加能量的性質(zhì)，通風(fēng)系統(tǒng)可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)，其中自然通風(fēng)易受某些因素影響，風(fēng)量不足，不穩(wěn)定，若受空氣壓力和溫度的影響，溫度較高，風(fēng)壓較大，會限制自然風(fēng)的氣流，不能滿足礦井通風(fēng)的需要。機(jī)械風(fēng)是利用機(jī)械風(fēng)機(jī)，將風(fēng)輸送到地下，不僅氣體充足，而且氣流強(qiáng)勁。根據(jù)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)可分為離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)按其功能可分為主風(fēng)機(jī)、輔風(fēng)機(jī)和局部風(fēng)機(jī)。主風(fēng)機(jī)可以為整個礦井提供通風(fēng)氣流，也可以為某一獨(dú)立區(qū)域提供通風(fēng)氣流，而輔風(fēng)機(jī)主要是輔助功能，輔助主風(fēng)機(jī)提供通風(fēng)氣流，但局部風(fēng)機(jī)只能為局部區(qū)域提供通風(fēng)氣流。在實(shí)際開采過程中，會根據(jù)礦區(qū)情況，選擇配套的風(fēng)機(jī)類型。

3通風(fēng)系統(tǒng)的工作原理

在煤礦井下實(shí)際生產(chǎn)過程中，通風(fēng)系統(tǒng)的主要功能是利用相關(guān)設(shè)備來替代井下空氣環(huán)境，從而保證通過新鮮空氣流動，保證工作環(huán)境中有足夠的氧氣，并能及時排出煤礦井下有毒有害氣體，確保工人的安全。另外，隨著煤礦開采深度的不斷加大，通風(fēng)效果將受到嚴(yán)重影響，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，還將受到地質(zhì)環(huán)境和人為因素的影響，因此，為了避免威脅工人的安全，要合理利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，改進(jìn)現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)，從而提高礦井的生產(chǎn)效率，保證職工正常進(jìn)行施工，充分發(fā)揮通風(fēng)系統(tǒng)的作用和優(yōu)勢。

4礦井通風(fēng)技術(shù)面臨的困難

現(xiàn)階段我國煤炭工業(yè)需要盡快解決多風(fēng)機(jī)多級風(fēng)機(jī)站和通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的組成比較復(fù)雜，比如通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)方式等都包含在系統(tǒng)中，每個組成部分都是相互聯(lián)系的，一個是不可缺少的，要想給井下提供新鮮、充足的空氣，就必須保證這些組成部分的完整性。通風(fēng)系統(tǒng)主要是將不利于井下作業(yè)人員的細(xì)小顆粒物和有毒氣體淡化，或直接排放到地面，為井下作業(yè)人員提供充足的空氣，創(chuàng)造安全的工作環(huán)境，降低煤礦事故率，確保操作人員的生命財產(chǎn)安全。另外，多風(fēng)機(jī)、多級風(fēng)機(jī)站技術(shù)可以提高煤礦的產(chǎn)量，輔助通風(fēng)系統(tǒng)更好地完成工作。該技術(shù)既能保證礦井有足夠的空氣進(jìn)入，又能控制風(fēng)量，對改善礦井通風(fēng)系統(tǒng)具有重要作用。我國煤礦業(yè)發(fā)展迅速，但也存在一些技術(shù)問題，主要概括在兩個方面：（1）礦井狹長，空巷數(shù)量大。因?yàn)槲覈鴮γ旱V的需求量比較大，所以煤礦的開采強(qiáng)度比較大，而且空巷的數(shù)量長期增加。在這種情況下，要保證地下有足夠的新鮮空氣是極其困難的。在許多情況下，通風(fēng)系統(tǒng)向井下輸送大量的新鮮空氣，但由于空氣進(jìn)入空巷，作業(yè)區(qū)空氣仍然稀薄，降低了通風(fēng)系統(tǒng)的效率，埋下了安全隱患（2）深井環(huán)境有待改善。工人在地下工作時，會消耗大量氧氣，這會降低局部地區(qū)的含氧量。在工作過程中，還會產(chǎn)生瓦斯和粉塵，嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，不能保證煤礦安全生產(chǎn)，影響職工身體健康，煤礦事故率還會繼續(xù)增加，這不利于通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計，影響煤礦行業(yè)安全。

5通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造

5.1巷道擴(kuò)建或補(bǔ)掘通風(fēng)系統(tǒng)

在礦區(qū)西部，原礦區(qū)2條下軌巷道并聯(lián)，為礦區(qū)主要回風(fēng)巷道。在礦區(qū)東部，專門修建了一條回風(fēng)巷，回風(fēng)巷始終與風(fēng)井的吸氣室相連。這樣既可以解決回風(fēng)巷通風(fēng)系統(tǒng)的問題，又可以消除回風(fēng)巷通風(fēng)系統(tǒng)阻力過大的問題。礦區(qū)專門設(shè)計了新的回風(fēng)通風(fēng)立孔。為減少施工，在采區(qū)巷道回風(fēng)橫切處鉆一個特殊的立眼，與回風(fēng)巷相連。在隧道通風(fēng)系統(tǒng)狹窄地段，通過拉底、頂升、助擴(kuò)等措施，可獲得不小于6m2的有效通風(fēng)斷面。同時，進(jìn)一步加強(qiáng)對變電站深水平位置的通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計，使其具有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。開挖1345m巷道，延伸150m巷道，修建6條回風(fēng)專用豎井，共計282m。

5.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的整改

A）將礦井備用風(fēng)機(jī)更換為與原更換風(fēng)機(jī)容量、型號相同的BDK節(jié)能對旋主風(fēng)機(jī)。B）風(fēng)機(jī)附屬設(shè)施整改。取消原風(fēng)室閘閥，改為風(fēng)機(jī)蝶閥式專用閥;加強(qiáng)吸風(fēng)室，在其外表面澆注混凝土，堵住漏風(fēng);門框和防爆門用膠水和氈墊密封，防止漏氣（C）通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)。將主隧道風(fēng)門改為無壓式風(fēng)門，具有液壓鎖緊功能，更加安全可靠。在采區(qū)木質(zhì)風(fēng)門上加裝自閉裝置，可有效提高礦井通風(fēng)隧道設(shè)施的安全可靠性。

5.3礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化

A）開挖礦井與采區(qū)獨(dú)立回風(fēng)巷，增加采區(qū)進(jìn)風(fēng)平行巷道，拆除風(fēng)阻冗余，降低通風(fēng)阻力，增加礦井風(fēng)量。B）新開特殊采區(qū)回風(fēng)巷為西一煤礦首采區(qū)總回風(fēng)巷。拆除1260巷道西采區(qū)瓦斯泵站風(fēng)門、西一礦區(qū)石門各層風(fēng)門、1155連接巷風(fēng)墻。C）新開挖1260回風(fēng)巷為東總回風(fēng)巷，將原1310回風(fēng)巷和礦區(qū)下坡道及原1155回風(fēng)門改為主回風(fēng)巷。1209年，石背專用道外，石背專用道1155內(nèi)，東主道1260以其專用道西與山背交匯點(diǎn)建立大門。拆除1313礦區(qū)東部大巷、石門礦區(qū)東部與石門交界處的風(fēng)門和1352石門。石門1310回風(fēng)巷和1352上通道增設(shè)防風(fēng)屏障，1228-1260回風(fēng)通道拆除兩道封閉板墻。

6結(jié)論

隨著開采面積的增加，及時有效地改善通風(fēng)系統(tǒng)是必要的。然而，從許多礦井通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況來看，在許多方面都存在不足，特別是在許多深部礦井，通風(fēng)難度明顯增大。因此，煤礦企業(yè)有必要充分認(rèn)識優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的必要性和重要性，有針對性地采取措施對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

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