黃國華

（曲靖市麒麟?yún)^(qū)能源局，云南 曲靖 655000）

0 引言

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)體系的重要結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)榱己玫牡V井通風(fēng)系統(tǒng)能夠?qū)⒌孛嫘迈r空氣送至地下礦井工作崗位，不但能夠降低地下作業(yè)空間的二氧化碳濃度，能夠?qū)⒌V井開采過程中產(chǎn)生的灰塵、有害氣體順利帶出。由此可見，礦井通風(fēng)直接關(guān)系到了礦井開采及生產(chǎn)安全程度，礦產(chǎn)企業(yè)有必要需要認(rèn)清礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)之間的關(guān)系，并且采取相應(yīng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)措施。

1 礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)之間的關(guān)系

1.1 礦井通風(fēng)關(guān)系到礦井生產(chǎn)安全

據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國較大一部分的礦山生產(chǎn)事故與礦井通風(fēng)系統(tǒng)不夠完善有關(guān)，這是因?yàn)槿绻V業(yè)企業(yè)無法配置完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，便會增加礦井地下作業(yè)空間灰塵數(shù)量及有害氣體濃度，從而引發(fā)瓦斯爆炸等重大安全事故。由此可見，礦井通風(fēng)直接關(guān)系到了礦山生產(chǎn)安全程度，良好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)能夠改善礦井空間的氣體質(zhì)量及空氣環(huán)境，并且將礦井內(nèi)部有害氣體及時排送到外界環(huán)境中，從而降低礦山生產(chǎn)事故的發(fā)生概率，避免對礦業(yè)企業(yè)運(yùn)營發(fā)展及礦山生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失[1]。具體來講，礦井通風(fēng)系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)、風(fēng)流控制通風(fēng)兩種通風(fēng)方式，實(shí)現(xiàn)對礦井地下作業(yè)空間通風(fēng)的合理控制，在此基礎(chǔ)上，礦業(yè)企業(yè)能夠通過科學(xué)設(shè)置及實(shí)時調(diào)整礦井內(nèi)部空氣流通各項(xiàng)參數(shù)，有效吸附礦井內(nèi)部灰塵，及時排出礦井內(nèi)部有害氣體，以此來確保礦山開采及生產(chǎn)安全。

1.2 礦井通風(fēng)關(guān)系到礦井人員安全

部分礦業(yè)企業(yè)過于追求利益最大化目標(biāo)，存在為了滿足開采及生產(chǎn)需求，忽視礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)技礦井安全生產(chǎn)的情況，這會給礦井人員安全帶來安全隱患，可見礦業(yè)企業(yè)需要杜絕過于追求礦山開采及生產(chǎn)效率、而減少礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)投資的情況。具體來講，近年來，我國有大量的礦業(yè)企業(yè)為了提高礦山生產(chǎn)的技術(shù)水平，選擇從國外購置先進(jìn)開采設(shè)備，這些設(shè)備的應(yīng)用盡管能夠提高礦井開采的效率，但是也會增加礦井地下空間有害氣體和灰塵的數(shù)量，并且這些物質(zhì)在短時間內(nèi)難以徹底消除。部分開采設(shè)備在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量廢氣和噪音，爆破操作及小型爆炸事故則會產(chǎn)生有害氣體和煙霧，如果無法通過礦井通風(fēng)系統(tǒng)及時將這些有害氣體、煙霧、廢氣及時排出，便會對礦井人員的健康安全造成威脅，不但會增加礦井人員的職業(yè)病患病概率，也會對礦業(yè)企業(yè)持續(xù)運(yùn)營發(fā)展造成了不利影響，嚴(yán)重情況下可能會直接導(dǎo)致礦業(yè)企業(yè)被查封或關(guān)閉。

2 礦井通風(fēng)在安全生產(chǎn)方面的問題

2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)摩擦阻力問題

風(fēng)流在礦井地下作業(yè)空間流動過程中，會受到井巷固定壁面的限制，從而產(chǎn)生摩擦阻力，這種摩擦阻力會對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不利影響，可能會導(dǎo)致安全生產(chǎn)問題[2]。具體來講，風(fēng)流在礦井中的運(yùn)動主要呈現(xiàn)為層流流動和紊流流動兩種形式，由于流層的存在，風(fēng)流各層之間不會相互混合，從而實(shí)現(xiàn)快速的、有秩序的流動，且質(zhì)點(diǎn)之間不會發(fā)生能量交換。可見如果風(fēng)流在流動過程中受到外界因素的影響，導(dǎo)致層流流動和紊流流動質(zhì)點(diǎn)相反，盡管不會改變風(fēng)流的整體流動方向，但是會增加風(fēng)流內(nèi)部出現(xiàn)渦流的概率，從而產(chǎn)生摩擦阻力。如果摩擦阻力超過了安全范圍，便會對礦井通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響，從而降低礦井生產(chǎn)的安全程度。

2.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)局部阻力問題

受到礦井井巷邊壁條件的限制，風(fēng)流在流動過程中會受到局部阻力物質(zhì)的影響，從而導(dǎo)致風(fēng)流流動方向、流量大小及分布的突然變化，使得風(fēng)流具備較強(qiáng)的沖擊力，不但會形成紊亂的渦流，還會造成風(fēng)流能量損失，這種能量損失便被稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)的局部阻力。如果局部阻力過大，不但會影響礦井生產(chǎn)安全，還會增加礦井開采及生產(chǎn)成本?；诂F(xiàn)階段礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)流在流動過程中受到的局部阻力較多，井巷拐彎位置、斷面位置、交叉位置、交匯位置均可能產(chǎn)生一定量的局部阻力，這些阻力往往會降低礦井通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，進(jìn)而對礦井生產(chǎn)安全造成影響。

2.3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在安全隱患

我國大部分礦業(yè)企業(yè)應(yīng)用的礦井通風(fēng)系統(tǒng)或多或少存在安全隱患，可見礦井通風(fēng)及安全生產(chǎn)存在不夠完善等問題。具體來講，部分礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總風(fēng)量不夠充足，不足以支撐全部的礦井地下作業(yè)任務(wù)，嚴(yán)重情況下會另礦井內(nèi)部呈現(xiàn)為微風(fēng)狀態(tài)或無風(fēng)狀態(tài)，如果礦井人員需要在這種環(huán)境下進(jìn)行開采及生產(chǎn)作業(yè)，便會出現(xiàn)難以預(yù)測的安全生產(chǎn)隱患[3]。此外，空氣的主要成分為氧氣和氮?dú)?，這些空氣成分在進(jìn)入礦井地下作業(yè)空間之后，會改變巖層中可燃物質(zhì)和氣體的含氧量，加劇可燃物質(zhì)和氣體的氧化反應(yīng)，增加了瓦斯爆炸事故的發(fā)生概率，提高了有害氣體的濃度；在此情況下，如果礦井通風(fēng)系統(tǒng)不夠完善，便無法確保外界空氣及時進(jìn)入礦井內(nèi)部，從而降低了礦井內(nèi)部的空氣質(zhì)量，存在安全生產(chǎn)隱患。

2.4 礦井通風(fēng)安全技術(shù)操作不當(dāng)

部分礦業(yè)企業(yè)盡管建設(shè)了礦井通風(fēng)系統(tǒng)，但是卻無法保障各項(xiàng)安全技術(shù)及施工技術(shù)的操作合理性，主要表現(xiàn)有管理人員管理能力不足、礦井人員安全技術(shù)掌握能力較差、礦井開采設(shè)備落后、礦井通風(fēng)管理滯后等。具體來講，如果礦業(yè)企業(yè)無法確保礦井井下進(jìn)風(fēng)風(fēng)門和回風(fēng)風(fēng)門安裝位置的合理性，便會導(dǎo)致風(fēng)門無法發(fā)揮其作用；如果風(fēng)門質(zhì)量不合格或數(shù)量不足，便會降低風(fēng)門的連鎖性能；如果通風(fēng)網(wǎng)格形式不合理，或者是沒有準(zhǔn)確選擇串聯(lián)、并聯(lián)、角聯(lián)連接方式，便會導(dǎo)致灰塵和瓦斯無法及時排出。部分礦業(yè)企業(yè)由于礦井規(guī)模和生產(chǎn)資金的限制，會選擇在距離風(fēng)口較近的位置處設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，這樣容易增加循環(huán)吸風(fēng)問題的出現(xiàn)概率，從而導(dǎo)致礦井通風(fēng)效果不佳。

2.5 礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)管力度不足

為了確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行，礦業(yè)企業(yè)除了需要科學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計之外，還需要有效展開對礦井通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)督管理，但實(shí)際情況是部分礦業(yè)企業(yè)出于自身利益，并未按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)管工作，導(dǎo)致安全生產(chǎn)監(jiān)管力度不足問題?具體來講，部分礦業(yè)企業(yè)忽略了監(jiān)督管理對于礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)的重要作用，存在監(jiān)管體系較為薄弱、監(jiān)管能力不足等問題，無法實(shí)現(xiàn)對不良礦井通風(fēng)操作及行為的有效整頓，經(jīng)常會出現(xiàn)礦井地下作業(yè)空間有害氣體及灰塵超標(biāo)情況。我國早在2004 年便頒布了礦井安全監(jiān)察條例，表示國家對于礦井安全生產(chǎn)有著高度重視，也表示我國礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)已經(jīng)到達(dá)了較為嚴(yán)重的程度，但是礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)管屬于一項(xiàng)長期工作，需要監(jiān)管部門和礦業(yè)企業(yè)不斷完善及改進(jìn)。

3 優(yōu)化礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)關(guān)系的策略

3.1 科學(xué)處理系統(tǒng)摩擦阻力問題

（1）礦業(yè)企業(yè)在設(shè)計礦井通風(fēng)系統(tǒng)時，需要盡可能選擇摩擦阻力系數(shù)較小的支護(hù)方式，例如錨鎖、鋼帶、錨桿、錨噴、砌碹等，并且結(jié)合具體的礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)需求選擇合適的支護(hù)方式；同時盡量在支護(hù)施工中應(yīng)用光面爆破技術(shù)，這種技術(shù)不但能夠確保支護(hù)施工質(zhì)量及礦井通風(fēng)效果，還能夠提高井巷的光滑程度，從而減小井巷的摩擦阻力[4]。

（2）礦業(yè)企業(yè)在支架井巷施工中，需要按照既定施工要求科學(xué)設(shè)置支架，并且合理控制支架的分布位置，確保支架能夠充分發(fā)揮支護(hù)作用，起到支撐整個井巷的效果，最終減少礦井通風(fēng)系統(tǒng)的摩擦阻力。

（3）礦業(yè)企業(yè)需要科學(xué)選擇井巷風(fēng)量，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計和技術(shù)管理過程中，結(jié)合實(shí)際情況明確各個用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量及摩擦阻力，具體計算流程如圖1 所示，確定具體風(fēng)量的控制范圍，減少摩擦阻力對于礦井通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

圖1 摩擦阻力計算流程

3.2 科學(xué)處理系統(tǒng)局部阻力問題

對于系統(tǒng)局部阻力問題的科學(xué)處理措施如下。

（1）礦業(yè)企業(yè)在礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計時，需要盡量減少對于直徑較小鐵風(fēng)橋的應(yīng)用，減少節(jié)風(fēng)窗的設(shè)置數(shù)量，最大限度的減少局部電阻地點(diǎn)數(shù)量，從而減少礦井通風(fēng)系統(tǒng)的局部阻力。

（2）礦業(yè)企業(yè)需要通過圓弧型連接邊緣，實(shí)現(xiàn)對不同斷面巷道的有效連接，這樣能夠降低巷道直角彎位置處出現(xiàn)局部電阻的概率以及局部電阻的阻值。

（3）礦業(yè)企業(yè)需要做好對礦井通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)文件的管理工作，通過礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖紙、防塵管道布置圖紙、瓦斯抽放管道布置圖紙、安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計圖紙、瓦斯抽放系統(tǒng)設(shè)計圖紙、煤礦消防灌漿設(shè)計圖紙等，實(shí)現(xiàn)對局部阻力位置的全面分析，針對不同形式的局部阻力采取相應(yīng)的技術(shù)措施，從而合理解決對應(yīng)的問題。

3.3 強(qiáng)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全建設(shè)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全建設(shè)措施如下。

（1）礦產(chǎn)企業(yè)需要確保通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及通風(fēng)設(shè)備布置的合理性，盡量避免礦井通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)角聯(lián)風(fēng)道，不允許在角聯(lián)風(fēng)道位置處展開礦井地下作業(yè)，以此來確保風(fēng)流的穩(wěn)定；同時在風(fēng)道位置處采取專門的風(fēng)流穩(wěn)定措施，避免多平面礦井地下作業(yè)的同時進(jìn)行。

（2）礦產(chǎn)企業(yè)需要結(jié)合礦井地下作業(yè)空間有害氣體的濃度及井巷走向，選擇適合的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)形式，確保礦井內(nèi)部的灰塵及有害氣體可以得到有效稀釋；同時需要結(jié)合所在地區(qū)氣候條件，對風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對自然風(fēng)壓的充分考慮及應(yīng)用[5]。

（3）礦業(yè)企業(yè)需要做好對礦井通風(fēng)設(shè)備的管理工作，定期檢查測風(fēng)站、風(fēng)門等設(shè)備位置是否合理、外觀是否完好、質(zhì)量是否合格，確保這些設(shè)備都能夠充分發(fā)揮控制風(fēng)流的效果；例如，風(fēng)門需要被設(shè)置在圍巖堅(jiān)固、支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的位置處，并且實(shí)現(xiàn)做到與巖層的緊密連接，風(fēng)門材料需要符合礦井通風(fēng)系統(tǒng)質(zhì)量要求，厚度應(yīng)當(dāng)在0.8m 以上；在有水的密封空間內(nèi)，需要設(shè)置反水管或者是反水池，在封閉之前還應(yīng)當(dāng)確保封閉空間的瓦斯?jié)舛仍诤侠矸秶鷥?nèi)。

3.4 做好工作人員安全培訓(xùn)工作

工作人員的安全培訓(xùn)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)。

（1）礦業(yè)企業(yè)需要做好對管理人員的安全培訓(xùn)工作，提高管理人員在礦井通風(fēng)及安全生產(chǎn)管理中的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)水平，提高管理人員對礦井通風(fēng)管理工作的重視程度。

（2）礦業(yè)企業(yè)需要做好對礦井人員的安全培訓(xùn)工作，通過舉辦安全生產(chǎn)月活動、進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用職業(yè)培訓(xùn)等方式，提高礦井人員對于礦井通風(fēng)及安全生產(chǎn)技能的掌握程度，并且鼓勵礦井人員考取相關(guān)證件，做到持證上崗。

3.5 加大礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)管力度

為了確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)的科學(xué)運(yùn)行和正常使用，礦業(yè)企業(yè)需要對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行一定的監(jiān)督管理。

（1）礦業(yè)企業(yè)需要強(qiáng)化對井下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及布置的監(jiān)管，確保通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)的規(guī)范程度，并且需要在礦井作業(yè)面和掘進(jìn)面、機(jī)電室應(yīng)用獨(dú)立的通風(fēng)體系。

（2）礦業(yè)企業(yè)需要做好對易燃易爆炸物質(zhì)存放位置通風(fēng)情況的監(jiān)督管理，例如，井下火藥庫、主要爆破區(qū)域等，并且在這些區(qū)域設(shè)置獨(dú)立的進(jìn)風(fēng)管道和通風(fēng)管道，以此來降低易燃易爆炸物質(zhì)發(fā)生爆炸事故的概率。

（3）礦業(yè)企業(yè)需要做好對礦井通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)能力的監(jiān)督管理，確保通風(fēng)能力能夠滿足基本礦井地下作業(yè)需求，并且基于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)形式設(shè)置相匹配的風(fēng)機(jī)，同時做好對供風(fēng)量、井下漏風(fēng)量等參數(shù)的檢查工作。

4 結(jié)語

綜上，礦井通風(fēng)和安全生產(chǎn)之間有著密不可分的關(guān)系，為了進(jìn)一步優(yōu)化兩者之間的關(guān)系，礦業(yè)企業(yè)可以采取科學(xué)處理系統(tǒng)摩擦阻力問題及摩擦阻力問題、強(qiáng)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全建設(shè)、加大礦井通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)管力度、做好工作人員安全培訓(xùn)工作等策略，以此來強(qiáng)化管理人員和基層員工對于礦井通風(fēng)及安全生產(chǎn)的重視程度，樹立安全第一的礦井開采及生產(chǎn)理念，同時致力于礦井通風(fēng)系統(tǒng)科學(xué)建設(shè)及完善。