鄒銀輝，巨廣剛

(1.瓦斯災(zāi)害監(jiān)控與應(yīng)急技術(shù)國家重點實驗室，重慶市九龍坡區(qū)，400037；2.中煤科工集團重慶研究院有限公司，重慶市九龍坡區(qū)， 400037)

我國能源資源的稟賦特點決定了在保障能源安全前提下，在相當長的時間內(nèi)，煤炭還將作為我國的主體能源，但隨著新能源的崛起煤炭在一次能源消費中的比例將逐步降低。煤炭領(lǐng)域作為實現(xiàn)碳達峰碳中和的主戰(zhàn)場，面臨的挑戰(zhàn)巨大?！丁笆奈濉爆F(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出，立足以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和基本國情，抓好煤炭清潔高效利用，促進新能源占比逐漸提高，推動煤炭和新能源優(yōu)化組合?！半p碳”目標下，煤炭生產(chǎn)將逐步形成優(yōu)質(zhì)高效的數(shù)字化、智能化新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)。以科技賦能設(shè)備智能化、采掘無人化、運行自動化和地面無煤化，可推動煤炭供給動態(tài)調(diào)節(jié)科學化。煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，加快推進煤礦智能化建設(shè)，對提升煤炭安全保障水平、促進煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。礦井可靠的通風系統(tǒng)是井下煤炭安全生產(chǎn)的基石，在智能化開采背景下發(fā)展智能通風技術(shù)裝備是保障我國發(fā)展少人化、無人化煤礦的必由之路[1-3]。

標準是經(jīng)濟活動和社會發(fā)展的技術(shù)支撐，是國家基礎(chǔ)性制度的重要方面。標準化在推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性作用。為促進我國礦用通風設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，筆者介紹了我國礦用通風設(shè)備標準的發(fā)展歷程，對礦用通風設(shè)備標準現(xiàn)狀進行了梳理和分析，探討了礦用通風設(shè)備標準的發(fā)展趨勢，旨在為我國煤炭產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供參考和依據(jù)。

1 我國礦用通風設(shè)備標準化組織

煤炭行業(yè)煤礦安全標準化技術(shù)委員會通風技術(shù)及設(shè)備分會(以下簡稱“通風分會”)在中國煤炭工業(yè)協(xié)會和煤炭行業(yè)煤礦安全標準化技術(shù)委員會領(lǐng)導下，開展我國煤礦通風技術(shù)及設(shè)備標準化技術(shù)工作，組織、負責全國煤礦通風技術(shù)及設(shè)備專業(yè)的標準化技術(shù)歸口工作。

中煤科工集團重慶研究院有限公司作為通風分會的掛靠單位，在礦用通風設(shè)備技術(shù)、產(chǎn)品等領(lǐng)域開展基礎(chǔ)通用、設(shè)施設(shè)備、測試方法等方面的標準制修訂工作，推動我國礦用通風設(shè)備研發(fā)、標準研制和產(chǎn)業(yè)發(fā)展一體化。

2020年，通風分會進行了換屆改選，第四屆標委會31名委員由生產(chǎn)企業(yè)、研究院所、煤礦用戶、安全監(jiān)察機構(gòu)、認證機構(gòu)、檢測機構(gòu)、高校等具有較高理論水平、豐富實踐經(jīng)驗、熟悉標準化工作的人員擔任，結(jié)構(gòu)較合理。根據(jù)國家礦山安全監(jiān)察局、國家能源局、中國煤炭工業(yè)協(xié)會和煤炭行業(yè)煤礦安全標準化技術(shù)委員會標準制修訂計劃的安排，通風分會積極開展標準制修訂項目申報、標準審查、資料上報、標準精簡整合、標準復審等日常工作，精心編制本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的“十五”至“十四五”時期標準發(fā)展規(guī)劃，積極參加上級主管部門組織的標準工作會、研討會等。“十三五”期間，召開標準審查會3次，審查修訂國家標準1項，制修訂煤炭行業(yè)標準12項，制訂能源行業(yè)標準 14項，有力推動了標準工作發(fā)展。制修訂的標準不僅規(guī)范了煤礦通風技術(shù)及設(shè)備，也為煤礦通風參數(shù)計算、通風設(shè)備研發(fā)制造、檢測檢驗、安標認證、現(xiàn)場管理等提供了依據(jù)，同時有助于淘汰落后技術(shù)、材料和產(chǎn)品，促進了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，更重要的是可有效避免因煤礦通風設(shè)備引發(fā)安全事故造成的人員傷亡，為保障煤礦安全生產(chǎn)和礦工生命健康提供重要的技術(shù)支撐。

2 我國在編和在研礦用通風設(shè)備標準動態(tài)情況

我國在20世紀90年代通風分會成立后，便開始了我國礦用通風設(shè)備產(chǎn)品、技術(shù)和方法標準的研究，并按照上級主管部門要求，為適應(yīng)煤礦用通風技術(shù)及設(shè)備技術(shù)發(fā)展，完善煤礦通風標準體系，標準覆蓋了通風技術(shù)、通風設(shè)備、通風監(jiān)測、通風管理、通風配套及安全性等領(lǐng)域。目前現(xiàn)行通風技術(shù)及設(shè)備標準36項，其中國家標準3項，煤炭行業(yè)標準和能源標準33項。主要標準詳見表1。

表1 煤礦通風技術(shù)及設(shè)備專業(yè)領(lǐng)域主要標準

2020年立項并在研標準項目1項：《煤礦用金屬材料摩擦火花安全性試驗方法和判定規(guī)則》(GB/T 13813-2008)修訂(計劃號：20204679-T-603)；2021年立項并在研項目3項(“十四五”標準制修訂規(guī)劃項目)，分別是《礦用局部通風機低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計與噪聲限定值》(計劃號：能源20210111)、《煤礦用局部通風機智能控制系統(tǒng)》(計劃號：能源20210113)、《煤礦主通風機智能監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)》(計劃號：能源20210112)。

申報的2022年標準項目《礦用巷道全斷面風量傳感器通用技術(shù)條件》《礦用風筒風量傳感器通用技術(shù)條件》按中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的專家評審意見，轉(zhuǎn)換為團體標準；根據(jù)國家標準化管理委員會對國家標準的復審工作安排，通風分會通過專家審核，《風筒涂覆布》(GB/T 20105-2006)復審結(jié)論為修訂，已著手組織相關(guān)技術(shù)人員對標準進行研究。

為適應(yīng)我國煤礦智能通風技術(shù)的發(fā)展，建立并完善相應(yīng)的標準體系，通風分會積極開展相應(yīng)的技術(shù)調(diào)研工作，目前已組織相關(guān)單位計劃申報2023年《礦用遠挰控制自動風窗技術(shù)條件》《礦用遠程控制自動風門技術(shù)條件》2項標準，旨在確保我國的礦用通風設(shè)備標準體系適應(yīng)煤礦開采智能化對礦井通風技術(shù)提出的新要求。

3 我國礦用通風設(shè)備標準化建設(shè)現(xiàn)存問題及發(fā)展趨勢

3.1 煤礦通風設(shè)備標準化建設(shè)存在的主要問題

隨著目前我國煤炭開采工藝、地質(zhì)保障以及災(zāi)害治理技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的通風設(shè)備技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)，與之相配套的標準體系亟需完善與改進。首先，部分標準標齡過長，規(guī)定的方法和指標已不適應(yīng)新形勢發(fā)展需要。部分已報批標準遲遲得不到發(fā)布(如表1中序號10、11、18、19、22、23、34、35等標準)，影響標準正常使用，對標準制修訂的立項申報工作造成一定影響；其次，對通風的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵領(lǐng)域研究不深，相關(guān)標準的引領(lǐng)性不足；第三，對通風設(shè)備標準的推廣和交流不夠，收集資料的途徑有限，對先進的通風技術(shù)及其設(shè)備的發(fā)展方向思考和研究的不夠；第四，在煤礦通風設(shè)備大型化、智能化、節(jié)能環(huán)保的大趨勢下，研究院所的研發(fā)設(shè)計水平、設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平，以及通風設(shè)備的檢測檢驗?zāi)芰Α⑾嚓P(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的標準明顯滯后于國家政策和煤礦用戶需求。

3.2 煤礦通風設(shè)備及其標準的新需求

礦井通風系統(tǒng)是核心機電設(shè)備、工業(yè)控制技術(shù)、信息技術(shù)深度融合的關(guān)鍵所在。在“雙碳”背景下，煤炭的采掘工藝飛速發(fā)展，隨之引發(fā)了礦井通風技術(shù)設(shè)備功能屬性的升級[5-7]，這給我國礦用通風設(shè)備標準化工作帶來了新的挑戰(zhàn)，但同時也是發(fā)展的新機遇。

(1)先進的礦井智能通風技術(shù)要求盡快出臺與之匹配的標準。礦井智能通風技術(shù)代表了我國先進的煤礦通風技術(shù)發(fā)展方向，其涉及的專業(yè)領(lǐng)域眾多，是我國煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要組成之一[8-9]。針對目前我國煤礦通風系統(tǒng)普遍存在的風流監(jiān)測誤差大，風網(wǎng)解算周期長、精度低，風量調(diào)控自動化程度及抗災(zāi)變能力弱等技術(shù)難題，部分礦井正在實施智能通風項目建設(shè)，但是建設(shè)過程中缺乏相應(yīng)的標準支撐?！笆奈濉逼陂g需要研究并制訂智能通風技術(shù)及其設(shè)備的相關(guān)標準，推動煤礦智能通風技術(shù)發(fā)展。“十四五”礦井智能通風技術(shù)裝備的研發(fā)重點是發(fā)展礦井通風動力裝備智能控制技術(shù)、井巷風量快速準確測試技術(shù)、井巷絕對氣壓準確測試技術(shù)、井巷風阻準確快速在線測試技術(shù)、井下風量定量調(diào)節(jié)遠程智能控制技術(shù)及裝備、礦井通風系統(tǒng)自恢復與通風系統(tǒng)災(zāi)變隔離技術(shù)與裝備，以實現(xiàn)礦井風量智能準確調(diào)控和礦井通風系統(tǒng)災(zāi)變風流應(yīng)急控制。

(2)科學合理地規(guī)范煤礦用通風機選型標準。煤礦通風是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障，是防治其他災(zāi)害的重要技術(shù)手段。煤礦通風網(wǎng)絡(luò)與通風機的匹配程度對礦井的安全生產(chǎn)具有至關(guān)重要的作用，但在實踐中沒有引起高度重視。因此，科學規(guī)范通風機的選型標準對提高煤礦通風網(wǎng)絡(luò)與煤礦通風機的匹配狀態(tài)，指導礦井通風機選型規(guī)范，提升煤礦安全生產(chǎn)水平具有重要意義。同時，可避免煤礦通風設(shè)備出現(xiàn)“大馬拉小車”或者“小馬拉大車”現(xiàn)象，并且通過優(yōu)化通風設(shè)備資源還可達到提高通風效率和節(jié)能的效果。

(3)迫切需要研發(fā)和生產(chǎn)低噪通風設(shè)備并出臺相關(guān)標準。通風設(shè)備在運行過程中由于氣流以及電機運轉(zhuǎn)將產(chǎn)生氣動與機械的噪音。噪音超過一定限值將對人體產(chǎn)生危害，并影響煤礦井下的作業(yè)安全。礦用通風設(shè)備噪音對人體的危害主要來自于井下用的局部通風設(shè)備[10]。目前國內(nèi)局部通風機生產(chǎn)企業(yè)有60余家，葉輪直徑為Ф400～1 120 mm，電機功率3～220 kW。常規(guī)噪聲85～110 dB(A)，近年來，國內(nèi)部分研究院所、生產(chǎn)企業(yè)在低噪聲通風機研制開發(fā)方面取得明顯效果，噪聲降至85 dB(A)以下，部分降至75 dB(A)以下，但消音結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料、降噪效果不同，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊?，F(xiàn)行《通風機噪聲限值》(JB/T 8690)和《煤礦用局部通風機技術(shù)條件》(MT/T 222)僅對通風機比A聲級進行了規(guī)定，未規(guī)定通風機進出口和機殼輻射噪聲。

(4)迫切需要應(yīng)用高分子材料無鹵低煙低毒通風設(shè)備并出臺相關(guān)標準。隨著國家推進新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，對高分子材料制品使用安全性和環(huán)保性的要求日益嚴格，需要進一步完善高分子材料產(chǎn)品無鹵低煙低毒檢測技術(shù)。高分子材料制品生產(chǎn)過程中可能存在鉛、汞、鎘等重金屬，多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚等有機污染物。

分子材料制品在燃燒過程中會產(chǎn)生有毒有害煙氣(CO、SO2、HCl、HBr、HF等)，產(chǎn)生對人體呼吸系統(tǒng)有強烈刺激性的氣體也是火災(zāi)事故中導致人員傷亡的一個重要因素。風筒涂覆布類非金屬制品要滿足阻燃抗靜電等安全性能要求，在需要添加不同組分有害增塑劑、阻燃劑、鹵化物、抗靜電劑等材料時，現(xiàn)行標準要求內(nèi)容單一，對產(chǎn)品發(fā)展導向性不足，不能適應(yīng)高分子材料制品安全性和環(huán)保性檢驗需求，且有害煙氣檢測標準及檢驗?zāi)芰ι袑倏瞻?。因此，需要提高非金屬制品毒性分析實驗?zāi)芰Γ贫ā兜V用高分子材料制品有毒有害物質(zhì)限量試驗方法》，并提出合理的技術(shù)要求、檢測方法，以保障煤礦安全生產(chǎn)和職工身體健康。

(5)亟需出臺礦井排放氣體和粉塵治理標準。在煤礦井下正常生產(chǎn)過程中，采、掘、運工作所產(chǎn)生的有毒有害氣體(甲烷、CO等)和粉塵(煤塵、巖塵)均由主通風機抽出排出礦井，進入大氣，對周邊大氣和工業(yè)區(qū)、生活區(qū)環(huán)境造成一定污染。目前，已有研究院所對乏風的回收利用進行研究，但應(yīng)用效果不佳，為了礦山綠色發(fā)展和環(huán)境保護，應(yīng)加強對礦井排放的氣體和粉塵治理技術(shù)裝備及技術(shù)標準的研究。

4 我國礦用通風設(shè)備標準化的發(fā)展路徑

未來我國礦用通風設(shè)備標準化工作應(yīng)從以下3個方面開展，以更好地服務(wù)我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的推進以及煤炭先進產(chǎn)能的釋放。

(1)加大“產(chǎn)、學、研、用”合作力度，加強關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域標準研究，將先進適用科技創(chuàng)新成果融入標準，提升標準水平，緊跟國家和時代需求，在安全、智能、綠色、環(huán)保、節(jié)能、減排等方面，選擇技術(shù)成熟度高、技術(shù)水平先進的領(lǐng)域推動我國礦用通風設(shè)備標準化的發(fā)展，提升標準化技術(shù)支撐水平。

(2)拓寬我國礦用通風設(shè)備標準的類型，提升標準制修訂水平，制定安全可靠、國際先進的通用技術(shù)標準，包括關(guān)鍵核心的技術(shù)標準和先進工藝、設(shè)備以及產(chǎn)品的應(yīng)用標準。

(3)系統(tǒng)應(yīng)用我國礦用通風設(shè)備標準，這些標準要覆蓋先進的通風設(shè)施或設(shè)備的控制系統(tǒng)、井下通風系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的精準測試或感知、礦井通風系統(tǒng)調(diào)控可行性評價與策略等方面，從而適應(yīng)通風設(shè)備智能化水平，并確保相關(guān)標準的廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)語

標準體系建設(shè)對于推廣應(yīng)用先進科技成果，規(guī)范生產(chǎn)經(jīng)營行為，提高安全生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率均具有重要意義。礦用通風設(shè)備標準是礦用通風設(shè)備研發(fā)機構(gòu)、檢驗檢測機構(gòu)、制造企業(yè)、用戶銜接的重要橋梁。結(jié)合“雙碳”背景下我國的能源發(fā)展戰(zhàn)略，應(yīng)將我國礦用通風設(shè)備標準化體系打造成為既推動專業(yè)領(lǐng)域間合作，又助力我國礦用通風設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)成長的平臺。

通風分會將加強組織管理，充分發(fā)揮國家標準化管理委員會作用，不斷完善標準體系建設(shè)，積極搭建標準化管理組織與產(chǎn)業(yè)界之間的橋梁，促進標準體系融合，推進先進通風技術(shù)及設(shè)備標準制修訂，促進標準化工作高質(zhì)量發(fā)展，促進國內(nèi)國際標準互聯(lián)互通，推動我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進技術(shù)通過標準化形式“走出去”。