礦井通風阻力測定工作研究

吳 瑤

（黑龍江煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗中心，黑龍江 哈爾濱 150001）

1 測定前的準備工作；

1.1 測定方法及測定時間的選擇

在全礦井通風阻力測定中，現(xiàn)在應用的方法主要是氣壓計法。氣壓計法又分基點法和同步法，由于同步法測定速度慢，人員互相受到牽制，不適合復雜礦井的全礦井通風阻力測定。對于復雜礦井，定基點法是較為適合的測定方法。然而對于復雜礦井，由于其通風線路較長，井下通風狀況相對復雜，地表壓力變化并不能及時顯現(xiàn)在井下測點的氣壓計上，同時也忽略了井下通風狀況突變造成的擾動影響，對提高測量精度不利。因此，在應對通風復雜的礦井時，建議采用氣壓計動基點法進行測定，這樣有利于提高阻力的測算精度。

礦井通風阻力測定的時間要選在通風狀態(tài)變化小的時間段。最好選擇在晴朗的白天和井下非生產(chǎn)班，此時地面大氣壓力相對比較穩(wěn)定，井下人員活動少、風門的開閉和運輸影響小，有利于提高測定精度。

1.1.1 儀器準備及基礎資料

用氣壓計法進行通風阻力測定時，在實測前要準備好所有儀器，主要包括：風表、干濕溫度計、高精度氣壓計、皮尺、秒表和其他輔助工具。所有儀器、儀表都要經(jīng)過嚴格的檢驗。氣壓計一般在接通電源后，至少等待15分鐘，待儀器穩(wěn)定才能工作。在整個測量過程中，要求不停機連續(xù)工作，當井內(nèi)外溫差太大時,下井后宜先將儀器置于測量點0.5小時以上,再進行測定工作,對于其他測量儀表也應做好測量前的檢修校正工作,風表應有校正曲線,干濕溫度計應有校正值。

礦井通風系統(tǒng)圖、通風系統(tǒng)立體示意圖、通風網(wǎng)絡圖、采掘工程平面圖是進行礦井通風阻力測定的最基礎圖件。其中采掘工程平面圖必須能夠反映礦井目前的生產(chǎn)情況，通風系統(tǒng)網(wǎng)絡圖要與該圖紙相對應，對于復雜礦井，由于大多數(shù)是多煤層同時開采，在采掘平面圖上往往出現(xiàn)多條巷道疊加在一起的情況，因此，一定要搞清楚疊加巷道的空間關系，同時要了解清楚礦井主要的采掘工作面和獨立地點的數(shù)目及分布情況：主要進風、回風、采區(qū)巷道的風量、風速、斷面及其支護狀況，此外，對于礦井主要通風機的運行工況、穩(wěn)定性及其附屬裝置也要事先進行必要的調查。

1.2 測定路線與測點的布置

1.2.1 測定路線選擇

首先確定主要測定路線。主要測定路線是從進風井到回風井，并包括主要用風的采掘工作面的一條通路。主測線路應盡量選擇通過風量較大、人員通行較為方便的井巷。先在采掘工程平面圖上選擇從進風井、井底車場、主運輸大巷、采區(qū)運輸巷、工作面運輸巷、采煤工作面、主要回風巷、總排風巷、回風井、地面的通路作為主測線路。對于有多個風井或者多個采掘工作面的礦井，要確定多條主測線路。對于主測線路沒有涵蓋的重要井巷以及特別的地段，需要增加輔助測定線路。

1.2.2 測點布置

測點布置的一般原則是：在風流的分風點和匯風點、井巷斷面的突變處、不同支護形式的接合處、不同運輸方式的轉載點布置測點。采用氣壓計法進行測定時，由于位壓對于測定結果具有較大的影響，所以測壓點應盡量設在可以查出標高的地點，一般布置在巷道交叉點，若受條件限制測點不能布置在標高已知點時，測點要布置在標高容易推算的位置。

對于風量變化不大、距離相近的巷道，由于對阻力影響相對較小，要進行必要的合并和簡化，以減少測量工作量和提高測量速度。對于設置風門及其他調節(jié)設施的地點要在調節(jié)設施的前后均布置測點。在風流的分風點和匯風點可以多布置幾個測點，為礦井通風系統(tǒng)的分析和通風系統(tǒng)優(yōu)化提綱更詳盡的基礎參數(shù)。

對于多水平同時開采的礦井，在布點時要特別注意其空間位置,特別是井底車場及采區(qū)下部附近的各點的布設,對于上、下重復的點必須事先了解清楚，以免在后期數(shù)據(jù)整理中出現(xiàn)差錯，對于聯(lián)合布置井田，布置測點時也和多水平開采礦井一樣，在平面圖上重復的層位，必須做出清楚的標記。

在采掘工程平面圖上初步確定好測點和測定路線以后，將新繪制的通風系統(tǒng)網(wǎng)絡圖與已經(jīng)確定的測定路線進行對比，作必要的簡化和合并，然后在采掘工程平面圖和通風系統(tǒng)網(wǎng)絡圖上，順序對測點和測定路線進行編號，作為測定結束以后，進行數(shù)據(jù)整理的主要依據(jù)。

1.2.3 行走路線確定及數(shù)據(jù)記錄表格設計

測定路線、測點布置完成后，要確定井下實測的行走路線。對于簡單礦井，井下測定時的行走路線與測定線路基本上是一致的。但是對于復雜礦井的測定，由于井下巷道復雜，特別是一些老礦井的許多巷道年久失修，人員行走比較困難。此時，實測的行走路線往往與測定路線并不能完全一致。在測定過程中，通常以行走方便、不漏點為原則。由于測定線路長，而要在盡可能短的時間內(nèi)完成測定工作，測定人員需分組進行測量。下井前做好測定人員的分工和培訓，提前規(guī)定好井下聯(lián)絡信號，以便有特殊情況時聯(lián)絡通暢，確保測定時人員行動一致，按時按計劃完成測定任務。

2 井下實測

在實際下井測定之前，要預先進行測點的標記和實地考察。對照采掘工程平面圖，將要進行測定的主要測點，用醒目的油漆標記在巷道壁面上。在做好充分準備后就可以按照設計好的行走路線進行全礦井的通風測定。

2.1 礦井通風管理技術人員擔任測定小組的負責人。對于復雜的大型礦井，不同的測定線路要有不同的測定人員負責。根據(jù)圖紙進行行走，統(tǒng)一指揮并掌握測量的進展。當實際情況與原計劃不符時，要分析風流的具體情況，做正確地增加或者刪除測點，并要在圖紙上標注清楚，圖紙和記錄本上的原始記錄和描述必須能相互驗證。

2.2 井口基點氣壓計的位置一般選擇主井口,標高要與井口測點一致,該氣壓計要全程監(jiān)測地表大氣壓的變化。井口監(jiān)測氣壓計、井下各基點氣壓計、測點氣壓計均選定以五分鐘為時間間隔進行讀數(shù)，以便進行校正。

2.3 風量的測定按照有關的規(guī)定進行。對于涉及礦井控制風量的地點，如主要井筒（主井、副井和風井）的風量、總進風量、總回風量、采掘工作面的進回風量等，必須多次測量，力求保證這些風量的精確性。

2.4 在復雜礦井阻力測定中，往往是多線路同時測定，后期的數(shù)據(jù)整理以各主測線路為主，多條測定線路有共同點的存在時，不同儀器的讀數(shù)會有所差異，在后期的數(shù)據(jù)處理過程中需要認真分析。在下井測定前，所有氣壓計在井口同一時間讀數(shù)并記錄，出井以后也需要記錄氣壓計的讀數(shù)，以便校正。

2.5 對于井下巷道的描述記錄，力求詳盡。描寫清楚多條巷道交叉點各個測點前后之間的關系、風流的流向、測點與測點之間的連接關系。在記錄本上畫草圖時盡量要與圖紙方向相對應，對于復雜的多條巷道交叉點或者風向復雜的匯風、分風點，更要在圖紙上詳細標記和核對。

2.6 沿測定路線測定時，可適當選擇部分并聯(lián)線路進行讀數(shù)校驗。整個線路測完后，累計的通風總阻力要與礦井主通風機房內(nèi)的靜壓水柱計讀數(shù)相比較?？紤]到礦井的自然風壓等因素，所測阻力值與實際總阻力應該在規(guī)定的范圍以內(nèi)。

2.7 在實測工作中，人員、儀器的數(shù)量總是受到客觀條件限制，一般采取重復性讀數(shù)方式便能夠滿足靜壓測值的精度要求。

2.8 基于礦井生產(chǎn)的連續(xù)性，運輸提升、風門啟閉及風機不穩(wěn)定運行等都是作為隨機因素出現(xiàn)的。因此，在實測工作中常會遇到氣壓計示值突然上升或下降，甚至頻繁跳動。這時，讀數(shù)人員應立即查明原因，分析診斷儀器顯示是否正常。若儀器是受某種干擾所致，應停止讀數(shù)，等到儀器恢復正常顯示時，再進行讀數(shù)。

[1]馬萬江.礦井通風阻力測定合理性分析.新疆屯南煤業(yè)有限責任公司，【期刊】中國煤炭，2009-02-22.