淺析礦井通風(fēng)中的若干問題

周磊

摘 要：近年來，隨著礦井安全事故的頻頻發(fā)生，人們對于礦井安全也有了新的認(rèn)識與理解，文章主要針對礦井通風(fēng)等進(jìn)行簡要的分析與總結(jié)，并結(jié)合現(xiàn)今礦井通風(fēng)的實(shí)際情況提出相應(yīng)地解決措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng)；礦井通風(fēng)系統(tǒng)；通風(fēng)機(jī)；改造；通風(fēng)系統(tǒng)

引言

礦井通風(fēng)設(shè)施被作為其生產(chǎn)體系中缺一不可的要素，它是否可靠與整個礦井的安全工作和實(shí)現(xiàn)收益有著密不可分的關(guān)系。保證礦井通風(fēng)設(shè)施的實(shí)用性與可緊急預(yù)警的效果是為了有效地降低在發(fā)生爆炸、礦難等事故中所造成的一系列損失。

在煤礦出煤時，首先，礦井通風(fēng)工作要在煤礦出煤以后進(jìn)行及時通風(fēng)處理；第二，伴隨大規(guī)模的需求，煤礦的挖掘深度強(qiáng)度都在增加、作業(yè)的時間也在延長，但原先遺留下來的井道仍然存在，這就給礦井下通風(fēng)帶來極大的安全隱患，通風(fēng)口不符合實(shí)際情況等問題不斷出現(xiàn)。上面這兩個狀況帶來的弊端不容忽視：（1）礦井通風(fēng)體制實(shí)用性差，無法起到基本的應(yīng)急作用；（2）很多廢舊礦道里的通風(fēng)設(shè)施未拆除造成不必要的能源浪費(fèi)。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡化優(yōu)化的方法和依據(jù)

礦井通風(fēng)體系合理有效的得到使用，通風(fēng)設(shè)施高效運(yùn)用被認(rèn)為是做好礦井安全工作與通風(fēng)管制的主要內(nèi)容之一。第一，有效實(shí)用的礦井通風(fēng)體系務(wù)必須具備以下特征：通風(fēng)機(jī)器配置數(shù)量精簡，通風(fēng)布局簡便合理不存在浪費(fèi)現(xiàn)象；通風(fēng)布局要按照科學(xué)比例根據(jù)風(fēng)力、風(fēng)段等數(shù)據(jù)分配；風(fēng)量大小可以保證礦井安全的要求而且有可控度；預(yù)防、抵抗災(zāi)害的作用；礦井安裝的所有通風(fēng)設(shè)施合理高效實(shí)用。礦井的不斷變化發(fā)展，原有的通風(fēng)設(shè)施已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)前礦井發(fā)展的需要。所以，只有在原來的基礎(chǔ)上，盡可能的實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。爭取減少投資情況下保證最好的效果。詳細(xì)方案如下：（1）搞清楚現(xiàn)有的礦井通風(fēng)設(shè)備。調(diào)查清楚現(xiàn)有通風(fēng)布局、通風(fēng)能力、拿出詳細(xì)的數(shù)據(jù)。（2）礦井目前通風(fēng)實(shí)際情況剖析。通風(fēng)布局做出實(shí)用性最強(qiáng)情況下的解析。結(jié)合現(xiàn)有礦并的長度、出風(fēng)口的位置，針對當(dāng)今礦井通風(fēng)及其設(shè)備存在的一些問題進(jìn)行有效地分析并加以解決。

2 等積孔不是評價礦井通風(fēng)易難程度的唯一指標(biāo)

2.1 礦井選用的通風(fēng)設(shè)施是否合理，是否可以確保在工作時達(dá)到理想化的效果。

2.2 礦井通風(fēng)設(shè)施的安裝，通風(fēng)設(shè)施安裝直接影響到它的具體工作情況，通風(fēng)實(shí)施的實(shí)際使用效果及其規(guī)范要求。

2.3 礦井的進(jìn)風(fēng)量能不能達(dá)到預(yù)計(jì)程度。

2.4 礦井的實(shí)際使用通風(fēng)程度并沒有嚴(yán)格界定，等積孔這個詞，最先使用實(shí)在測試風(fēng)機(jī)質(zhì)量上，但在進(jìn)入礦井通風(fēng)這個工作領(lǐng)域后性質(zhì)發(fā)生了改變，測試風(fēng)機(jī)用的鐵片孔，空間陰力在礦井通風(fēng)的時候由于通風(fēng)道長、妨礙力增加，除此之外還有毒害氣體出現(xiàn)、挖采作業(yè)等各種原因，將等積孔作為礦井通風(fēng)量檢測的唯一標(biāo)準(zhǔn)是不正確的。

3 通風(fēng)機(jī)改造時的注意事項(xiàng)

3.1 讓彎曲的頁面取代直直的頁面對設(shè)備實(shí)施變形計(jì)劃時，必須結(jié)合礦井里的實(shí)際狀況，根據(jù)情況拿頁面。多了，浪費(fèi)資源；少了，沒有效果白做工。

3.2 頁面在實(shí)際放應(yīng)用時必須對它們一一稱量，然后依照這些數(shù)據(jù)再逐一進(jìn)行安裝工作，來確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時達(dá)到最好的效果，必要的話需要進(jìn)行驗(yàn)證。

3.3 對于從外面就進(jìn)行改變的設(shè)備，首先得確保它的安全作業(yè)同時還得確保它的作用效果，組拼時，一定要看好頁面和機(jī)器的空隙，實(shí)在弄不準(zhǔn)的時候，可以調(diào)整機(jī)器，改變頁面。

3.4 不規(guī)則的頁面它的不規(guī)則程度肯定也不一樣，組裝角度肯定也不一樣。部件有大小差別，這樣安裝手法及角度也不一樣。所以，在拼裝這種頁面時，一定要保證它們角度正確，方向正確。必要時進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，這對風(fēng)機(jī)的效果很重要。

3.5 組拼的時候，必須縮小頁面大小和穩(wěn)固的部件間的距離，普通情況下3-4厘米最好。

對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，可有效地解決礦井供風(fēng)不足問題，滿足了生產(chǎn)的需要；可有效地解決老、舊風(fēng)機(jī)給安全生產(chǎn)帶來的隱患，保證了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行；可最大化地利用原有資源，節(jié)省投資，給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)利益。

總之，對礦井老、舊風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造勢在必行。不但切合礦井實(shí)際需要，而且也給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

4 通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對策與效益分析

4.1 選用高效節(jié)能型風(fēng)機(jī)

新建礦井，必須選用高效率、低噪音、曲線較平緩的新型節(jié)能型風(fēng)機(jī)，除能夠長期安全運(yùn)行外，其高效區(qū)范圍大，并且能夠適應(yīng)不同生產(chǎn)布局的需風(fēng)要求，兼顧采區(qū)生產(chǎn)的前、中、后期及其巷道布置，做到運(yùn)行工況點(diǎn)總是處于高效低能耗區(qū)域內(nèi)，減少通風(fēng)電費(fèi)和通風(fēng)成本。

4.2 對現(xiàn)有風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造

風(fēng)機(jī)的節(jié)能改造可綜合考慮三點(diǎn)因素：更換為高效率對旋風(fēng)機(jī)，采用變頻調(diào)速和縮短投入成本的回收期。對現(xiàn)有主扇效率在60%以下的21組風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，使31組風(fēng)機(jī)效率平均提高到60%以上，如果風(fēng)機(jī)效率提高10%，則每年通風(fēng)電費(fèi)可由4765174萬元降低到4003萬元，每年至少節(jié)約電費(fèi)762174萬元。

4.3 合理開采布局，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)

應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算和分析，從而實(shí)現(xiàn)合理開采布局，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)。各個通風(fēng)方案要驗(yàn)算其通風(fēng)能力，分析其通風(fēng)效果，這就需要進(jìn)行礦井的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算工作。主要包括以下程序：

（1）風(fēng)量自然分配程序。這個程序是采用H#Cross迭代法，在網(wǎng)孔選擇方面應(yīng)用了圖論中關(guān)于最小樹的理論而編制的。該程序可用于解算存在自然風(fēng)壓、固定用風(fēng)量的多臺風(fēng)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)解算，可以求算各分支巷道的風(fēng)量自然分配和風(fēng)機(jī)工況。

（2）風(fēng)機(jī)選優(yōu)程序。在風(fēng)量自然分配程序的基礎(chǔ)上編制風(fēng)機(jī)選優(yōu)程序。程序數(shù)據(jù)庫內(nèi)已列有國產(chǎn)70B2、4）72、4）73和9）57系列等通風(fēng)機(jī)的特性曲線參數(shù)，即各臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q和風(fēng)壓H及效率的3個數(shù)值組。根據(jù)礦井（或各個風(fēng)機(jī)系統(tǒng)）的風(fēng)量要求，程序可以自己選出功率消耗最小的風(fēng)機(jī)，并在該風(fēng)機(jī)驅(qū)動下，求出各風(fēng)道分支的風(fēng)量分配。

（3）礦井風(fēng)量優(yōu)化調(diào)節(jié)程序。根據(jù)現(xiàn)場的風(fēng)流調(diào)節(jié)方法，以最大風(fēng)壓路線為基準(zhǔn)，而在其他風(fēng)流的風(fēng)路系統(tǒng)中加調(diào)節(jié)風(fēng)窗來控制。這種方法常使礦井風(fēng)壓普遍增大。造成通風(fēng)運(yùn)營費(fèi)用的不合理，有時還會出現(xiàn)礦井風(fēng)量不足的問題。較好的調(diào)節(jié)方法應(yīng)該是在把較低風(fēng)壓路線的風(fēng)壓調(diào)上去的同時，使高壓路線的風(fēng)壓盡量降下來。其辦法是在礦井的回風(fēng)區(qū)尋找有流入最大風(fēng)壓路線的風(fēng)道，在這個風(fēng)道上設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗，截流一部分風(fēng)量流人最大風(fēng)壓路線內(nèi)，從而降低最大風(fēng)壓路線的風(fēng)壓。目前已編制了計(jì)算機(jī)程序，可以自動編排各條風(fēng)流路線，尋找合適的調(diào)節(jié)風(fēng)道位置，計(jì)算調(diào)節(jié)量大小，使調(diào)節(jié)后的通風(fēng)能耗達(dá)到最小。

對現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化問題是比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任務(wù)艱巨，它包括地面裝備的高效運(yùn)行和井下網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。往往是通風(fēng)設(shè)備雖然陳舊、效率低下、性能降低、運(yùn)行費(fèi)用高，但是由于資金問題而不愿意優(yōu)化。建議決策者從提高經(jīng)濟(jì)效益的角度，算一算優(yōu)化前后的經(jīng)濟(jì)帳，下決心逐步更換成高性能通風(fēng)設(shè)備。

參考文獻(xiàn)

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