礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性綜合評(píng)價(jià)方法探討

劉金雷

（山西陵川崇安關(guān)嶺山煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048300）

礦井通風(fēng)系統(tǒng)，主要是由通風(fēng)的原動(dòng)力，以及裝里、通風(fēng)井巷的網(wǎng)絡(luò)、風(fēng)流監(jiān)測(cè)、控制設(shè)備設(shè)施等等組成。礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的主要作業(yè)任務(wù)實(shí)際上就是，利用通風(fēng)原動(dòng)力，以最經(jīng)濟(jì)有效的方式，為礦井底下的各個(gè)使用風(fēng)力的區(qū)域提供較為優(yōu)質(zhì)，并且質(zhì)量高的新鮮空氣，以此來(lái)進(jìn)一步的保證地下礦井施工作業(yè)人員的生命健康安全，匹配施工作業(yè)人員生存、工作、優(yōu)化勞動(dòng)環(huán)境的實(shí)際需求。一旦礦井在生產(chǎn)活動(dòng)中發(fā)生火災(zāi)，能夠最大化的高效抑制礦井內(nèi)的風(fēng)量與風(fēng)向，并且采取更加行之有效的措施，盡可能的將災(zāi)害的負(fù)面影響降至最低，避免災(zāi)害的威脅擴(kuò)大。能夠直接完成上述任務(wù)的安全可靠性程度，一般來(lái)說(shuō)就是以礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠性來(lái)為標(biāo)準(zhǔn)衡量的[1]。運(yùn)用綜合方法來(lái)評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要目的是，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，存在的主要的明顯問(wèn)題，以及相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)及時(shí)的展開優(yōu)化、調(diào)整、改造、升級(jí)。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，有針對(duì)性的精確的制定出合理的預(yù)防災(zāi)害安全事故發(fā)生的應(yīng)急防范，與此用時(shí)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)還能夠直接引導(dǎo)、幫助礦井現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的通風(fēng)安全管理，為礦井穩(wěn)定、順利、安全、可靠的生產(chǎn)活動(dòng)保駕護(hù)航。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)概述

始終保持礦井內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行，是礦井日常生產(chǎn)活動(dòng)開展的前提與基礎(chǔ)，更是最核心的有利保障。然而，在絕大多數(shù)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，如何更加合理的控制通風(fēng)，已經(jīng)成為了當(dāng)下礦井生產(chǎn)領(lǐng)域首要面臨需要解決的重要問(wèn)題[2]。之所以會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)控制難的問(wèn)題，實(shí)際上就是因?yàn)榈V井井下的通風(fēng)調(diào)節(jié)，以及礦井通風(fēng)技術(shù)這幾個(gè)方面，確實(shí)還存在著很多不可避免的問(wèn)題，比如說(shuō)，在一些主要的礦井運(yùn)輸巷道中，通常情況下，都會(huì)由于通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)、控制不當(dāng)，而直接出現(xiàn)通風(fēng)方向反、礦井井下施工作業(yè)區(qū)域所需要的風(fēng)量供應(yīng)不足，除此之外，還有包括漏風(fēng)，甚至是超出風(fēng)量所需的具體現(xiàn)象，這些問(wèn)題現(xiàn)象的出現(xiàn)，都會(huì)從一定程度上直接影響到礦井通風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)行管理方面出現(xiàn)混亂。目前，隨著近些年來(lái)在這方面的不斷研究，也有了全新的關(guān)于礦井通風(fēng)系統(tǒng)控制技術(shù)，盡管說(shuō)新的研究成果也有相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，但是也存在著很多不可避免的缺陷。接下來(lái)我們主要通過(guò)分析闡述對(duì)各種類型的礦井通風(fēng)系統(tǒng)控制技術(shù)措施，分析其中的優(yōu)勢(shì)與缺陷，以此來(lái)不斷的推動(dòng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全、可靠、順利、穩(wěn)定的應(yīng)用在礦井生產(chǎn)活動(dòng)中，為國(guó)內(nèi)礦井產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 明確礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)

實(shí)際上，礦井通風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較復(fù)雜的，所以影響礦井通風(fēng)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)因素也是非常多的。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，以及明確對(duì)綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果、精確度等等，這些都會(huì)產(chǎn)生直接重要的影響。礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo)的具體選擇主要有三方面組成，其一，將礦井通風(fēng)系統(tǒng)整體的狀況行之有效的真實(shí)反映出來(lái)；其二，簡(jiǎn)便的收集產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)；其三，確定每一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于上述這些具體的要求，可以根據(jù)人工—機(jī)器—環(huán)境工程基礎(chǔ)理論知識(shí)為前提，從礦井通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備設(shè)施、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效率、管理人員、施工作業(yè)人員、管理體系制度等等方面出發(fā)，明確16個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，這16個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總體有效率、礦井通風(fēng)系統(tǒng)自身、礦井井下用風(fēng)區(qū)域、風(fēng)量的實(shí)際供需要求、回風(fēng)段阻力的百分比、反風(fēng)系統(tǒng)是否合格、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系是否穩(wěn)定、礦井井下施工的最高溫度區(qū)域、主風(fēng)扇的運(yùn)行效率、采挖掘作業(yè)中產(chǎn)生的塵土濃度是否超標(biāo)、井下局部區(qū)域風(fēng)扇安裝是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、主風(fēng)扇備用能力的參照系數(shù)、礦井井下通風(fēng)巷道的設(shè)施數(shù)量、管理體系組織、礦井通風(fēng)設(shè)備設(shè)施質(zhì)量是否合格、礦井井下安全生產(chǎn)管理的設(shè)備設(shè)施是否完善、管理體系是否健全。

3 礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性綜合評(píng)價(jià)方法相關(guān)體系的建立健全

3.1 建立需要遵循的具體原則

首先，遵循科學(xué)性原則。礦井通風(fēng)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)在展開的過(guò)程中，需要首先遵循科學(xué)性的原則，以國(guó)家社會(huì)出臺(tái)的一系列的安全規(guī)章制度為前提與基礎(chǔ)，在這個(gè)前提基礎(chǔ)上，建立健全相應(yīng)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)體系，以此來(lái)最大程度的確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，其安全性、可靠性、穩(wěn)定性。其次，遵循可行性原則。可行性原則，實(shí)際上就是整個(gè)綜合評(píng)價(jià)體系建立的關(guān)鍵核心所在。所以從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，在建立健全礦井通風(fēng)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)體系的過(guò)程中，需要盡可能的將內(nèi)部的各項(xiàng)工作簡(jiǎn)潔化，將其中一些沒(méi)有必要，或者是并不重要的環(huán)節(jié)可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行清除，將整個(gè)過(guò)程程序變得更加的容易方便，以此來(lái)更好的的達(dá)到可行性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)體系概述

礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性的綜合評(píng)價(jià)方法，主要可以分為四部分，分別是：其一，通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)境的安全可靠性、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的安全可靠性、通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)操作人員的可靠性、整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理體系中制度的可靠性。實(shí)際上，通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)境，主要指的就是通風(fēng)系統(tǒng)自身所處的具體環(huán)境，通俗來(lái)講也就是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的內(nèi)部各個(gè)性能。通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)境，能夠非常真實(shí)有效的反映出礦井井下生產(chǎn)作業(yè)的系統(tǒng)運(yùn)行狀況，也是評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性的核心重要指標(biāo)。通風(fēng)系統(tǒng)所用設(shè)備設(shè)施的安全可靠性，實(shí)際上指的就是通風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)行中所用到的設(shè)備設(shè)施，比如說(shuō)：風(fēng)扇、儀表等等這些設(shè)備設(shè)施的主要性能。通風(fēng)系統(tǒng)的管理體系制度，則主要指的是評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)行中的穩(wěn)定性、安全性、可靠性，以及管理體系制度實(shí)施的具體狀況等這幾個(gè)方面。除此之外，人為因素，也是影響評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要因素[3]。所以從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，礦井企業(yè)需要高度重視內(nèi)部員工的整體素質(zhì)、專業(yè)技能這兩方面的培訓(xùn)教育，這些同樣也是評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的重要指標(biāo)依據(jù)。

4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)所屬函數(shù)的建構(gòu)

4.1 通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性

礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理性，是整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的核心關(guān)鍵因素。根據(jù)煤礦礦井安全生產(chǎn)相關(guān)的規(guī)章制度表明，礦井一定要有獨(dú)立、安全、完整的通信系統(tǒng)，礦井井下的實(shí)際生產(chǎn)水平、采區(qū)分區(qū)的通風(fēng)、采礦施工區(qū)域盡量的實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的回風(fēng)，這中間的進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)不能夠通過(guò)采空區(qū)，或者是冒頂區(qū)，有煤礦突出的挖煤區(qū)域不可以利用下行通風(fēng)等等。

在對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)展開安全可靠性綜合評(píng)價(jià)的時(shí)候，需要按照煤礦安全規(guī)程內(nèi)規(guī)定的諸項(xiàng)條款，如若說(shuō)認(rèn)定該礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理，那么就可以展開之后的其他指標(biāo)的評(píng)價(jià)，如果說(shuō)評(píng)價(jià)認(rèn)為該礦井通風(fēng)系統(tǒng)不符合標(biāo)準(zhǔn)，不安全可靠，那么之后的其他指標(biāo)也就沒(méi)有必要再進(jìn)行下去了。

4.2 風(fēng)量供應(yīng)與需求的比例以及供風(fēng)的有效率

礦井下風(fēng)量的供應(yīng)與需求比例，主要指得是礦井使用風(fēng)量的具體區(qū)域?qū)嶋H所需的風(fēng)量與可提供的風(fēng)量之比，這也是保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性的前提與基礎(chǔ)，一般來(lái)說(shuō)，礦井風(fēng)量的供應(yīng)與需求之間的比例在1：1.2是最為科學(xué)、合理的，如果小于1，則會(huì)導(dǎo)致風(fēng)量嚴(yán)重不足，如果大于1.2，則表明風(fēng)量出現(xiàn)過(guò)剩的現(xiàn)象，再加之考慮到具體的經(jīng)濟(jì)效益與性價(jià)比，最多控制在1,5以內(nèi)。

除此之外，礦井供風(fēng)的有效率，實(shí)際上就是指礦井有效的風(fēng)量，占據(jù)礦井總體進(jìn)風(fēng)量的比例。在這中間，礦井的有效風(fēng)量實(shí)際上就是指送至回風(fēng)的采煤作業(yè)區(qū)域、銅室，以及其他使用風(fēng)量地點(diǎn)的總和。

4.3 運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)來(lái)不斷優(yōu)化控制礦井通風(fēng)

從如今現(xiàn)有的礦井通風(fēng)系統(tǒng)控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行分析，科學(xué)性、合理性較強(qiáng)的應(yīng)當(dāng)是屬于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的控制系統(tǒng)，但是由于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，從礦井整體的工作量、工作規(guī)模來(lái)看，確實(shí)還是有非常大的困難。一般來(lái)說(shuō)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要盡量的分層次來(lái)進(jìn)行，我國(guó)的地理?xiàng)l件、地質(zhì)條件比較特殊，所以單純技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的應(yīng)用中確實(shí)還存在很多的問(wèn)題，解決處理的方式也是不相一致，所以說(shuō)，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，還需要根據(jù)不同區(qū)域的實(shí)際狀況來(lái)進(jìn)行，制定出科學(xué)、合理、實(shí)用、符合各項(xiàng)條件的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

5 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，可以利用模糊數(shù)學(xué)，或者是層次分析法的基本原理，來(lái)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠性進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià)分析，從以往的單項(xiàng)因素、定性評(píng)價(jià)方法，直接轉(zhuǎn)變成為多項(xiàng)因素、綜合評(píng)價(jià)方法，利用互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，及時(shí)的了解、掌握礦井通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行是否安全、可靠、穩(wěn)定、順利，有針對(duì)性根據(jù)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)整、改造、升級(jí)，保證煤礦生產(chǎn)活動(dòng)的順利、健康、長(zhǎng)足發(fā)展。