張延水，高 彤，李元偉

（棗莊礦業(yè)集團高莊煤業(yè)有限公司，山東 棗莊 277000）

煤炭資源是現代經濟社會發(fā)展的重要資源，是保障社會生產和生活活力的基礎要素。當前形勢下，煤礦安全事故隱患不容忽視，技術人員應精準把握煤礦安全通風管理的核心要素，拓展豐富通風安全管理方法，消除通風事故隱患，保障煤礦生產有序進行。

1 煤礦安全通風管理的重要性

社會生產節(jié)奏的加快推動著煤礦企業(yè)生產效能和規(guī)模的同步提升，在一定程度上放大了煤礦生產安全事故的發(fā)生概率，亟須采取行之有效的方法舉措精準識別潛在安全風險隱患，構建煤礦安全生產可靠屏障。作為煤礦安全生產的關鍵內容，煤礦通風在實踐中始終占據著關鍵地位。近年來，國家相關部門高度重視煤礦安全通風管理技術的創(chuàng)新與運用，在構建煤礦通風自動化系統(tǒng)、動態(tài)調整通風系統(tǒng)參數等方面制定并實施了諸多具有導向的行業(yè)規(guī)范，為新時期煤礦安全通風管理提供了重要遵循。同時，廣大煤礦生產企業(yè)同樣立足煤礦生產實際，在拓展豐富煤礦通風事故防范路徑等方面進行了積極探索，初步構建形成了基于煤礦生產全流程的通風事故防范體系，成效突出。盡管如此，受限于管理制度、操作規(guī)程與設備應用等條件，當前煤礦安全通風管理水平尚有較大提升空間，安全保障體系建設存在一定短板，與快節(jié)奏、高要求的煤礦安全生產節(jié)奏不相契合，需持續(xù)優(yōu)化改進[1]。

2 制約煤礦通風管理成效的因素分析

2.1 客觀因素

自然環(huán)境因素是影響煤礦通風安全管理的重要因素，需要在通風事故防范中有效把握各類環(huán)境條件，以有針對性地制定安全通風管理方案。部分煤礦所處環(huán)境復雜，煤礦開采過程中排放出的瓦斯難以有效排出，造成特定區(qū)域范圍內的瓦斯?jié)舛冗^高，無形之中放大了煤礦安全通風管理難度系數，若控制不當，甚至容易誘發(fā)形成爆炸等安全事故。實踐表明，部分煤礦生產對自然環(huán)境條件分析不充分，瓦斯?jié)舛群偷乇頊囟认嗷ビ绊?，對煤礦生產造成嚴重威脅。

2.2 主觀因素

2.2.1 安全管理規(guī)范缺失

煤礦安全通風管理需要嚴格遵循安全管理制度規(guī)范，明確安全通風管理責任，在更深層次上構建通風事故防范機制體系。從當前現狀來看，部分煤礦生產單位未能全面建立安全通風管理制度規(guī)范，與通風事故防范相關的各類安全指令、法規(guī)和規(guī)章制度等落實不到位，造成安全通風管理存在較大盲區(qū)，降低了通風事故防范的實效性與針對性。安全通風管理應急處理能力不強，通風事故響應速度滯后，背離煤礦安全生產要求[2]。

2.2.2 安全通風系統(tǒng)配置不夠

現代科學技術的快速發(fā)展與實踐運用，為煤礦安全通風管理提供了更為靈活多變的技術工具與載體，使傳統(tǒng)技術條件下難以取得的通風事故防范效果更具實現可能。但部分煤礦企業(yè)過度側重經濟成本，狹隘地認為引入更加先進的安全通風系統(tǒng)與設備會增加生產成本，進而在現代化安全通風管理體系建設中長期處于滯后狀態(tài)。受制于此，煤礦安全通風管理技術參數得不到精準校核，通風量無法根據瓦斯?jié)舛认禂档缺３謩討B(tài)化調整。

2.2.3 作業(yè)人員安全意識淡化

現場作業(yè)人員在煤礦生產中始終扮演著不可替代的關鍵角色，其是執(zhí)行安全通風管理相關規(guī)范，落實通風事故防范責任的直接實施者與操作者，其安全意識的強弱與工作成效密切相關[3]。個別煤礦生產作業(yè)人員安全意識與責任意識淡化，違反安全規(guī)定違規(guī)作業(yè)行為不同程度地存在，成為誘發(fā)通風事故的重要因素。部分煤礦企業(yè)安全管理人員心存僥幸，盲目地加大開采作業(yè)負荷強度，延長生產周期，形成不良影響。

3 煤礦安全通風管理及通風事故的防范措施分析

3.1 提高管理技術，強化環(huán)境管理

在煤礦安全通風管理中，應根據自然環(huán)境條件，全面客觀地掌握可能造成通風事故的自然因素，在了解通風情況和開采條件的基礎上，分門別類地制定符合實際的安全通風管理策略，提高安全通風管理技術。加強煤礦安全通風管理的過程監(jiān)督，將動態(tài)化、全程化與全流程的安全監(jiān)督融入煤礦生產開采全過程，及時糾正現場作業(yè)過程中常見的違規(guī)作業(yè)行為，建立系統(tǒng)化的安全通風管理體系。由煤礦生產自然環(huán)境誘發(fā)的通風事故具有較強隱蔽性，必須遵循前瞻性原則要求，有效監(jiān)控礦井中氣體濃度及有害氣體、粉塵濃度等，提前識別安全隱患，將通風事故安全隱患消除在萌芽狀態(tài)。密切監(jiān)測煤礦生產作業(yè)環(huán)境變化狀況，采用自然通風和機械通風相結合的方式，降低礦井內瓦斯?jié)舛萚4]。

3.2 制定安全通風管理制度，嚴格落實通風事故防范責任

根據以往煤礦通風事故發(fā)生的一般規(guī)律與現實特點，總結分析安全通風管理制度存在不足，對其中不符合通風事故防范要求、不符合煤礦安全生產作業(yè)規(guī)范的規(guī)定內容進行修訂完善，始終發(fā)揮安全通風管理制度在實踐中的基礎作用。明確煤礦生產各個環(huán)節(jié)、流程與步驟的通風安全管理職責，針對可能誘發(fā)通風事故的客觀因素和主觀因素等，分類制定安全職責，匯聚形成穩(wěn)定有序的通風事故防范職責體系，并將通風事故防范納入煤礦生產戰(zhàn)略體系。按照國家強制性安全管理標準，科學設立煤礦安全通風管理計劃，采用彈性化的通風事故防范理念，將安全通風管理與煤礦生產技術充分結合起來，視具體情況，對安全通風管理制度規(guī)范進行充實完善。

3.3 引入自動化技術，保持安全監(jiān)測與優(yōu)化

搭建基于自動化技術的煤礦安全通風管理系統(tǒng)平臺，將煤礦生產作業(yè)中的各類技術參數進行綜合優(yōu)化與整合[5]，在相對范圍內形成通風安全監(jiān)測模塊，保持對礦井各類技術參數的精準采集，并將其導入系統(tǒng)平臺，提高通風系統(tǒng)設備響應效能。按照分散監(jiān)測和整體控制的構造方式，在礦井范圍內設置若干精密監(jiān)測裝置，發(fā)揮其自動監(jiān)測功能作用，將數據信息傳向通風量控制單元，使之根據礦井環(huán)境參數自動生成通風方案。

建設煤礦安全通風管理數據庫，對自動化技術運行所采集到的安全通風參數進行集中管理，研判分析煤礦生產作業(yè)可能誘發(fā)形成的安全隱患，總結安全通風規(guī)律。密切監(jiān)測裝置、總控中心和通風設備之間的邏輯關系，充分利用通風機電機轉動控制風量，優(yōu)化頻分制和時分制控制流程。

3.4 強化通風安全意識，選好巷道的貫通地點

定期組織煤礦生產作業(yè)人員參加專項培訓與學習，由業(yè)內專業(yè)人士為其講解煤礦安全通風管理所面臨的新形勢與新任務，強化鞏固安全風險意識，將通風事故防范要求與煤礦生產有機結合起來。建立高效穩(wěn)定的通風事故防范方案，優(yōu)化安全通風管理各項流程，積極組織開展煤礦通風事故應急模擬培訓，提高通風事故應急響應能力。提升煤礦生產作業(yè)人員安全技能，做到精準發(fā)現通風安全隱患，科學高效地降低礦井內部瓦斯?jié)舛?。為充分發(fā)揮煤礦通風設備的最佳效果，應科學選擇巷道貫通地點，選擇煤柱作為控制風流的風門，配合運用精密檢測技術方法等，分析與預判礦井危險系數。加強對煤礦通風系統(tǒng)的管理，定期對系統(tǒng)各項構成設備進行檢修維護，保證正常通風效能[6]。

4 煤礦通風信息管理系統(tǒng)的實現與應用研究

4.1 數據采集與處理

煤礦通風信息管理系統(tǒng)的實現需要以特定類型的數據信息為基本載體，這需要構建數據采集與處理模塊，對煤礦安全通風的相關數據進行動態(tài)采集。在剔除存在明顯偏差的數據信息后，使用軟件對數據進行處理。為確保煤礦安全通風數據信息的準確性，可根據通風數據采集地點差異，分批次校核礦井設備坐標點的相對位置，確保原始數據信息能夠轉換為可被信息管理系統(tǒng)識別的數字信息。利用矢量圖處理方法，對數據采集過程進行矢量化掃描，通過優(yōu)化控制各個子數據的銜接邏輯關系，獲取整體化的數據處理效果。采用圖幅拼接方法，將模塊化的通風數據進行拼接優(yōu)化，消除礦井中可能存在的障礙物影響。

4.2 異種信息集成

在當前技術條件下，如何采用科學有效的方法集成煤礦安全通風的異種信息，保證數據信息屬性準確可靠，向來都是業(yè)內關注的焦點。由于空間數據庫中所包含的煤礦安全通風管理數據類型差異明顯，若僅僅通過組建數據庫的方式集成異種信息，則勢必會在一定程度上造成數據偏差，難以精準生成通風量控制方案。對此，可選擇具有代表性的異種信息，結合煤礦安全通風管理技術規(guī)程，建立格柵模型和矢量模型，將礦井內部各項數據信息清晰直觀地展現出來，形成可視化的參數模型，便于在多維度內構建通風事故方案[7]。

4.3 礦井通風參數測定

礦井通風參數測定的過程同時也是為煤礦通風安全管理方案提供基礎依據與支撐的過程。通過測定礦井通風參數，信息管理系統(tǒng)可在總控中心指令作用下，向各類通風設備發(fā)出信息，隨時調整優(yōu)化通風量，保持通風設備的最優(yōu)負荷狀態(tài)。在上述過程中，還應根據《礦井通風阻力測定方法》等規(guī)范要求，準確布設測點，保證礦井內測點數量和密度，以核定礦井通風能力，計算井巷風阻。科學調試精密氣壓計等裝置，精準采集并記錄礦井斷面、距離、濕度、氣壓等參數，并通過空氣壓氣壓值、空氣濕度值和空氣溫度值等計算礦井內空氣密度。對煤礦通風歷史資料進行預處理，形成可供通風信息管理模塊使用的屬性數據和空間數據，精準描述瓦斯?jié)舛冗^度集中的部位。

4.4 煤礦安全通風狀態(tài)監(jiān)測

煤礦通風事故的防范策略并非一成不變，而是需要根據礦井內部實際狀態(tài)，隨時保持調整與動態(tài)優(yōu)化，這就需要對礦井安全通風狀態(tài)保持有效監(jiān)測。基于通風網絡解算方法的通風監(jiān)測可細化分為實時監(jiān)測和人工巡檢監(jiān)測等兩種類型，這兩種不同的狀態(tài)監(jiān)測類型，在適用環(huán)境、監(jiān)測過程與數據處理等方面存在顯著差異，應結合煤礦生產所處自然環(huán)境等條件予以綜合擇定。以人工巡檢監(jiān)測模式為例，其通常根據人工巡檢所記錄的數據信息，分析計算特定階段范圍內的需風量，測定巷道阻力和礦井總阻力等，以調整煤礦主通風機和局部通風機的性能狀態(tài)。針對風量不足的礦井區(qū)域，若不符合通風安全生產要求，則可適度提高該區(qū)段風量，以達到通風需求。

4.5 工作面瓦斯涌出量預測

煤礦開采過程中會在工作面出現瓦斯涌出，當超出特定濃度后，易誘發(fā)安全事故。對此，可采用煤礦通風信息管理系統(tǒng)預測工作面瓦斯涌出量，根據預測結果調整礦井通風量?；谛畔⒐芾硐到y(tǒng)的工作面瓦斯涌出量預測可分為開采層瓦斯涌出量和鄰近層瓦斯涌出量兩部分，二者共同構成瓦斯涌出總量。在不同掘進工作面下，瓦斯含量、斷面周長、巷道長度、掘進速度、涌出初速度和瓦斯涌出量等數值存在明顯不同，需要結合煤層原始瓦斯數值等進行校核計算。改善工作面區(qū)域工作環(huán)境，調整優(yōu)化巷道布置數量，提高煤礦安全生產的可持續(xù)性[8]。

5 結語

受礦井結構、管理模式與設備配置等要素影響，當前煤礦安全通風管理實踐中依然存在諸多短板與不足，束縛著煤礦開采效能的優(yōu)化提升，需給予重視。因此，技術人員應摒棄傳統(tǒng)陳舊的煤礦安全通風管理模式束縛，在宏觀層次優(yōu)化整合通風管理要素，積極有效地引入基于信息化技術的煤礦安全管理工具體系，拓展延伸通風事故防范方法鏈條，提高煤礦生產作業(yè)人員安全素養(yǎng)，為全面做好煤礦安全通風工作奠定基礎，為促進現代煤炭資源開采事業(yè)高質量發(fā)展貢獻力量。