袁文甲

（西山煤電集團公司 東曲礦，山西 古交 030200）

通風系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的重要保障，尤其是在保證生產(chǎn)、防范災(zāi)害方面發(fā)揮著重要的作用。通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接關(guān)乎著生產(chǎn)人員的生命安全、礦井的生產(chǎn)及效益，它能夠有效地向各用風地點供應(yīng)足量的新鮮空氣，同時也稀釋并排除了熱量、瓦斯等有害物質(zhì)，給井下的生產(chǎn)人員提供安全保障并創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。另外即使發(fā)生事故，也能通過穩(wěn)定的通風系統(tǒng)有效地為井下人員提供足量的空氣，甚至是傳遞水和食物。因此，穩(wěn)定的通風系統(tǒng)對礦井的安全生產(chǎn)非常重要。

1 井下通風系統(tǒng)概述

通風系統(tǒng)是礦井通風方式、通風方法和通風網(wǎng)絡(luò)的總稱。通常情況下，井下通風系統(tǒng)是專業(yè)的通風機和通風網(wǎng)絡(luò)組成的，通過對風流加以引導(dǎo)，使風從井口進入到礦井，然后由各個通風機將風在通風網(wǎng)絡(luò)中按照一定的方向進行引導(dǎo)，使風進入到用風場所，最后到達回風井中。穩(wěn)定的通風系統(tǒng)保證了風場的用風，而很多事故的發(fā)生都是由于通風系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的。因此，分析和找出影響通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，優(yōu)化通風系統(tǒng)，將會降低安全生產(chǎn)事故的發(fā)生率，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

2 井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

井下通風系統(tǒng)的功率和效果是隨著環(huán)境而不斷變化的，包括地質(zhì)條件的不同、工作面的轉(zhuǎn)移等。前一階段的穩(wěn)定，并不代表現(xiàn)階段也穩(wěn)定，應(yīng)進行對比分析，考慮過去、當前的情況以及對今后進行預(yù)測，全方位的分析可以有效地保障通風系統(tǒng)的工作效率及安全生產(chǎn)。目前，在國內(nèi)礦井生產(chǎn)中普遍存在著通風系統(tǒng)使用的風機效率低、風量調(diào)節(jié)能力差、通風阻力較大、風流速度不穩(wěn)定等一系列的問題。另外，礦井中風機的安裝位置、數(shù)量、網(wǎng)路的設(shè)置以及自然風壓等對通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性同樣產(chǎn)生一定的影響。

2.1 通風網(wǎng)路對通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

礦井的通風動力在固定的時候，通風網(wǎng)路的設(shè)置、巷道的設(shè)置往往會對風量有影響。通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以是串聯(lián)及并聯(lián)組成的風路網(wǎng)，在這種情況下要對風流進行方向的改變只能對動力機組進行改變。井下往往也要考慮由于風路及巷道引起的風阻問題，通風阻力不穩(wěn)定性，經(jīng)常由于自然環(huán)境的改變，如氣壓的變化而發(fā)生風阻從小至無限大，從而對井下通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生負面影響。

2.2 通風動力對通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

通風機組的性能、物理風壓是否與風阻有效地匹配，能夠改變礦井內(nèi)總的阻力、風量。而對于較小規(guī)模的礦井，尤其是采用一臺或者數(shù)量較少的通風機組進行通風，受到物理風壓和風阻的影響就會更顯著，能夠明顯地改變通風機的工作性能。對于大型和中型的礦井，一般采用多臺風機進行通風，但應(yīng)合理地設(shè)計不同風機之間的配合，若設(shè)計不合理，致使風機之間不能有效地進行配合，不但不能起到增風的效果，反而會造成通風機組的穩(wěn)定性下降。針對井下巷道增設(shè)的輔助用風機，對改變通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性也至關(guān)重要。如通風系統(tǒng)運行時，主風機和輔助風機已串聯(lián)運行時，若輔助風機的功率過大，可引起與之相連通的分支內(nèi)出現(xiàn)風流停止，甚至發(fā)生逆風。還應(yīng)注意在巷道中物理風壓的影響，物理風壓與風機的風壓同時對通風巷道的風阻、風量和風向起著重要作用。因為物理風壓是隨時發(fā)生變化的，若物理風壓與風機風壓作用一致時，會使風量、風速、風壓都顯著增大，反之則削弱了風機的工作效率，甚至使風反向流動。

2.3 井下作業(yè)對通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

井下作業(yè)包括施工、開采、運輸?shù)?，大型施工、運輸設(shè)備在巷道進行移動，能夠使設(shè)備正前方空氣壓力增強，同時使設(shè)備后方形成負壓帶，從而形成風流。由于設(shè)備的移動方向會造成固定的風向，也會對通風系統(tǒng)的風向、風流等造成影響，從而影響井下通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另外井下的爆破作業(yè)對通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響更大，井下爆破作業(yè)能夠產(chǎn)生巨大的沖擊波，是改變風流方向及流量等的重要因素。爆破甚至能夠引起巷道坍塌，使通風系統(tǒng)分支的風阻出現(xiàn)明顯變化，而且爆破產(chǎn)生的有毒氣體會使井下空氣質(zhì)量迅速變化。

2.4 井下事故對通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

大面積坍塌、瓦斯爆炸及火災(zāi)等是井下易發(fā)生的主要事故，發(fā)生這些重大事故時，對井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性造成了極大的威脅，同時井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的改變又會加劇事故的惡化。井下的重大事故能夠造成漏風、風阻變化，瓦斯爆炸還有可能直接摧毀風路，對通風機組的傷害也是直接的，造成風流停滯，甚至是反向運行。尤其是井下發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)對空氣的動力，導(dǎo)致風壓的變化，使風路的風流發(fā)生改變，對風機造成損毀，長時間易造成風向及風量的變化。

3 建 議

通過分析可知，上述因素會對井下通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。因此，為確保通風系統(tǒng)的穩(wěn)定，就要結(jié)合實際生產(chǎn)采取措施，減少影響井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定運行的因素。

3.1 建立穩(wěn)定性的風路

礦井應(yīng)根據(jù)自身情況，參照不同的動力通風系統(tǒng)進行設(shè)置。通風風阻受人為的控制，應(yīng)根據(jù)礦井內(nèi)部對風路的不同要求進行風路推動。對于普通的風路會遇到多個風機的影響，因此，在井口對風機安裝時應(yīng)注意結(jié)合風路的設(shè)計及大環(huán)境對通風的要求。在平緩位置安裝單個風機，避免震動造成的風流不穩(wěn)。而多個風機應(yīng)結(jié)合井下風網(wǎng)的設(shè)計，考慮長度及角度，確保風阻和風流維持平衡，從而提高風路的穩(wěn)定性。

3.2 選擇適合的風機性能

不同的礦井應(yīng)根據(jù)實際情況，選擇適合的風機性能，使其發(fā)揮重要的作用，如可以對主風機根據(jù)季節(jié)不同，采取負壓通風，提高輸送風力的效果，同時減少能耗，即使在外部環(huán)境惡劣時，依然能夠迅速地將風流推送到指定位置，促進了井下通風系統(tǒng)的穩(wěn)定。

3.3 充分考慮物理風壓的影響

物理風壓能夠造成井下不同位置的風出現(xiàn)溫度差異，而過高的風溫會使井下的溫度不斷升高，一旦超過安全溫度，極易發(fā)生瓦斯爆炸。因此，要充分考慮物理風壓的影響，在風路設(shè)計及動力機組的設(shè)置方面應(yīng)結(jié)合礦井的氣候及地理環(huán)境，減少物理風壓對井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

3.4 設(shè)計合理的風網(wǎng)

在對風網(wǎng)進行設(shè)計時，應(yīng)充分考慮風道之間的協(xié)調(diào)問題，包括角度、尺寸等要充分符合礦井整體風道的大小及數(shù)量。合理的風道角度、尺寸、大小和數(shù)量，能夠確保風流速度和風力的穩(wěn)定，是井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的可靠保障。

4 結(jié) 論

影響井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素有很多種，礦井在進行總體的設(shè)計時，應(yīng)該考慮到井下通風系統(tǒng)的復(fù)雜多變性，一個安全穩(wěn)定的井下通風系統(tǒng)，對于保障生產(chǎn)人員生命安全，維護礦井的正常生產(chǎn)，提升企業(yè)經(jīng)濟效益有著重大的意義。因此，應(yīng)該找出影響井下通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素，根據(jù)相關(guān)要求和實際生產(chǎn)情況，提出整改措施，優(yōu)化井下通風系統(tǒng)，保證煤礦安全生產(chǎn)。

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