楊文俊

（大同煤礦集團(tuán)馬脊梁礦， 山西　大同　037027）

1　煤礦通風(fēng)機(jī)安裝使用中的問題及解決方法

1.1　主通風(fēng)機(jī)

1.1.1主通風(fēng)機(jī)性能降低

因主通風(fēng)機(jī)在運(yùn)輸安裝過程中要受很多因素影響，這樣會(huì)造成主通風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能與出廠時(shí)的性能有所差異，若還按廠家提供的通風(fēng)機(jī)特性曲線來繪制對應(yīng)的礦井風(fēng)阻特性曲線，便很難把通風(fēng)機(jī)的各實(shí)際工況點(diǎn)如風(fēng)壓、風(fēng)量以及效率、功率等確定準(zhǔn)確[1]。

在實(shí)際生產(chǎn)中，通風(fēng)機(jī)因受機(jī)械摩擦以及礦井水蒸氣、粉塵瓦斯等物質(zhì)的腐蝕作用，主通風(fēng)機(jī)的工作性能會(huì)逐步降低；同時(shí)，隨著礦井開采年限的增加，礦井開采深度會(huì)越來越深，開采范圍也會(huì)越來越廣，礦井通風(fēng)阻力會(huì)逐步增大，若未按期對主通風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行測定，便很難準(zhǔn)確了解各主通風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能。對軸流式通風(fēng)機(jī)各葉片安裝角度進(jìn)行調(diào)整，造成軸流式通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)進(jìn)入工作壓力90%以上的不穩(wěn)定區(qū)，這樣會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定的通風(fēng)壓力，實(shí)際通風(fēng)量也會(huì)不穩(wěn)定，易使通風(fēng)機(jī)發(fā)生“喘振”現(xiàn)象，如圖1所示，當(dāng)通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)后，易造成通風(fēng)壓力以及通風(fēng)量不穩(wěn)定現(xiàn)象。

1.1.2未裝設(shè)兩套能力相同的主通風(fēng)機(jī)

反風(fēng)裝置、風(fēng)硐、防爆門以及擴(kuò)散器等是主通風(fēng)機(jī)的主要組成部分[2]。

1）未裝設(shè)兩臺(tái)同等能力的主通風(fēng)機(jī)。因主通風(fēng)機(jī)需定期檢查維修，先進(jìn)行檢查維修在用主通風(fēng)機(jī)時(shí)，需啟動(dòng)備用通風(fēng)機(jī)，在互換過程中，必然會(huì)引發(fā)礦井空氣壓力發(fā)生變化，實(shí)際供風(fēng)量發(fā)生變化，對于一些易自燃的密閉采空區(qū)，便易發(fā)生煤層自燃現(xiàn)象。

圖1　軸流式通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)示意圖

2）靠反風(fēng)來控制風(fēng)門、所用閘板無法及時(shí)移至反風(fēng)位、未給離心式主通風(fēng)機(jī)布設(shè)反風(fēng)道。當(dāng)?shù)V井部分進(jìn)風(fēng)區(qū)域，如進(jìn)風(fēng)井筒、井底車場以及入風(fēng)大巷等區(qū)域出現(xiàn)火災(zāi)或這些區(qū)域的一氧化碳濃度嚴(yán)重超標(biāo)時(shí)，若很難確保礦井在極短時(shí)間內(nèi)反風(fēng)，會(huì)造成災(zāi)區(qū)的迅速擴(kuò)大。

3）采用抽出式通風(fēng)的礦井防爆門被防止全礦井反風(fēng)時(shí)其自動(dòng)打開的插銷無意插住，冬季未密封好防爆門，使其被凍住。當(dāng)?shù)V井發(fā)生煤塵爆炸事故以及瓦斯爆炸事故時(shí)，產(chǎn)生的爆炸沖擊波無法沖開防爆門進(jìn)行卸壓，以致摧毀礦井通風(fēng)機(jī)。

4）防爆門未安裝自動(dòng)復(fù)位裝置。在瓦斯以及煤塵爆炸沖擊波沖開防爆門后，及時(shí)進(jìn)行卸壓很好的保護(hù)了礦井通風(fēng)機(jī)，若泄壓后防爆門沒有及時(shí)復(fù)位，會(huì)造成新風(fēng)從防爆門流失，使礦井風(fēng)量不足，無法及時(shí)驅(qū)散礦井瓦斯及煤塵。為使防爆門具有自恢復(fù)功能，我們應(yīng)向下傾斜裝設(shè)防爆門。

5）未安裝礦井反風(fēng)時(shí)可對防爆門進(jìn)行固定的裝置。在全礦井發(fā)生反風(fēng)現(xiàn)象的情況下，新風(fēng)會(huì)途經(jīng)通風(fēng)機(jī)、出風(fēng)斜井以及防爆門流向地面，導(dǎo)致全礦井通風(fēng)網(wǎng)路發(fā)生反風(fēng)流短路故障，從而削弱整個(gè)礦井的實(shí)際反風(fēng)能力。

1.1.3主通風(fēng)機(jī)靠供電所反饋的供電線路直接供電

主通風(fēng)機(jī)無雙回路供電靠變電所饋出的供電線路直接供電。這樣在礦井主通風(fēng)機(jī)突發(fā)故障的情況下，備用通風(fēng)機(jī)沒有接好相應(yīng)備用電源,備用通風(fēng)便很難及時(shí)啟動(dòng)，易造成全礦井供風(fēng)中斷、礦井瓦斯嚴(yán)重超限引發(fā)安全事故[3]。

1.1.4未制定相關(guān)安全措施來保障主通風(fēng)機(jī)停運(yùn)后的礦井安全

在生產(chǎn)中，我們經(jīng)常會(huì)遇到因停電、進(jìn)行檢修或發(fā)生機(jī)械傳動(dòng)故障而造成礦井主通風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，這時(shí)全礦井通常為自然通風(fēng)狀，對于采掘工作面以及巷道等部位的風(fēng)量會(huì)迅速下降，最終明顯低于設(shè)計(jì)風(fēng)量，尤其是采用壓入式通風(fēng)的礦井，井內(nèi)風(fēng)壓下降更明顯，這時(shí)采空區(qū)中的瓦斯、上隅角瓦斯以及煤層中的瓦斯會(huì)很快涌入工作面與進(jìn)回風(fēng)巷，造成礦井瓦斯超限，引發(fā)礦井瓦斯爆炸事故。

1.1.5礦井供電系統(tǒng)未與主通風(fēng)機(jī)進(jìn)行風(fēng)電閉鎖

若在礦井主通風(fēng)機(jī)停止工作后，礦井供電系統(tǒng)仍能正常供電，采掘工作面設(shè)備繼續(xù)作業(yè)，這樣會(huì)造成礦井瓦斯迅速超限，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到爆炸極限，最終威脅到礦井安全生產(chǎn)。

1.2　輔助通風(fēng)機(jī)

1）輔助通風(fēng)機(jī)串聯(lián)通風(fēng)。對于輔助通風(fēng)機(jī)串聯(lián)通風(fēng)而言，若第一臺(tái)通風(fēng)機(jī)控制的生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)或出現(xiàn)煤塵瓦斯爆炸事故后，通常會(huì)影響到第二臺(tái)通風(fēng)機(jī)控制區(qū)域內(nèi)施工人員的人身安全，最終會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大事故災(zāi)害。

2）輔助通風(fēng)機(jī)裝置位置只有一道風(fēng)門。因風(fēng)門過少，無法自動(dòng)連鎖，在行人（車）把風(fēng)門打開而沒有及時(shí)關(guān)閉的情況下，會(huì)流失很多風(fēng)量，可能造成輔助通風(fēng)機(jī)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)量減少，使該通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)不連續(xù)、不穩(wěn)定。當(dāng)采煤工作面風(fēng)量減少后，其空氣壓力會(huì)顯著降低，工作面易涌出更多的瓦斯氣體或二氧化碳，同時(shí)局部通風(fēng)機(jī)可能會(huì)形成循環(huán)風(fēng)，引發(fā)安全事故。此外，當(dāng)該輔助通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障后，在該風(fēng)機(jī)、風(fēng)門的阻礙作用下，時(shí)常無法利用礦井全風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)。

1.3　局部通風(fēng)機(jī)

1）應(yīng)用多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)向同一掘進(jìn)工作面同時(shí)供風(fēng)。當(dāng)采掘工作面與工作面出現(xiàn)緊張接續(xù)，在未有效抽放采掘工作面瓦斯的情況下，掘進(jìn)工作面便易涌出很多瓦斯，這時(shí)若使用兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)已無法及時(shí)排除掘進(jìn)工作面瓦斯氣體及粉塵，而選用三臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)給該工作面供風(fēng)，這樣因風(fēng)筒過多，會(huì)占據(jù)掘進(jìn)巷道很大斷面，影響巷道施工，同時(shí)也不易檢查修補(bǔ)風(fēng)筒[4]。

2）使用一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)向兩個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)供風(fēng)。從一臺(tái)通風(fēng)機(jī)上引出的兩趟并聯(lián)風(fēng)筒，若其中任一風(fēng)筒發(fā)生損壞，出現(xiàn)顯著漏風(fēng)，將會(huì)大幅減少這兩掘進(jìn)工作面的有效風(fēng)量，影響掘進(jìn)工作面通風(fēng)；另外因掘進(jìn)巷道距離長，應(yīng)布設(shè)較長的風(fēng)筒供風(fēng)，這樣通風(fēng)阻力會(huì)明顯增大，工作面得到的有效風(fēng)量會(huì)變小，易造成掘進(jìn)距離長、涌出大量瓦斯，實(shí)際需風(fēng)量大的工作面，獲得的有效風(fēng)量不足，而那些掘進(jìn)距離相對較短，實(shí)際需風(fēng)量少，瓦斯涌出量相對較少的工作面，可能會(huì)獲得較多風(fēng)量，總之，若采用一臺(tái)通風(fēng)機(jī)同時(shí)給兩個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)，通常情況下很難確保兩掘進(jìn)工作面獲得的實(shí)際風(fēng)量都滿足設(shè)計(jì)要求。

3）兩臺(tái)同等能力的局部通風(fēng)機(jī)無法自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)在用通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障后，備用通風(fēng)機(jī)獲電不及時(shí)；自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置存在故障，沒有及時(shí)進(jìn)行檢查維修等這些問題都可能造成掘進(jìn)工作面供風(fēng)中斷[5]。

2　措施及建議

仔細(xì)分析當(dāng)前礦井通風(fēng)機(jī)安裝使用中現(xiàn)存的問題，建議可從以下幾方面著手來更好的保障礦井掘進(jìn)工作面正常通風(fēng)。第一，依據(jù)相關(guān)規(guī)定，定期監(jiān)測主通風(fēng)機(jī)性能，深入了解其實(shí)際工作特性，科學(xué)、合理的使用通風(fēng)機(jī)；第二，科學(xué)布設(shè)主通風(fēng)機(jī)裝置，按要求安裝主通風(fēng)機(jī)，并做好主通風(fēng)機(jī)的日常檢查維護(hù)保養(yǎng)工作，以確保通風(fēng)機(jī)能正常發(fā)揮其通風(fēng)效能；第三，嚴(yán)禁讓輔助通風(fēng)機(jī)進(jìn)行串聯(lián)通風(fēng)，并依據(jù)相關(guān)規(guī)定逐步改進(jìn)完善通風(fēng)機(jī)附屬裝置[6]。

3　結(jié)語

煤礦的正常生產(chǎn)離不開通風(fēng)機(jī)的有效通風(fēng)，在生產(chǎn)中，我們應(yīng)按照通風(fēng)機(jī)使用管理相關(guān)規(guī)定，科學(xué)、合理地安裝通風(fēng)機(jī)，并做好通風(fēng)機(jī)的日常使用維護(hù)管理工作，只有這樣才能使通風(fēng)機(jī)的效能得到充分發(fā)揮，從而更好地保障礦井安全生產(chǎn)。

[1]高國全.礦井主要通風(fēng)機(jī)性能測定的幾個(gè)問題[J].煤炭技術(shù)，2013（4）：56-59.

[2]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局（國家煤礦安全監(jiān)察局）.煤礦安全規(guī)程[S].北京:煤炭工業(yè)出版社，2006.

[3]國家煤礦安全監(jiān)察局人事培訓(xùn)司.礦井通風(fēng)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2012.

[4]鄭孝東.提高煤礦主通風(fēng)機(jī)效率的途徑及措施[J].煤礦機(jī)電，2012（1）：45-47.

[5]馬龍.礦井通風(fēng)機(jī)節(jié)能控制技術(shù)改造與應(yīng)用[J].江西煤炭科技，2016（1）：55-58.

[6]于勵(lì)民，馬小平，任中華，等.礦井主通風(fēng)機(jī)不停風(fēng)倒機(jī)控制的研究與實(shí)現(xiàn)[J].工礦自動(dòng)化，2010（9）：88-91.