矿井通风系统优化分析

矿井通风系统优化分析

发布时间：2023-04-13T07:50:19.335Z 来源：《中国建设信息化》2023年第1期1月作者：杜永正

[导读] 矿井通风系统作为矿山八大系统之一，是维系矿山安全生产和作业人员职业健康的重要保障。

杜永正

中煤三建二十九处安徽宿州 234000

摘要：矿井通风系统作为矿山八大系统之一，是维系矿山安全生产和作业人员职业健康的重要保障。做好矿井通风安全管理，是企业和谐发展的必然要求。目前，我国大多数老矿山逐渐向深部开采迈进，风阻增大、风流短路、内外漏风、污风循环、风量分配失衡等问题都将成为困扰矿井通风安全管理的难题。

关键词：矿井;通风系统;优化;分析

引言

煤矿资源是我国工业生产的重要能源物质，而在煤矿生产过程中，矿井的安全性研究则是重要课题。通常矿井位于地下深处，随着开采深度与强度的不断增加，井下气候环境逐渐恶劣。为此，人们采用矿井通风系统将新鲜空气输入井下，以保障井下通风能力，并满足井下安全生产的气候环境需求。但随着井下开采强度的逐渐加强，瓦斯压力与温度大幅增加，这使得矿井抗灾能力逐渐减弱，因此煤矿企业要根据开采情况对矿井通风系统进行优化与改造，使其更加适应安全生产的现实需求。

1、矿井通风系统中自动化控制技术应用的意义

煤矿开采一般都是地下作业，工作的环境比较复杂，容易受到各种因素的影响，而在这些会对于煤矿安全产生影响的因素当中，最为重要的就是通风系统。煤矿通风系统能够将外界的空气输送到煤矿当中，使得开采人员能够正常呼吸，这对于保障开采人员的生命安全至关重要。在煤矿开采的过程中，会产生大量的有毒有害气体，这些气体达到一定的浓度，不仅容易引发煤矿事故，同时，还对人体有着极大的危害。煤矿通风系统能够将煤矿当中产生的毒害气体及时排放出去，保证其浓度在一个安全的范围内。在煤矿开采的过程中，还会产生极大的热量和水蒸气，使得开采的环境变得恶劣，导致开采工作难以顺利推进[1]。通风系统能够达到排出热量和水蒸气的作用，保障开采人员在进行作业时能够有良好的环境。近年来，我国的科技水平不断提升，在煤矿通风系统中，自动化控制技术的应用不仅能够减少人力资源的投入，同时还能够在极大程度上提升煤矿的安全系数，对于保障煤矿开采的顺利推进有着非常积极的意义。结合现阶段我国煤矿通风系统的现状来看，其中仍然存在一些不足，自动化设备的应用并未落到实处，并且在使用中的设备也不同程度的出现了陈旧和老化的现象，这对于煤矿通风系统的安全性造成了极大的影响，导致自动化控制技术并不能充分的发挥出应有的作用。因此，在煤矿通风系统中应用自动化控制技术具有积极的意义，能够对于煤矿通风系统进行进一步的优化和完善，有助于保障煤矿的安全生产，同时，还能够节约人力和时间成本，对于降低煤矿生产的整体成本也有着积极的意义。

2、矿井通风系统优化分析

2.1应用于风量与温度控制

由于煤矿底部通风环境较复杂，若缺乏必要的空气通量、温度控制，必然会影响作业工作环境，降低其作业质量，甚至影响作业安全性。据此，在煤矿通风系统融合自动化技术后，其能够依据煤矿井下作业对环境的需求，自动控制煤矿下风量。具体流程为，所有节点送风阀门可自动识别现场实际情况，自动调节通风阻力，以保障所有节点均有符合标准的通分量；同时，其温度控制系统也是如此，每个节点均有温度感应设备，通过自动感应技术，自动调整井下节点作业温度。具体流程为，通过荧光检测技术，对环境温度进行检测，一旦井下温度超出检测指标，那么系统会自动预警，同时联动通风系统，打开变频器，促使指定量空气流入井下，当温度恢复正常后关闭通风阀门，这样不仅能维系井下温度状态，还能降低井下能源损耗。

2.2应用于安全预警层面

事实上，由于煤矿井下通风系统面临环境较复杂，如湿度、压力、有害气体等，因此一旦其出现故障，可能会导致严重的安全生产事故，危害作业人员的生命安全。而融合自动化技术所形成的更加智慧煤矿通风系统，可全面收集煤矿井下各项数据，且形成数据分析模型，除了能够加强井下作业关联性效果，如报表、作业量、作业效率等，还能形成更加直观的管理、监控预警系统。具体而言，结合自动化技术，能够赋予通风系统井下数据收集、演示、监测系统，且通过布设相关感应设备，如光感、热感等设备，再布设监控+预警系统，可有效识别气体有害气体含量、节点异常温度等，这样便能有效检测显性与隐性安全隐患，继而提升通风系统运行稳定性与安全性。此外，在为平衡矿井高危作业性，自动化技术也增设了风险管理要素，如让管理人员能够通过历史数据，了解风险常见类型、出现方式，或自动技术结合通风系统历史数据，自动给出最优通风系统设计方案，以提升管理效果[2]。

2.3安全控制程序的调节

在煤矿开采的过程中，最为重要的就是保障开采人员的安全，这不管是对于煤矿开采工作而言，还是对于煤矿企业的健康发展而言都具有积极的意义。在煤矿通风系统中应用自动化技术能够在极大程度上提升煤矿通风系统的安全系数，对于煤矿通风系统进行自动调节。自动化控制系统不仅能够自动进行排风，净化煤矿当中的环境，同时，还能够自动进行安全监控。如果在煤矿开采的过程中，有毒有害气体的浓度超标，或者粉尘含量过大，就会给煤矿的安全生产造成一定程度的影响，而自动化控制系统监测到相关的情况后，就会及时进行示警，并且对于环境进行净化处理。通过在煤矿通风系统中应用自动化控制系统，能够在极大程度上降低煤矿当中的安全隐患，能够有效保障煤矿的安全生产，不仅是现代煤矿行业发展的表现，同时，也能够在极大程度上促进煤矿行业的现代化、自动化发展，对于煤矿行业的进一步发展具有积极的意义。

2.4实时监测相关数据

通过传感器对各类数据，诸如通风机运行的实际状况、有毒气体具体含量、风压高低、风量大小等数据进行采集，并在显示屏上对具体参数进行清晰展现，为值班人员和相关技术人员提供参考。在采集系统数据的具体过程中，对所采集的数据实施图形转换，即能清晰发现数据潜在的故障问题。对数据信息进行比对，能及时发现各类安全隐患。在煤矿作业环境下，风速较低会导致矿井空气缺乏良好的流动性，并导致矿井温度升高。通过数据分析，对矿井空气质量进行实时监测，一旦出现温度异常，即及时发出报警，能提醒相关人员采取有效的应急措施。工作人员将设备运转正常和异常两种情况呈现的参数变化作为依据，推断通风系统存在的问题，再采取专业技术措施加以