煤矿矿井通风技术及通风系统优化设计

煤矿矿井通风技术及通风系统优化设计

作者：杨加兴

来源：《科学与财富》2020年第12期

摘要：煤矿井下作业环境复杂，很多煤矿开采难度很大，也难以全面确保作业安全。在安全管理中，矿井通风是影响安全的重要因素，也是管理中的重点，很多安全问题都是由于通风不良引起。要提高通风质量，就要加强通风设计工作。基于工作实践，本文探讨煤矿矿井通风设计，旨在提高通风设计科学性、通风有效性、作业安全性。

关键词：矿井通风;通风系统;设计

引言

煤矿井下作业具有一定的危险性，容易出现各类安全问题。而通风是影响安全水平的重要因素，良好的通风可以有效减少各类有害气体、危险气体积聚。现如今，煤矿安全生产已经引起广泛关注，虽然机械化水平提升，人力不再是煤矿生产主力，但依然会面临很多安全问题，需要引起重视，注意通风安全。

1矿井通风技术概况

根据煤矿发展情况，当前主要应用的井下通风技术有：

1.1矿井通风系统

主要涉及通风方式、方法以及通风网络建设，这些部分构成了通风系统。实际应用中，可利用现代计算机技术实现对通风系统的整体网络化控制;可以根据实际空气情况适时调整通风量，进而保证空气质量水平。当出现井下火灾等安全问题时，系统会发出相应的报警，之后计算机会计算事故现场的CO浓度等获得必要信息，再根据这些信息调整井下通风口、送风量，有效减少损失，保障作业人员安全。

1.2多风机多级机站

现如今矿井通风技术正在不断走向成熟，很多节能技术也在尝试应用其中，一些技术展示出良好的应用效果，获得大力推广。调控系统对确保作业环境安全有重要意义。其中，多风机多级机站不止总功耗低，并且在有效风量上也有很大优势，具备良好的节能效果。

2通风系统分类

按照当前煤矿中设置的通风系统数量，可分为集中通风、分区通风两种。前者是整个矿井使用一个统一的通风系统，通常在一些矿体走向相对较短、煤炭埋深浅、分布集中并且漏风情况少的煤矿中;也可以用于可以建设成为并联回风系统的矿井，这些矿井煤炭分布分散、走向长，不过各段、采区有空间、条件进行回风井开挖，安独立风机的矿井。而分区通风系统则适用于一个矿区有多个区域的复杂矿区或者矿山，在每个区域单独设进风、出风口，可以提升采区通风效果。另外也可以按照通风方式进行区分，当前通风系统采取的通风方式有单翼对角、中央对角以及分区通风等。

3通风布置方式

根据当前技术发展情况，有多种布置方式可供选择：

（1）将进、回风都设在矿井中间，称为中央式通风。实际应用中可以按照实际情况进一步选择并列式、分列式布置，参考依据为进、回风井位置。并列式通常可用在一些有较大埋深、倾角，并且瓦斯危害较小的煤矿矿井;而分列式一般适合在埋深浅、倾角小并且受瓦斯危害严重的一些煤矿中。

（2）对角式通风，通常是进、回风设在矿井两翼位置。实际应用中，按照进风井实际位置上的差异，又有单翼、两翼、分区三种对角方式。

（3）分区域式通风，一般在一些矿区大、瓦斯严重的矿井使用，需要在每个矿区生产区均设置进、回风井，每个区域设置独立的通风系统。

（4）混合式通风，采用了多种通风方式，是一种组合式通风布置方式。混合式虽然所用方法多，但组合灵活，可以根据实际情况进行调整。一般用于环境条件复杂，产量高且会严重受到瓦斯影响的大矿井。

4矿井通风优化设计

基于实践以及相关研究，可以从以下几方面尝试优化通风设计：

4.1优化改造方案

煤矿矿井环境复杂多变，通风系统会严重影响作业安全性，本身也有很高的技术难度，需要考虑的内容较多。实际工作中，需要深入了解矿井情况，结合企业实际条件，制定可行的通风改造方案，确保通风效果符合预期，提高生产安全。不同矿井、甚至同一矿井的不同区域情况都可能有很大差异，随着生产作业推进，情况也会发生相应变化。进行通风系统改造，必须注意到这一情况，因地制宜，结合实际。工作中，必须了解实际地质条件、具体的采区布置情况、矿井内部的通风阻力分布情况、瓦斯涌出量等，要结合现有的通风井巷以及相应的通风设

备，矿井生产情况以及今后发展规划做出合理的改造方案，提高通风系统设计科学性、有效性。

4.2通风模式

矿井通风需要使用通风机，实际工作中，可以根据通风机的布置方式将通风系统分类。基于当前技术应用情况，常见类型有抽出、压入、抽压混合式。要结合煤矿采深、瓦斯量、煤质情况合理选择。当前，受机械化发展影响，国内普遍采用机械化的抽出式通风。

4.3调整通风量

井下环境复杂，难免有通风量需求上的差异;不同工作内容、工作周期等也需要相应的通风量配合，需要调控好不同井下区域的通风量。例如，随着开采作业不断提高采深以及开采强度，风阻会随之上升，而以往的通风设备很可能工作性能捉襟见肘，需要进一步改造矿井通风系统，使之与实际需要相适应。如果有必要，也需要设置一些辅助通风装置，保证空气供应质量。

4.4保证通风结构可靠

当前煤炭依然有很高需求，随着社会经济发展，对煤炭的需求也有上升的趋势。我国西北地区是主要的煤矿产区，多山区，地势起伏。在此环境下，仅仅依靠自然通风无法满足采煤通风要求，因此要进行机械通风。实际工作中，需要注意通风设备安装位置选择，确保通风设备可以发挥应有的通风效果。现代科学技术不断发展，也促进了通风设备、技术进步，应在设计中尝试一些新思路，应用一些有可行性的新设备，平时加强对这方面的关注度，逐步提高设计能力以及整体设计质量。要注意新理念、技术可能带来的效果不符合预期、技术不稳定等问题，做好权衡，提升系统稳定性。另外，也要注意通风设计应方便维护检修，便于及时发现并处理问题。

4.5加强技术管理

在设计通风系统时，要先进行矿井通风量计算，获取矿井内部情况相关数据信息，提高设计科学性。要保证选用的通风设备具有良好的工作性能，在使用过程中，定期做好运行工况检查工作，做好维护，保证设备正常运转。要适时更新通风设备，落后设备及时淘汰，使用时间长、故障多发的设备及时换新。设计、系统维护人员要加强技术培训，与时俱进，掌握现代技术，提高设计、维护现代化水平。

结语