降低煤矿矿井通风阻力的技术应用研究

降低煤矿矿井通风阻力的技术应用研究

邓永佳

富源县矿山救护大队   云南省   曲靖市   655000

摘要：煤矿矿井通风条件关系到矿井内部工作人员的人身安全，若是通风问题没有快速解决，必然会影响工人健康，降低生产效率。在煤矿生产中，通风系统占有极其重要的地位，影响着煤矿安全生产。煤矿企业要结合实际情况，采用科学的手段进行调查和防范事故发生，采用适当的通风方法，有效防止安全事故出现。本文从煤矿通风安全事故特征出发，分析了影响煤矿通风的因素，总结了降低煤矿通风阻力的治理方案。

关键词：煤矿矿井；通风阻力；优化措施

引言

如今煤矿在经过多年的开采以后，浅层的煤矿基本已经开采完成，需要延伸生产矿井，增加矿井生产能力。随着矿井开采的深度不断加深，面临的地质条件也更加复杂，会导致出现煤矿安全事故。而绝大多数的煤矿事故都直接或间接地受到矿井通风情况的影响，比如，通风不畅的位置将会有瓦斯聚集，若碰到电火花等，会瞬间导致瓦斯爆炸，所以矿井通风的重要性不言而喻。

1 煤矿安全通风介绍

煤矿安全通风一般是通过机械，同时利用自然风压，向矿井内开采的巷道通风，经保证井下工作人员生存和工作需要。煤矿开采中会产生有毒有害气体，如果不及时排出，对作业人员身体健康是不利的，一定程度上会危及作业人员的生命安全。所以要在煤矿中安放通风装置，并按照流体力学的有关原理进行通风。而在煤炭开采中，矿井通风系统的设置是最基本的环节，也是保障作业人员安全的重要环节，因此设置通风系统时必须与整个开发流程紧密联系，针对煤矿的实际情况设计通风系统，从而使矿井通风系统更科学合理。

2 影响煤矿通风的因素

2.1 通风系统不合理

在煤矿作业流程中必然要使用通风系统，各个煤矿所采用的通风系统是不同的，从而在作业中所产生的效果也不同。当前，对于煤矿企业中的通风系统，并没有成熟的系统方案和配置方案，部分企业在设计与安装通风系统时并没有结合企业的实际开采环境，从而导致通风系统在实际应用中效果并不好。随着科技的不断创新和发展，对煤矿通风系统的总体结构有了全新的要求。但是，当前部分煤矿企业的通风系统装备比较落后，现场使用性能不高，煤炭开采中面临一系列安全问题。

2.2 设备管理不到位

在通风设备方面，一些煤矿虽然安装了通风设备，但设备运行效果并不理想，达不到预期效果；在通风管理方面，一些煤矿对通风设备的管理还存在漏洞，通风设备维护保养不到位，导致设备运行效果进一步下降。此外，在瓦斯预防方面，瓦斯检测设备的使用并不普及，瓦斯浓度监控和瓦斯抽采、处理方面存在短板，瓦斯爆炸事故时有发生。在深度采掘中，常规的通风手段不能完全保障井下通风状况。如果煤矿企业为降低投入，既不能因地制宜采取适当的通风手段，也不能配备完善的机械安装，很有可能导致重大安全事故。

2.3 操作不规范

部分煤矿为取得更好的经济效益，在建立通风系统的过程中常常会偷工减料，或者使用其他的通风系统替代安全系数较高的双供电或双风机通风系统，这就使得井下作业人员的生命安全无法得到保证。另外，在煤矿开采的工作过程中，为了提高开采的稳定性，煤矿企业必须定时检测与维修相关装置，但为了获取更高的利润，部分煤矿企业并未投入较多的资金来开展安防工作，并未实时监测有毒有害气体浓度，对作业人员的保护工作也做得不到位，造成开采中有毒有害气体浓度较高，从而提高了重大安全事故发生的概率。

3 降低煤矿通风阻力的措施

3.1 合理分布阻力

在煤矿生产活动中，结合矿井中的风阻分配风流速度，在风阻高的位置需要提高风流的速度，增加输入风量，结合生产需求，确保矿井中的风流参数值达标，在生产过程中，随着矿井生产活动的逐步进行深度有所增加，管道过长的情况下，排风的难度增长。面临着排风困境，此时需要将一条管道架设在矿井当中，对风流速度进行调整，增加通风量，提高通风速度，在设计通风管道时，应结合分布阻力的需求，保证矿井能够将有害气体排出。设计通风系统，营造良好的内部通风条件，打造安全的生产环境，保证井下供风充足。对超能生产的问题要进行治理，因为井下超能生产会形成供风不足的问题，形成突出的安全隐患。

3.2 完善煤矿通风系统

规范、正确的煤矿通风系统必须是完善且独特的，这样它们才可以稳定地发挥自身功能，给煤矿井下带来新鲜的气流，保证空气流通。所以，通风系统的设置在煤矿井下开采活动中必不可少。在设置通风系统之前，首先必须充分勘查矿井构造，并确定合理的主扇布置方式，再根据煤矿具体的工作需要，选定主扇最适宜的运行形式和进出回风井的方式。就目前而言，最常用的通风系统主要有三类，分别是混合式、中央式和对角式。主扇的运行必须符合有关要求，包括必须保证安装主扇的井口充分密封，避免风流短路；必须保证主扇的运行连续，禁止频繁启停，有利于延长通风设备的寿命等。

3.3 降低局部阻力

小钝角转折巷道或者直角巷道常常存在于通风系统通风线路当中，这种设计形式最大的弊端就是其显著降低了风流的速度，严重损失了通风系统的工作效能。当矿井风流经过小钝角或者直角转折巷道的过程中，风流速度在风流流动方向会出现急剧减小的现象。风速在转折点处会形成较大的风流压力，进而形成压强相对比较大的空气团。这就造成了风流在转折点处的空气与在转折点处压强相对比较大的空气团之间形成较大的压力差，从而来不断的推动转折点之后的空气流动。但与此同时，转折点处所形成的空气团在很大程度上直接增加了煤炭矿井通风阻力，极大的阻碍了井下通风系统的通风条件。因此在巷道分叉、转角以及突变位置应当采取处理措施，例如在巷道突变位置采取断面渐变、采取双曲线型转弯等方式均能够有效降低局部阻力。

3.4 增加有效通风面积

增加巷道支护的锚杆锚索间距，降低巷道修复的频次和频率。在进风巷和回风巷当中都长期堆积有钢筋网片、木材等材料，有些材料的周转时间较长，进一步造成了通风有效断面的减小。通过对材料进行统计分析，对那些已经无用的材料及时进行清理，并且根据材料的使用周期对巷道内的材料储量进行分析，减少有用材料的堆放数量，确保堆放在巷道内的材料能够及时完成周转。通过加快材料周转增加有效通风断面。

4 结束语

综上所述，煤矿的安全生产是保证施工质量、煤炭质量、煤矿经营稳定性以及获得较大利润的基础，对煤矿的可持续发展发挥着重要作用。矿井通风是否能够正常稳定的运行，决定了生产安全性，结合目前采矿企业通风运行和管理中存在的问题，要结合现实的采矿需求改造矿井通风治理，致力于实现煤矿安全生产、高效率生产的目标。

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