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矿井通风安全控制中的影响因素分析
摘要:要想煤矿生产做到高质量,高效率,高安全生产,建立完善的安全通风管理系统,是不可或缺的一个重要组成部分。企业在具体的生产开采期间,围绕通风安全的影响因素,针对性的进行安全防范,建立优质的安全管理系统,为煤矿通风管理提供安全有效的技术支持。
关键词:矿井;通风;安全
1矿井通风的作用
1.1稀释岩层破碎过程中产生的粉尘
在煤矿开采过程中,需要不断地破岩和割煤,这个过程中会产生大量的粉尘。值得注意的是,虽然可以采用洒水的方式来降低空气中粉尘的浓度,但是实施的效率较低。通过加快井下空气流动,可以迅速降低空气中的粉尘浓度。一旦空气中的粉尘浓度过高,容易引发一些职业病,例如尘肺病。若没有进行有效的矿井通风,煤矿井下的粉尘浓度将会更高。此外,由于粉尘具有一定的可燃性,当粉尘浓度过高时,也容易引发煤尘爆炸,因此,非常有必要控制煤矿井下的粉尘浓度。
1.2调节井下的温度
矿井通风的一个重要作用是调节煤矿井下的温度。在正常情况下,地温梯度为每100m增加3℃左右。也就说在千米深井内,矿井的温度可能超过30℃2),这非常不利于工人开展正常的体力劳动。长时间处于高温环境下,还有可能造成人的生理机能减退。通过良好的矿井通风,可以增强空气的流动性,将多余的热量带出矿井以外,这样就能保证工人在安全的环境内作业。
1.3排出煤层释放的瓦斯
在成煤过程中会产生瓦斯,大部分瓦斯已经释放,而少部分瓦斯赋存在煤层中。在开采时煤层破碎,这部分瓦斯会被释放到空气中。由于煤矿井下的作业空间极为狭小,瓦斯非常容易积聚,只有通过良好的通风才能将这部分瓦斯排出。若空气中的瓦斯体积分数超过了安全值,在特定的条件下,还会诱发瓦斯爆炸,造成严重的煤矿安全事故。通过矿井通风,不断地更新井下空气,可以将空气中瓦斯的体积分数维持在安全值以下。
2矿井通风安全控制中的影响因素
2.1通风网络
由于多中段同步进行煤炭开采,存在作业点过于分散问题,开采作业面持续推进,存在频繁变动现象,这就使得通风风流无法合理分配;矿井通道较长,配置数量较多的通风设施,回风巷道内存在废物堆积,分支巷道变得愈加复杂,导致通风阻力变大;没有科学合理对煤炭开采进行规划,出现采空区后没有进行有效充填,存在垮浇、冒顶等问题,通风网络设置过于复杂,存在着较多的有害角联巷道,采空区出现垮落并与地表陷区进行连通,这就使通风网络出现漏风、短路等问题,通风效率较低。
2.2通风动力
矿井不断向着深层进行延伸,通风网络变得愈加复杂,通风设施与通风网络没有进行合理匹配,通风系统阻力增加;运行多年的主通风扇运行异常,存在踹振、失速等问题;矿井地表温度、气压存在较大改变,风压会跟随矿井深度不断增加,矿井风的风流存在紊乱。
2.3通风管理
通风技术水平不够,企业没有引进通风技术人才,现有的通风设施陈旧,没有对矿井通风给予足够重视,管理层的安全意识不足,无法对存在的问题及时进行解决。
3矿井通风安全控制策略
3.1优化矿井通风网络
为了了解矿井通风系统的运行状况,需要对矿井的通风阻力进行测定。通风阻力测定就是通过测量煤矿井下巷道内的风速和风压,来核算矿井的通风阻力。一旦测定了矿井的通风阻力,就可以了解矿井通风的难易程度。
在测定矿井通风阻力后,可以根据测定的结果对矿井通风网络进行优化。矿井通风网络优化的主要目的是降低网络发展程度和局部通风阻力,具体应该做好以下几方面:1)关闭某些废弃巷道,减少矿井通风网络的支路数和节点数,从而降低通风网络的复杂程度:b)做好采空区的密封工作,减少巷道的漏风量;2c)清理巷道内无用的材料和设备,避免减小巷道的主要通风面积;3)在矿井运行后期开凿新的回风井,最大程度上避免因回风线路较长而引起的通风阻力增加问题。
3.2优化矿井通风系统
①在新时期,煤矿开采企业需要提升通风系统的通风效果,不断优化矿井的通风系统,定期更换先进的通风机,保证通风效果;同时要对矿井的总回风巷进行扩展,相应地增加通风断面,不断降低井下的通风阻力。②进一步完善通风系统、疏导通风风道,将U型通风调整为Y型通风,提升通风的效果。③在优化过程中,也可以考虑优化封孔工艺来提升通风质量。在井下进一步增加封孔的深度和封孔管的强度,相应地提升瓦斯抽采浓度。④煤矿开采企业也要相应地增加矿井瓦斯抽采泵的布置数量,提升井下抽采能力,从而提升井下的环境质量。
3.3优化矿井通风管理
首先,矿井通风安全管控工作的开展需得到专业人员的支持,安全管理人员应当具备足够的安全意识、较高的技术水平、较强的应变能力等多重素质,某方面素质的欠缺均会影响实际安全控制效果。矿井企业需要强化管理人才队伍的建设,选拔优质的人才,加强培训,促进团队管理水平的提升。
其次,对矿井通风安全管理的责、权、利进行清晰划分。合理均衡责、权、利三者的关系,营造有条不紊的生产环境。若权大于责,将滋生腐败的“细菌”,出现资源浪费、管理效果差等问题,甚至造成不良社会影响;责大于权时,则会出现消极和对抗,此时也会阻碍安全工作的高效开展。
再次,要实现现代化矿井通风管理,①要对通风基础管理进行完善和优化,以现代化管理体系为前提,保证各类信息传递畅通并做到及时共享,整合矿井资源,对各岗位工作人员进行科学合理的分配。②要把先进的网络信息技术运用到煤矿通风系统、局部通风、巷道阻力和通风设施管理上提升数字化管理水平,为矿井通风工作提供可靠的管理依据。③还可以利用数字化信息技术对数据能够高效、便捷地处理的优点,不断的完善矿井通风基础管理,建立计算机信息管理系统,优化对通风设备的整体管理,对通风设备的运行情况实时管控,并对数据进行采集、录入、整理和分析,预防通风管理中潜在的安全隐患,从而更好的改善通风管理上的缺陷,提高安全管理水平。
除此之外,建立健全通风评价机制。通风评价机制指的是结合煤矿通风原理及通风现状,构建相应的体系,从而实现对井下作业通风数据的实时监测,并通过对通风数据的研究和分析,进一步评估生产过程中的不安全因素。整体来看,通风评价体系大致上可以划分为两大类型,分别是定量评价和定性评价两种。前者指的是根据矿井开采深度对通风量进行评估,进而判断井下的通风安全性。后者则是依据矿井的规格和性质对通风标准进行判断。这两种通风评价机制各自具有各自的特点和优缺点,分别适用于不同规格的矿井使用。与此同时,煤矿开采企业还应当在评价体系的基础上,按照煤矿安全和通风系统的稳定程度制定特定的评价指标。任何评价标准的使用,都应当以保证煤矿安全生产为基础。
4结语
综上所述,矿井通风系统对于调整煤矿井下气候,保证工人的正常活动具有十分重要的意义。在煤矿开采过程中,由于不断地开掘新的巷道或关闭巷道,矿井通风系统始终处于动态变化中。需要根据煤矿的实际情况,分析矿井通风系统运行中的安全问题,制订优化通风系统的策略,实现通风安全现代化管理,不断提高管理质量水平,全面保障矿井作业安全。
参考文献
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