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浅谈煤矿通风系统的安全性及优化设计

王凯杰
  
安家(建筑与工程)
2021年27期
河南大有能源股份有限公司新安煤矿 河南 471842

摘要:随着时代的发展,煤矿资源的需求量愈加增大,从而导致煤矿企业日益增多,煤矿产业生产力逐步加大。但煤矿企业若想在煤矿产业领域中占有一席之地,必须强化矿井系统。矿井系统的强化不仅意味着要加大煤矿产量的输出,更要提高矿井系统的安全性,故此,要保证矿井安全性的煤矿通风系统就显得至关重要。本研究对煤矿通风系统的安全性、稳定性提出了一些简单的阐述,同时,也对煤矿通风系统的优化提出了一些可行的设计建议。

关键词:煤矿通风系统;安全性;优化设计

煤矿通风系统需要具有运行过程中保持其工作参数值稳定可靠的能力,所谓通风系统的工作能力主要是指井下通风网络的风量分配是否符合规定要求,这样才能够维持供应煤矿井下巷道中所必需的满足要求的清洁风量。安全生产中煤矿通风系统的重要性不容置疑,需要严格控制其工作能力。

1、煤矿通风系统安全的必要性

1.1、有效提高矿井中空气的清新度

矿井中的自然资源是多种物质的混合体,在煤矿开采的过程中会出现很多气体,其中存在着一些危害人类健康、威胁开采安全的气体,如一氧化碳、二氧化硫等,都会给人体造成一定程度的损害。在矿井内开展通风与安全技术,能够使有害气体被驱散开来,减低井下空气的危险成功度,使得煤炭开采环境更加安全、可靠。

1.2、预防安全事故的发生

安全问题对于煤炭生产有着重要竞义,也能够有效保障煤矿生产企业的经济利润与社会声誉。通风与安全技术的使用,能够有效解决井下的各种安全隐患,能够疏散井下空间中的有害气体,使得开采环境良好,能够预防安全事故的产生。

13、指导生产的顺利进行

随着科学技术的不断发展,通风与安全技术的科技含量也不断提高,在煤炭生产中应用了各种高新的通风设备,并且有很多通风设备与自动化操作平台所连接,在工作内容和操作方法上实现了自动化,保障了通风的效率,使得煤炭开采工作更加高效。在煤矿生产方案制定的过程中,通风与安全技术的使用和各种高新通风设备的应用能够为开采方案提供更多指导性意见,从而使开采方案趋于完善。

2、煤矿通风系统安全问题

2.1、通风系统安全性

煤矿通风系统应维持矿井的通风量,保证矿井巷道具有足够的清新空气,故通风量是评价与判断煤矿通风系统性能高低的重要参考。通风系统应做到:(1)要及时将新鲜空气运送到开采区域。(2)确保开采地区具有很好的空气环境。(3)能够及时将粉尘与瓦斯有害物质排出矿井。(4)在有危险情况时,应能够第一时间将风向与风量控制住,以防止发生事故或者控制灾害事故的扩大。

2.2、通风系统稳定性

通风系统的稳定性是煤矿生产中的必要条件,一旦其出现问题,则会影响到煤矿开采等各个工作环节。矿井不同分支的安全与稳定可以让系统在出现风向阻力改变时,能够让所有开采空间都有足够的风量。风流稳定一般包括通风系统网中风量和风向的稳定。

3、煤矿通风系统的安全性优化设计

3.1、优化矿井通风网络

煤矿井下巷道应当通过一定的方式连接,从而形成风的通路和风流,因此需要在巷道的适当位置安置需要控制风量和调节风向的设备,这样有利于风的流通,使污染空气排放到地面,新鲜空气进入作业区域。一般巷道的连通分为并联和串联,并联的通风能够随着作业的需要而调节通风,也有利干提高风的利田效率。并且并联巷道的风只经过一个巷道,能够减轻风的污染,即使污染气体排不出,也不会污染到其他作业区域,这样也能够保证各个区域作业的安全;串联具有风流大和风速快的特点,但是污染比较严重,而且不能及时调节风量,一旦巷道被污染,那么其余的巷道也会被污染。由此可见,在今后的煤矿井下通风系统的优化中应当尽量选择并联的方式,还要注意并避免漏风的发生,从而保证风量的需求。

3.2、优化通风方法

一般而言,通风方式由自然通风和机械通风这两种,其中自然通风主要是根据煤矿自然条件使空气能够自由流通,而多风机多机站通风则属于机械通风,主要是利用机械人为地将地表的空气传送到井下,从而达到空气流通的目的。一般而言,与机械通风的方法相比,自然通风的效率相对低一些,很难满足井下作业的需要,所以大多采用机械通风的方式,主要包括压入式通风、抽出式通风和混合式通风这三种,而多风机多机站是经常使用的通风模式。在选择通风方式的时候,由于每个矿井的具体实际情况不相同,因此应当按作业的实际情况来选择最合适的通风方式,例如矿井巷道内通风非常困难的,尽量采用混合式或者压入式的通风方式,这样有利于使空气通过风机压入到巷道内,从而使巷道内形成风流;对于高瓦斯或者粉尘量较多的矿井,尽量选择抽出式的通风方式,从而将井下的风尘和瓦斯排放出来,从而保证井下作业空气质量的提高,减少安全事故的发生。

3.3、优化与调节煤矿通风系统的风量

(1)增阻调节法:增阻调节法通过在巷道中安装调节风窗等设施,增大巷道局部阻力,使与该巷道同一风路中的风量降低,或者使与其并联的通路风量增大。增阻调节为一种耗能调节法,主要措施有调节风窗、临时风帘、空气幕调节装置等。(2)减阻调节法:减阻调节法通过在巷道中采用降阻措施,降低巷道的通风阻力,使与之处于同一通路中的风量增加,或者减少与之并联通路的风量。主要措施有清除巷道中局部阻力障碍物;缩短风流路线总长度、采用并联风路;扩大巷道断面,降低摩擦阻力系数等。与增阻调节法相反,减阻调节法可以降低矿井总风阻,且增加矿井总风量,不过降阻措施工程量与投资会比较大、工期长,故大都在矿井通风系统优化改造时采用。在矿井实际生产中,在风碉、回风石门、总回风道等风量大和风阻大的地段,通过采用扩大断面面积、改变支护形式等减阻措施,效果往往比较明显。

结束语

从实践出发对当前煤矿掘进通风系统设计中所遇到的问题以及措施等相关知识,进行了粗略的分析和研究。综上分析,煤矿掘进通风系统设计工作的主要任务是运用科学的方法,保障煤矿的安全性能。

参考文献

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州:中国矿业大学出版,2011.

[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].2012.

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