摘要：为了提高煤矿矿井的通风安全工作，简要分析了矿井通风系统以及影响矿井通风效果的一系类问题与原因，根据存在的主要问题提出了减少矿井通风阻力等一系列的具体优化改造思路，通过应用这些合理科学的改造措施能够显著改善并提升矿井通风系统的通风效果，以便矿井安全生产能够得到更好地保障。
关键词：矿井、通风系统、优化改造
一、引言
矿井通风是煤矿矿井整体生产系统中的一个非常重要的环节，维持矿井日常生产的必要条件包括正常安全运行的矿井通风系统，该系统能够为预防灾害和控制灾害的发生提供坚实的保障。为了保障井下开采生产作业具有安全稳定的生产环境需要在煤炭开采矿井中设计和建设科学有效的通风系统，这样井下工作人员的生命财产安全才能够得到有效的保障。然而在当前在煤矿开采作业中在煤炭资源供不应求的情况下往往需要持续增加开采的力度和深度，由于深处地质条件不稳定性和岩温的增加等特点有可能会产生瓦斯等有害气体浓度升高和矿井通风阻力增加等系列问题，因此深度开采的工作难度会越来越大且改进和优化矿井通风系统是非常必要的。需要特别注意的是必须对不同生产时期以及不同区域的实际情况进行准确的分析和考察，根据实际情况进行问题的解决并实现通风系统的有效性达到最优。
二、简要分析矿井通风系统
煤矿通风系统需要根据不同的情况对进行合理的安排和设计，该系统主要可以分成通风方式与通风网络两种设计方案。通风方式也可以分成中央并列式和中央边界式两种不同的设计方式，还可以根据不同的风向划分为压入式、抽出式以及混合式的供风方式。简而言之在矿井内部安装通风系统主要是为了实现施工区域的空气清新并以排出井下污浊和有害的气体为主要的目的，这样能够保障工作人员拥有一个安全清新的工作环境。危害工作人员身体健康和生命安全的粉尘和有害气体在矿井进行生产施工过程中很容易大量的产生，如果有害气体不能及时的排出而超过一定极限值，很容易在遇到明火或太阳照射的时候产生严重的爆炸事故并形成了很大的灾害问题。矿井中安装有效的通风系统可以实现以下几个方面的主要功能，首先是能够为井下生产作业人员提供充足的空气并确保人员的呼吸顺畅；其次是能够严格遵循安全管理的规定要求并及时将矿井内大量的有害气体和浮尘快速的排出；再次是保障矿井内部的温度和湿度能够满足矿井施工的要求；最后是一旦发生了突发事故可以在短时间内恢复井底空气的顺畅并有效快速的开展救灾工作和减少人财物的损失。因此矿井通风系统的持续优化和改进是非常必要的，然而矿井通风系统的优化工作需要满足优化后的通风系统能够稳定有效地为井内工作人员提供足够的空气保障和通风系统布设应该具有简便、易操作管理等特点。
三、矿井通风系统存在的典型问题分析
（一）矿井井下存在风量不足的风险
通过对煤矿矿井大量的实际生产情况的分析中可以发现虽然矿井下的避难酮室、掘进迎头和其他一些井下巷道等地方的用风需求量一般都能够被满足，但是采煤工作面等处的风量很难满足工作人员的需求。另外由于在煤炭生产中各个工序需要同时进行工作导致了各个工作地点的供风量很难得到合理有效的分配，如果避难酮室等区段处出现有漏风现象将导致矿井通风系统的工作效率变低和井下部分不能满足用风点的用风需求，甚至矿井的正常生产及安全将会受到严重的影响。
（二）矿井通风网络的复杂性问题分析
虽然在煤矿矿井中实行了开采区分区通风模式，但是在目前矿井的实际生产中各区的通风模式相对完善和独立且没有能够达到集中生产的规模，由于矿井工作地点多而且比较分散导致了通风网络比较复杂串联通风的情况经常会出现在井下一些巷道区段的角联网络之中。
（三）矿井通风阻力大的问题分析
矿井中的通风阻力越大制约通风效果的严重程度越大。在煤矿矿井中巷道的地理环境存在复杂多变的情况，例如拐弯较多的工作位面和矿井巷道、形状不规则的巷道断面、使用架棚对其进行支护以及通风距离过长的矿井巷道等情况。由于这些情况的出现将导致矿井巷道和工作位面通风阻力大且还会在个别位置出现风流逆转的现象。
四、矿井通风系统优化改造分析
（一）矿井通风系统的基本情况分析
需要很多的通风设施设备共同组成了煤矿中的通风系统。若不及时维护维修发生损坏的通风设施将会对通风系统甚至整个矿井的正常安全生产带来很大的影响。根据通风系统采集到的各个相关数据和矿下现场测量得到的数据进行测算整个矿井内的进风总量能够满足矿井安全生产的总风量需求。根据实际的需求适当完善通风设施和更加合理的分布风量，这样能够有效的去除灰尘并能够有效稀释有害有毒的气体，达到生产安全规范要求的风量和风速在每个工作场所都能够实现，这样一个安全舒适的工作环境就能顺利有效的营造出。
（二）矿井漏风情况的分析
矿井外部漏风和井下漏风是煤矿的矿井漏风的两种典型情况。如果煤矿的周围地区不存在其他的小型煤矿则该地区的老空区贯通等的问题就不会存在，矿井外部漏风在这种情况下主要是因为主通风系统和周围设施的漏风造成的。井下漏风又称内部漏风产生的主要原因是煤矿中存在不合格的分支型通风设备，这样容易导致不符合生产安全规范要求的风量需求且会出现串联通风的问题。
（三）矿井通风阻力情况的分析
矿井通风阻力的大小将严重影响风量的分布和矿井工作现场的通风状况，而矿井巷道的风量、长度、支撑的形式与截面的大小、形状等因素又决定了矿井通风阻力的大小。由于存在回风巷风速大、巷道内堆积物多、有效断面小且并联风路少等大量问题的，这样就会产生矿井回风系统的通风阻力是整个矿井中最大的情况。矿井工作位面的通风阻力会受到维护巷道的情况、支撑的形式和围岩变形、断面等情况的影响且通风效率会随着工作位面的推进而持续不断的下降。
五、矿井通风系统优化改造的建议与具体措施
（一）明确主通风机的合理工况点
主通风机的工况点能够决定通风的工作效率且能够反映出主通风机的实际工作能效。在矿井的实际生产中选择适宜的通风机工况点是非常有必要的，合理确定通风机工况点能够使主通风机达到高工作效率、消耗较少能源的良好工作状态，并能够保障一定的经济效益，另外要想改善矿井的通风效果还可以通过增加风力涡轮机实现。
（二）持续减少矿井的通风阻力
在实际生产中矿井通风系统局部的通风阻力较大，特别是矿井回风系统的通风阻力最大，可从矿井巷道的维护工作、支撑的形式和巷道施工的断面等方面进行改善使矿井通风系统内的通风阻力变小。首先应该将通风管道的线路进行优化、风量得到合理的分配。其次矿井巷道处适宜大小的通风断面得到确保的同时也应该及时进行维护维修巷道。最后应该加强巷道内堆积物清理的工作力度。
（三）加强通风设施管理维护并改造控制系统
针对没有生产任务的工作位面和已完成生产任务的工作位面，通过设置密闭设施减少风门处水沟并及时检修门槛是否有漏风情况发生，通风系统内的各组件需要定期检查且根据问题进行维护与维修。反风反转控制系统增加在矿井通风系统中可以使矿井通风系统具有反风反转的功能，这样通风系统内各个工作点的数值能够得到实时的监测，并根据检测数值进行有效的调控以控制供电、动力和风门等系统。
六、结语
煤矿中使用的通风系统通过优化改造能够使矿井的通风阻力降低并能够达到提升矿井通风能力的目的。矿井通风系统的优化改造是一项动态的立体的和变化多样的系统工程，所以不可能一次性就完成通风系统的设计和改良，需要结合现场实际情况在矿井的通风、风阻力的分散和通风网络结构等多个方面进行分析设计，以便通风系统能够达到在技术上做到系统方便、快捷和简单，在经济效益上有所改善。
参考文献:
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