矿井通风系统安全性计算及其评价分析

发表时间:2020/9/24   来源:《科学与技术》2020年15期   作者:万夫兵
[导读] 一直以来,煤炭安全生产问题备受煤炭企业管理者的关注,
        万夫兵
        永煤集团股份有限公司顺和煤矿 河南 永城 476600
        摘要:一直以来,煤炭安全生产问题备受煤炭企业管理者的关注,尽管目前工作面支护效果已经得到很大提升,但是由于通风效果不佳仍会导致工作面瓦斯浓度较大以及粉尘浓度较大,对工作面安全生产造成隐患,同时也会影响工作面作业人员的人身安全。因此,对于矿井工作面通风系统的设计及布置而言,需在理论分析的基础上结合实践经验实现对工作面通风系统的最优化设计,为工作面的安全生产奠定基础。
        关键词:矿井通风系统;安全性计算;评价
引言
        矿井通风系统是复杂的有机动态系统。为了保证生产安全并降低生产成本,需要让该动态系统始终处于最佳运行状态,因此,对通风系统进行有效评价是通风管理的重要内容之一。为此建立一套切实有效、能准确反映通风系统实际状况的指标评价体系和评价方法,具有重要的现实意义。因此,本文对矿井通风系统的安全性进行全面分析,查找通风系统中存在的问题,以保证矿井通风系统的安全。
1矿井常用通风技术
        矿井常用的通风技术有局扇通风技术、均压通风技术、B型通风模式等几种常用通风技术。局扇通风技术是采用矿用轴流式局部通风设备(简称“局扇”)进行矿井通风,采用该技术要求必须采用功率大、效率高、风压高、坚固性好、防爆级别高的局扇,保证矿井具有良好的风压和风量,达到迅速稀释有害气体和粉尘的目的。均压通风技术指合理控制通风区两端压差,利用压强,确保风机与风窗之间处于均压、稳定状态,控制井下矿井的通风,将作业现场瓦斯气体和粉尘排出或者稀释到安全浓度以下。B型通风模式指在井下采掘作业面的进回风系统中设置一条通风联络巷,使通风联络巷和采掘作业面形成一条并联的通风网络。通过在回风巷增大阻力、在联络巷调压的方法,阻止瓦斯溢出,可有效防瓦斯、防火和防尘。随着科学技术的发展,矿井通风技术向多种技术联合应用方向发展,如采取分区通风系统、多风机多级机站通风系统、多风机多级机站通风系统、统一主扇通风系统等。
2矿井通风系统的安全性的影响因素
        2.1通风设施及设备
        构建和维护通风设施是保证通风系统稳定的前提和基础。为了保证风流按照既定的线路流动,使井下各生产点得到相应的风量,必须在一些巷道内设置相应的设施,并通过各种通风设备对通风系统进行微调。而这些通风设施和设备位置的选择是否合理、运行状态是否稳定有效,直接决定了生产区域的通风效果。如果通风设施设备不合理或损坏,就会引发大量漏风甚至风流短路、循环风的问题,不但造成了极大的浪费,还威胁到井下工作人员的安全和矿井通风系统的稳定性。对矿井主要通风机的运行状态进行检查,包括其工况、电压和电流等,查看风机是否发生故障。定期测定风机风量能否满足矿井需要,核实风机各项参数的准确性,检查各种通风设施,包括风门、风硐、风桥、导风板、调节风窗、风障和密闭墙等,确保其状态正常、运行稳定。
        2.2矿井特征
        由于矿井所处的地质条件较为复杂,不同区域的矿井对应的自然风压值也会存在较大的差异。基于此,对于矿井通风系统的稳定性,不同矿井也会产生不同程度的影响。其中,在山西以及某些位置变化较大的地区,矿井的风机安装位置不合理将很容易出现风机做负功的情况。当出现矿井漏风时,通风系统很难将大量的新鲜风流送入工作面,进而导致反风现象的出现。这种情况下,应当综合考虑矿井地质因素,专业技术人员应当对于现有的通风系统进行合理改进,选用合理的通风设备,从而实现整个矿井的良好通风。
        2.3通风管理措施执行情况
        对各种安全技术措施的严格执行是保证矿井安全的重要基础。

通过对各种通风措施执行情况的检查可以了解井下工作人员的安全生产意识。通常情况下,人的不安全行为是造成矿井通风灾害的主要因素之一,因此,要加强区队对相关规定或条例的学习和理解,并严格执行。
3提升矿井通风系统安全性的具体措施
        3.1测定矿井通风阻力
        由于矿井通风系统是一个庞大的系统,涉及到井下所有巷道,很难凭肉眼对其运行状态进行准确的判断。为了能准确地了解矿井通风系统的运行状态,需要对矿井通风阻力进行测定。通过准确地测定矿井通风阻力,可以了解通风机工况点运行的好坏以及通风网络的优劣。通风机工况点是通过通风网络的阻力核算而得来的,这就要求在核算矿井总通风阻力时力求准确。为了降低核算的误差,尽量使用计算机来计算通风阻力。与此同时,可以通过核算通风网络的阻力了解矿井的局部通风状况,从而为矿井通风网络的优化提供一定的参考。在确定矿井通风系统的运行状况后,优化时一定要先优化矿井的通风网络,然后再调整通风机的工况点。若先调节通风机的工况点,则很难再对通风网络进行调整,这是因为调节通风网络后通风阻力也会发生改变,反过来还是会引起通风机运行工况点发生改变。
        3.2通风系统智能化
        近年来,随着科学技术的不断进步,通风系统的监测监控系统越来越智能,在发生事故之前都进行预测。对于矿井专业人员,应当使其认识到通风不良的危害,对于现阶段的通风工作管理应当尽量采取科学的方式,建立完备的通风管理系统。具体的标准体现在:应当保证主单能够正常运行,不出现喘振的情况,从而避免瓦斯浓度超标而导致事故;主要的设备应当合理布置,有报警装置;对于联合工作的风机也应当进行合理优化以及组合;根据科学方法进行通风阻力测定,合理的进行降阻;根据矿井的实际情况安排主扇位置,增加有用功;在设计的过程中应当尽量采用有益角联,避免有害角联。
        3.3优化矿井通风网络
        通过测定矿井通风阻力可以发现,有时虽然矿井的总风量满足安全生产的要求,但是局部风量很难满足要求。因此,优化矿井通风网络的主要目的是控制巷道的局部通风阻力。造成巷道局部通风阻力增大的原因是巷道的通风线路过长、巷道漏风严重以及巷道的涡流。在调节局部通风阻力时,一定要针对引起局部通风阻力增大的原因采用相应的调节方法。通常采用的方法有增大巷道的断面、关闭一些联络巷以及重新开凿风井等。在调节局部通风阻力后,一定要重新核算矿井的通风阻力。若局部通风阻力满足要求,则需要对矿井的通风机工况点进行核算;反之,则需要继续调节局部通风阻力,直到满足要求为止。
        3.4做好排放瓦斯安全技术措施
        施工前,通知西风井系统所有队组停止作业;下井前,所有参加排放瓦斯人员要认真检查所携矿灯及便携式瓦检仪,必须确保完好;所有排放瓦斯人员进入工作地点后,严禁随意开、关矿灯;在排放瓦斯时,要始终控制好所排放的风量,使回风流中的CH4不超过0.8%和CO2浓度不超过1.5%;排放瓦斯期间,无关人员要站在密闭上风侧。
结束语
        综上所述,矿井通风系统的稳定性对于整个矿井的安全生产来说具有极其重要的意义。因此,在矿井通风系统管理过程中,应当结合目标矿井实际情况,选择合理的通风方式以及高效的通风系统,最终实现整个矿井的安全高效生产。
参考文献
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