国家能源集团宁夏煤业公司 宁夏回族自治区银川市灵武市 751409
摘要：通过采取一系列的降低矿井通风阻力和调节风量的技术措施，使矿井满足了风量，降低了成本，节省了开支，增强了抗灾能力，保证了安全生产。
关键词：矿井通风阻力风量
一、煤矿通风的意义
由于煤矿井下狭小的工作空间，煤层开采过程中产生的有毒有害气体以及粉尘，若不及时的更新井下空气，则会对矿工的生命安全产生威胁，甚至还可能引起爆炸。所以，煤矿的矿井通风系统是煤矿井下工人的呼吸通道，保证矿井通风系统的有效性对于煤矿的安全生产具有重要的意义。矿井通风的主要任务使矿井巷道内的有毒有害气体以及粉尘的浓度降低到安全值以下，并能给矿井提供足够的氧气。在矿井设计时，矿井通风系统是合理的通风阻力满足要求。随着煤矿开采的进行，矿井的通风线路及通风的面积发生变化，导致矿井的通风阻力增加，矿井通风系统的效率降低。
二、通风系统阻力增加的原因
为了了解矿井通风系统的阻力，需要对整个矿井进行通风阻力测量，核算整个矿井的通风阻力，从而做出一些有效的通风线路调整，优化矿井的通风系统。导致矿井通风系统阻力的增加的原因主要有以下三个方面：通风系统的通风网络表差、局部通风阻力过大以及风流出现紊乱。
1、通风线路变长，通风网络变复杂
在煤矿采区初步设计时，只有一个工作面，通风系统是处于合理运行状态。随着煤矿开采的进行，通风系统的覆盖面积增加，通风线路增加。由于矿井的通风机的供风量是按照核算的通风阻力来进行的，当通风线路增加时这就无线之中增加了矿井的通风阻力。此外，由于回采的面积较大，形成了较大的采空区，这会导致采空区的漏风量增加，巷道漏风量也会增加。因此，在开采过程中矿井的通风网络有简单变得发展，造成矿井通风的有效性变差，矿井的通风阻力增加。矿井通风阻力的增加需要对矿井整个通风系统阻力核算才能发现。对于通风网络阻力的增加，最主要的解决措施是核定矿井通风阻力。
2、矿井的局部通风阻力增加
巷道是矿井通风的主要路径，因此巷道的阻力对局部矿井通风阻力起着至关重要的作用。巷道的通风阻力与巷道的表面粗糙程度、长度以及巷道的成正比，与巷道的风量的二次方成正比，与巷道断面的面积的三次方成反比。巷道的通风阻力与巷道的长度、断面形式以及面积、风量存在很大的关系。当巷道表面年久失修，或是出现渗水时，巷道表面的粗糙程度增加，这会导致巷道内的矿井通风阻力增加。与此同时，这也会导致巷道内风速的降低，在某种程度上会降低巷道内的通风阻力。当巷道中堆积过多的杂物时，这会减少巷道的有效通风面积，这会在很大程度上增加巷道的通风阻力，这是由于通风阻力与断面面积的三次方成正比。
3、巷道断面突变，风流出现紊乱
风流紊乱是指在风流在流动时，遇到巷道的通风条件发生改变而导致风流的速度发生变化，例如巷道断面突然变宽或变窄、巷道出现拐角以及巷道的分叉等，这会导致巷道的局部通风阻力会增加。在巷道的断面突然增大时，这会导致风速的急剧变化，根据流体力学可知，这种情况下会有涡流产生，会消耗通风的能量，增加了通风的阻力。当紊流流体流过巷道突变部位时，在惯性作用的影响下，流体很难跟随巷道的边壁的突然变化而变化，致使主流与边壁迅速脱离，使主流与边壁间产生涡流区。主流会不断带走这些涡流，补充到主流中的流体又易形成新涡流，损失部分能量。
三、当前存在的主要问题
1、生产布局不合理
生产布局不合理必然造成通风系统的不合理。尤其是一些老矿区，井深、巷道长，通风难度更大。
2、通风断面小
老矿由于以前的设计断面小，或巷道失修，堵塞风路，增加通风阻力，造成深部供风紧张的局面。另外，在总回风井和总回风巷局部地段发生冒顶.片帮、倒棚、通风设施拆除不彻底、煤泥阻塞等不能及时处理.使矿井通风阻力增大，造成通风安全性差。
3、构筑物数量多、质量差
通风构筑物也是通风系统的主要组成部分.是为了疏导、截断、控制、调节矿井通风的设施，由于生产布局不合理、盲目增加通风构筑物，增加通风网络的阻力，由于安装、施工、管理差造成通风构筑物质量低、漏风、串风、阻力大等，使通风系统稳定性差。
4、通风系统中局部阻力大
由于通风设计和施工管理不善造成断面突然扩大或缩小，巷道急转弯，分岔等使局部阻力增大。
四、降低矿井通风阻力的具体措施
1、具体要求
施工后的通风系统能力应和生产能力相适应。技术要合理可靠。风量充足、风流稳定。要最大限度的降低风阻。进而来增加矿井的风量。
2、降低矿井通风阻力的方法
降低矿井的通风阻力，首先确定通风系统的最大阻力路线，通过阻力测定调查最大阻力路线上阻力分布，找出阻力超常的分支、对其实施降低摩擦阻力和局部阻力的措施。摩擦阻力是矿井通风阻力的主要组成部分，因此要以降低井巷摩擦阻力为重点，同时注意降低某些井巷的局部阻力：
①画出矿井通风系统示意图和通风网络图，并且标上通风设施；
②列出巷道阻力计算公式；
③根据实测的数据带入公式进行计算.得出最大的通风阻力巷道。
3、通风现状分析
通风现状的分析是掌握现场实际情况的基础上进程的，分析的对象就是实测的数据，通过对数据的统计找出通风系统存在的问题。
（1）通风网络的阻力分布，根据统计的各风路的风阻、阻力的分布状况，找出高风阻、高阻力的区域和巷道；
（2）检验各巷道的断面是否合理，风速是否满足《规程》的要求；
（3）对通风构筑物的数量和质量进行统计分析，找出设计、施工、管理上存在的问；
（4）分析生产布局所存在的不合理因素及其对通风系统的影响。
4、降低通风阻力的方法
（1）合理布局生产，使通风系统处于最佳状态，通风系统改造和其他生产环境改造相结合，做到均衡生产，简化状态，通风系统改造和其他生产环境改造相结合，做到均衡生产，简化通风系统；
（2）降低通风网络阻力，如加强巷道维修，采取经济断面巷道，对高阻力路线应采用分区通风，增加并联网络、改变流向、开掘新风路、另打新风井等措施；
（3）提高风机附属装置的综合效率。摸清矿井主要通风机装置存在的问题，以及漏风情况，然后对症下药，进行治理；
（4）堵截漏风、提高风量利用率。对于井口、井底车场、煤仓、通风构筑物等地点的漏风应从设计、施工到管理上进行综合治理。
五、结语
我国煤矿大多是通过井工开采，而矿井通风是煤矿井工开采的基础。为了保证煤矿井下开采的安全性，矿井通风系统必须处于最佳运行状态。在开采过程中，矿井通风系统的运行状态会发生改变通风效率降低，因此必须对矿井通风系统进行优化。在煤矿开采过程中，相对于生产初期矿井的通风网络发生了巨大的改变，矿井通风网络变得复杂，矿井通风阻力增加，巷道漏风严重，局部供风量严重不足，通风调节困难。由于煤矿井下恶劣的生产环境，一些矿井通风设施在使用时发生了老化，或者通风设备的容量不能满足矿井通风的整体需要。
参考文献
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