关于采矿矿井通风节能技术的应用研究

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年3月8期   作者:王兴源
[导读] 煤炭资源是我国经济发展主要依赖的能源之一,
        王兴源
        锡林郭勒盟山金白音呼布矿业有限公司  内蒙古自治区锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗  026300

        摘 要:煤炭资源是我国经济发展主要依赖的能源之一,煤矿生产安全与经济发展和民生生活密切相关,是采矿业工作的重中之重。只有矿井生产安全,才能谈到采矿行业的持续发展。矿井通风管理是确保矿井安全生产的工作重点,采用科学的矿井通风节能技术,才降低采矿事故的发生率,提高采矿行业的工作效率和经济效益。本文简单介绍了煤矿矿井通风管理现状,分析了影响矿井通风节能技术应用的因素,结合实际探讨了实施矿井通风节能技术策略。以供同行借鉴。
        关键词:采矿矿井;通风节能技术;应用
引言
        通风系统在采矿矿井生产安全管理中处于重要地位。矿井通风系统采取优化措施后,实现对矿井内有毒气体有效排除,最大程度降低能耗,为煤矿生产任务和生产目标顺利实现提供保障。井下工作空间环境具有封闭性特征,且开采过程中容易泄露硫化氢等毒性气体,如果通风设施不够科学,采用通风技术落后,容易造成发生安全,带来人员伤亡和影响经济效益的后果。采用矿井通风技术措施是为了确保井下工作环境的安全,对生产事故发生起到预防和控制作用,同时保护现场人员的安全,保证企业的经济效益。矿井通风是采矿工作过程中必不可少的安全保障技术。在达到良好的通风效果的同时,从经济的角度考虑,应减少资源的消耗。通过采用节能通风技术措施,既保证矿井通风效果良好,又可有效节约能源消耗,达到矿山成本控制目标。
1 煤矿矿井通风管理现状
         煤矿企业主管领导对安全问题的重视程度不够,甚至一些领导对专业知识掌握不全面,认为只要在煤矿内部通风条件好,只要没发生瓦斯泄漏或爆炸等非常严重的情况,采煤工作是正常的。这种态度显然缺乏通风管理的基本专业知识,而且只是以营利为目的,而不是人文主义的行为,这样的行为,给我国的煤矿开采工作带来不利的影响。
         我国机械设备仍存在老化,落后于世界平均水平,随着煤矿开采的不断发展,开采深度也有所下降,对通风和安全管理的要求越来越高,但是,我国的技术水平很低,在通风管理技术上相对落后,在一定程度上阻碍了我国煤炭开采的进步,也导致了事故发生概率的增加。
         我国大部分的煤矿开采企业缺乏安全意识,在煤矿企业的生产过程中一味地强调产量,对于安全生产以及通风管理等方面的工作就比较疏忽,从而导致煤矿矿井的企业或者单位整体安全意识不达标,包括领导层对于安全管理制度的忽略、普及安全意识力度弱;以及直接参与生产的工作人员对自身安全的防护工作不到位,或者是对于设备、机械的不了解等问题导致意外的事故发生。
         安全管理部门把生产数量和高利润的生产放在首要目标,从而忽视安全问题,不没有定期对生产设备工具,定期检查和维护,维护工作,导致出现问题多多,对安全生产工作十分不利。

2影响矿井通风节能技术应用的因素
        2.1矿井内部结构
        在开采过程中,地下开挖受矿山地质结构的影响,矿山布局也会随之发生变化。面对不确定的开采因素,矿井内部的风道会随着矿井隧道的变化而改变。因此,工作人员需要根据矿井隧道的实时变化采取适应通风策略。由于通风节能技术应用策略的改变需要大量时间,影响通风效果,影响井下安全生产和生产效益。为了减少通风节能技术应用调整的不利影响,合理布置矿井通道对技术人员来说非常重要。
        2.2矿井风道断面
        矿井风道设计不科学,风道断面太小。而矿井风道内部一旦出现较大风流,就会因风道断面太小而造成通风阻力很大,这种情况下会导致风道长时间使用严重受损,给井下生产环境带来很大风险。另外,风道断面太小还会使风压或风量降低,对矿井通风效果产生不利影响,增加通风设备能耗。
        2.3矿井通风构筑物
        在矿井通风系统中,该结构的主要作用是调节矿井通道内的空气流量。

但由于矿井通风结构设计不合理或结构施工不规范,导致通风结构不能发挥理想的效果,如典型的矿井风道漏风、交叉空气等情况,导致通风阻力增大,通风效果差,能耗高。
        2.4矿井通风设备
        通风机械设备参数设置不合理,工作状态不好,导致通风设备能效低。通风管理标准单一,未充分考虑特殊情况下的通风标准。通风标准缺乏灵活性,管理要求严格造成矿井通风机械能耗浪费,不利于通风节能目标的实现。
3实施矿井通风节能技术策略
        3.1优化矿井通风系统
        矿井风道的布局和通风管路一定要根据矿井的内部结构来设计,以确保风道内部的空气阻力比较小,降低通风系统的故障率,使通风系统能够正常使用,工作效率得到提高。随着矿山深度的加深,巷道内部曲线变得越来越曲折,巷道的阻力通常会增大,这将对通风系统的工作效率产生负面影响。因此,矿井巷道的设计十分重要。需要优化矿井布置和风管路径,选择最短的通风路径,及时堵塞废弃通道,尽可能减少风管阻力,避免废弃矿炉给通风系统带来严重影响。在通风结构设计过程中为减少通道风阻,可采用风力集中输送的方式,避免漏风现象的发生。在设计巷道的时候,需要综合考虑巷道断面和风量参数,尽量减小输风管的阻力,采用短周长的巷道断面来减小风力摩擦系数。巷道多采用短直式,以减少转弯的次数和程度,达到降低抗风阻力的效果。矿井通道内的杂物要及时清理,减少巷道内的障碍物,给通风系统带来的阻碍,创造畅通的路径,尽可能降低风量阻力的损失,使通风效率得以提高。
        3.2利用自然风
        矿井通风效果与风压、通风量、通风频率有着密切的关系。可以利用自然风使矿井通风系统的环境得到改善。自然风可以为地下通风提供空气循环动力,但当自然风压力控制不合理时,容易造成通风事故。因此,要充分考虑自然风的风向,风量、风压等规律和特征,充分发挥自然环境的积极作用,使自然风可以配合通风布局。通过对自然风压的有效利用来调整矿井通风状况,使井下作业安全环境得到改善,同时也节约了通风能耗。
        3.3优化风机设备
        矿井通风设备主要以主风机为基础,因此主风机的能耗与矿井通风系统的总能耗密切相关。研究发现,主通风机的能耗约占矿井通风系统总能耗的90%,因此,主通风机的节能问题就十分重要。大多数矿井的通风主风机都具有使用时间长、故障率高、维护成本高、耗电量大的特点。对老旧高能耗主风机进行升级优化不仅可以降低通风能耗,还可以节约设备维护费用。采用新型节能主风机,可取得良好的节能效果,降低维护成本。除了达到良好的通风效果外,还可以达到节约能耗,提高企业的经济效益。
        3.4利用自动化及信息技术
        随着科技的不断进步,现代信息技术在矿山生产管理中被越来越多的应用。能够对矿井通风管理中出现的监测精度低、风量控制滞后、设备控制落后、风量调节自动化程度弱等技术问题进行及时调整,及时发现矿井通风网络中各种设备之间的动力匹配、联动性、通风危害识别能力等技术问题。重点从通风网络分析、通风参数监测和通风调节等方面完善通风系统设备,提高通风隐患的排查能力,提高矿井整体通风的技术水平。
        3.5强化通风管理
        结合矿井通风的实际情况,以通风设备与技术为管理体系的出发点,以安全与效率为通风管理的立足点,制定具体的管理标准和管理流程。采用分区或分段等不同的管理模式,不断加强通风节能技术的应用力度,确保实现矿山安全生产以及节能的目标。
4结语
         综上所述,井下通风是矿山行业中安全生产管理的重要内容。在对矿井通风节能技术进行充分了解的基础上,对影响技术应用的主要因素进行分析,采取多方面的合理技术措施,构建合理、有效的矿井通风系统,最大限度地减少矿井生产安全事故的发生,实现安全、节能环保的生产管理目标,为矿山企业提高经营、管理效率创造基本条件。
参考文献:
[1]糜秋元.探索采矿矿井通风节能技术的运用[J].资源节约与环保,2019(08)
[2]张锐.煤矿矿井通风节能技术分析[J].中国机械,2019(5)
[3]狄永明.井下采矿矿井通风节能措施的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019(07)
[4]申晓良.浅析矿井通风系统优化[J].能源与节能,2020(01)

作者简介:王兴源(1990-12-12),男,汉族,籍贯:山东省平度市,当前职务:副主任工程师,学历:本科,研究方向:采矿
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