肖志军1、殷明1 公维振2
1 山东明兴矿业集团有限公司小港煤矿 山东 新泰 271200
2 山东明兴矿业集团有限公司 山东 新泰 271200
摘要:我国煤矿多采用井下开采方式因其巷道深度较大所以良好的通风是必要条件之一。完善的通风设施和通风管理制度能保证矿井的通风,能将矿井中的瓦斯和煤尘浓度控制在发生爆炸的范围之外,并有效控制矿井温度,大大降低爆炸发生概率。通过科学措施做好通风事故防范工作,保证煤矿工作的顺利进行。
关键词:矿井通风;通风安全;治理措施
引言
矿井通风是指将新鲜空气输入矿井下,增加氧气浓度,以稀释并排除矿井中有毒、有害气体和粉尘。矿井通风的基本任务是:供给井下足够的新鲜空气,满足人员对氧气的需要;冲淡井下有害气体和粉尘,保证安全生产;调节井下气候,创造良好的工作环境。为了使井下风流沿指定路线流动分配,就必须在某些巷道内建筑引导控制风流的构筑物即通风设施,它分为引导风流和隔断风流的设施。新建大型矿井通风系统以对角式、分区式为主,改扩建的生产矿井以混合式为主。目前我国矿井通风主要包括抽出式,压入式,混合式三种。
1、矿井通风存在问题
1.1安全系统问题
在现今我国部分煤矿开采当中,在通风安全系统的建设方面存在不同的情况,在具体通风系统设置当中,需要保证同挖掘路线具有较好的匹配性,但在部分位置没有对通风路线进行合理的设置,在对煤矿挖掘线路设计时,设计人员也存在没有对通风系统入线科学考虑的情况,并因此使工程在具体施工当中,作为工作人员无法充分结合图纸对通风系统进行科学的设置,仅仅能够根据经验或者以往的方式进行设置。这部分情况的存在,都会对实际通风效果产生影响,以此加大了意外事故的发生几率。
1.2通风设施问题
在具体工作开展当中,设置通风的目的即是对矿坑当中的氧气进行补充,在对有毒气体浓度有效降低的情况下使矿井当中空气具有更好的流动性表现。在现今煤矿施工当中,也存在没有科学设置通风设施的问题,对于工作人员来说,没有充分认识到通风设施的重要性,也存在将风门作为通风设施设置的问题,单纯为了提升空气置换效率而对风门的数量进行增加,反而会因此影响到矿井当中工作人员的人身安全。这是因为当风门数量较多时,则可能是矿井因此存在漏风的问题,进而加大了施工人员的工作危险系数,且如果没有科学设置风门,也可能因此导致其他意外事故的发生。
1.3安全管理问题
煤矿企业在运行当中,在安全管理层面也存在较多的漏洞,作为管理人员并没有对通风安全管理这项工作形成充分的重视,并因此导致相关问题的发生。在具体开展煤矿通风管理时,经常会出现不符合安全性等情况,并因此使通风系统无法获得预想的效果,进而导致相关安全事故的发生。如果没有恰当处理好通风安全管理,则会使矿井当中的安全通风效果存在不足,当紧急情况出现时,无法及时进行处理。
2、矿井通风系统的优化改造
矿井通风系统是向矿井各用风点供给新鲜空气、排出污风的通风方式(进\回风井布置的方式一中央式、对角式、混合式)、通风方法(抽出式、压入式、抽压混合式)、通风网络(由风流流经的巷道及相关设施组成)和通风控制设施(通风构筑物)的总称。
近年来,为适应综合机械化采煤的要求,根据生产集约化,开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况,以“针对现实、着眼长远、因地制宜、对症下药、综合治理、节能增风”为指导思想,对煤矿进行了通风系统优化改造,配合生产矿井井田合并、开采范围扩大和储量增多等改扩建工作。这类通风系统优化改造主要有以下几个方面内容。
2.1通风方式的改革
根据矿井的特点和需要,把中央式通风演变为中央一对角式混合通风系统。为适应综采集约化生产,工作面单产超过1Mt/a的要求,对矿井采用分区域开拓。因此,形成区域式通风系统,即每个区域均有一组进、回风井,各个区域采用相对独立的通风技术。它具有通风线路短、风阻小、区域间干扰小、安全性好,便于选择主要通风机,使其实现高效节能的特点,提高了矿井的通风能力和抗灾能力,适用于特大型矿井或因地质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井。总之,新建大型矿井通风系统以对角式、分区式为主,改扩建的生产矿井以混合式为主。
2.2主要通风机的经济运行
主要通风机的经济运行能力的提高 为提高主要通风机的经济运行能力,主要开展了以下工作。
(1)为适应通风系统的变化和生产集约化的要求,研制出FD型的对旋式风机。该系列风机具有能耗低、效率高的特点,因而迅速在我国煤矿推广。进而无驼峰式轴流风机的研制成功增大了通风机的稳定工作区域。
(2)研制出离心式风机的调速装置,如可控硅调速、液力偶合器和变频调速装置。
(3)加强了通风机及其附属装置管理,减少风硐、风机内部以及扩散塔的阻力损失和漏风,提高了通风机运行效率。在生产矿井进行老、旧机的运行状态改造中,主要查明了通风机特性与通风网络风阻特性匹配差,主要通风机选型偏大,风机转速偏高,电机容量偏大,使风机长期处于低效区运行等问题,提出一整套风机经济运行的办法,对老、旧风机进行多种方法的技术改造,如采取更换机芯、改造叶轮和叶片等办法提高风机运行效率。
2.3采区通风系统优化布置
采区通风系统优化布置 优化采区和工作面的通风布置,能有效提高通风能力和排出瓦斯的效果。随着集约化生产和矿井向深部发展,采区和采煤工作面的绝对瓦斯涌出量剧增,要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。在采区的通风系统布置方面,采区内有独立的进风和回风上山,利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风,提高了采区的通风能力和风流的稳定性,也为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险提供了有利条件。在采煤工作面的通风布置方面,在常规的U型通风布置的基础上,提出了U+L型方式(或称尾巷布置方式),改变了采空区的流场分布,较有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯积聚,促进了采空区瓦斯的排放。为了防止专用瓦斯排放巷瓦斯超限,又提出和采用了Y型的通风布置方式,单独供应新鲜风流直接稀释采空区涌出的瓦斯。此外,还采用了W型和Z型等布置方式,在适宜条件下均取得了较理想的通风效果,大大地改善了采煤工作面的通风条件,保证了安全回采。
2.4新型通风设施
新型通风设施的使用 为适应矿井灾变时期风流控制的需要,研制出能在地面利用矿井环境监控系统或远程控制系统操纵井下主要风门的自动系统,解决了灾变时期,当矿工和救护人员难以到达灾区和烟流入侵区域而按救灾要求必须开启或关闭风门的难题。
3、结 语
在矿井生产当中,通风管理是非常重要的一项内容,如果在通风工作方面效果不佳甚至发生问题, 则将会因此对煤矿的安全生产造成严重的影响。对此,则需要能够在具体生产当中对该项工作引起重视,从多方面入手采取措施做好通风管理工作,保障生产安全。
作者简介:肖志军(1980年9月―),男,毕业于山东科技大学煤矿开采技术专业,大学专科学历。现任山东明兴矿业集团有限公司小港煤矿地测科长。