煤矿通风优化改造研究

能源研究

煤矿通风优化改造研究刘文新（山西昔阳运裕煤业有限责任公司，山西昔阳045300）

摘要：从煤矿通风的基本知识入手，介绍了优化改造通风系统的相关措施，阐述了煤矿开采行业存在的一些问题和

相关防范办法等，以期为日后相关工作的顺利进行提供参考。关键词：煤矿开采；通风；回风量；通风阻力中图分类号：TD724文献标识码：A文章编号：2095-0802-(2018)10-0022-02

ResearchonOptimizedReformofCoalMineVentilation(XiyangYunyuCoalIndustryCo.,Ltd.ofShanxi,Xiyang045300,Shanxi,China)

Abstract:Startingfromthebasicknowledgeofcoalmineventilation,thispaperintroducedtherelatedmeasuresforoptimizedreformingtheventilationsystemandexpoundedsomeproblemsandrelatedpreventionmethodsinthecoalminingindustry,inordertoprovidereferenceforthesmoothprogressofrelatedworkinfuture.Keywords:coalmining;ventilation;airreturnvolume;ventilationresistance

LIUWenxin

0引言

煤矿行业一直都具有较大的危险性，经常发生安全事故。在煤矿生产中，除了矿井坍塌等会对人的身体造成直接伤害外，矿井生产过程中产生的大量粉尘和一些有毒有害气体也会影响人的身体健康。当这些气体聚集到一定程度时易发生瓦斯爆炸事故，造成无法估计的后果。所以，矿井通风是非常必要的。要想对煤矿生产过程中的通风步骤进行优化改造，先要清楚煤矿通风的基本原理和基础知识，明确相关工作中存在的问题。1

1.1煤矿通风基本知识

矿井通风的基本要求矿井通风的基本要求有以下几点：a)矿井通风主要是向井下通入足够的空气，使得井下的工作人员能呼吸足够的O2；b)通风能够冲淡煤矿生产过程中产生的有毒有害气体和矿尘，并且将它们排出，以保证矿井下的空气质量，使其能够在规定的安全范围内；c)通风对于调节矿井下的环境也有重要作用，通入充足的、新鲜的空气能够让井下达到规定的温度、湿度等要求，为工人们创造良好的工作环境。1.2通风的原因矿井内的空气是由地面上的新鲜空气与矿井下产生的各种有害气体混合而成。与地面的空气相比，矿井内的空气CO2浓度高、O2浓度低，而且各种有害气体，比如CO、SO2、H2S等的混入使得井下空气的压力、温度和湿度都发生了变化，一旦这些指数不符合收稿日期：2018-08-07

作者简介：刘文新，1974年生，男，山西交城人，2017年毕业于中国矿业大学安全工程专业，助理工程师。

矿井安全标准，就容易发生事故，所以，通风是煤矿开采过程中不可或缺的内容之一。1.3矿井通风的作用煤矿开采时，矿井下有瓦斯和其他的有害气体以及矿尘等，很多煤矿发生重大事故大多与通风系统有关。通风系统不合理是引发瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故的主要原因，所以，矿井通风是保证煤矿开采工作安全的重要措施之一，在防止重大灾害事故、保证煤矿开采安全方面发挥着至关重要的作用。1.4矿井通风设施管理制度矿井通风设施管理包括以下几点：a)矿井下的风门需按照质量标准由防工区堆砌筑成，并且风门要有自动关闭的功能，如果是通车风门，则要满足行车要求；b)在建造风门时，两道风门不仅要实现闭锁，而且风门闭锁要在建造风门时同时安装，风门遥讯装置由通防科安全监测队负责安装；c)井下风门由相应的施工单位负责管理，并且严禁同时将两道风门都敞开；d)在安装调节风窗和调节风门时，两者要能够灵活调节，并用固定装置安装好；e)风门严禁私自拆除，如果遇到特殊情况，比如运输大件难以通过风门时，应该及时通知通防工区处理，防止通风系统被损坏。2煤矿通风系统优化改造的措施

现在针对煤矿通风这部分内容已经出台了相关办法，提出了一些优化措施，但各种煤矿事故仍然频发，所以，对煤矿通风系统的优化改造是一项重要任务。2.1增加回风量通过更换主扇、扩帮回风斜井、新增2个矿带穿脉联络巷优化通风系统增大矿井的总回风量，让回风量达到设计的风量值。要想增加回风量，必须从主扇入手。要确保所用的主扇电动机的功率与主扇配套，可以·22·

2018年第10期刘文新：煤矿通风优化改造研究2018年10月

在1466m处的回风中段另外选择一条回风巷道，重新选配一台主扇并配置一套与主扇相配的电动机。而对矿井内风量的调节还可以从以下几个方面着手，根据实际情况来进行调节：a)通过一些设备来调节风量，比如风窗、通风机、射流器等这些较为简单的设施；b)缩短通风的风流线路；c)通过改变井巷支护形式来调节风量[1]。2.2减小矿井回风段的通风阻力减小矿井回风段的通风阻力，可以通过增大回风巷的断面面积，增加一些并联回风巷道的方式来实现。根据矿山井下的实际情况，比如可以在1344m和1390m处的中段部分清理出一条原采场回风天井，与已经有的中段回风斜井形成一个并联风路。主要的回风井巷内的最佳风速可以取6m/s～8m/s，一般情况下不超过10m/s。考虑到井巷刷帮的费用相和掘进相要低一些，可以将1183m～1465m标高间的主要回风斜井断面的面积增大到20m2，此时需要刷长的回风斜井的总长为517m[2]。2.3模拟一个煤矿开采设计假设拟开采的2矿带中最高一个回风中段为1380m，最低一个为943m，为了解决2矿带的进风和回风问题，可以在1183m～1380m处的中段选择一条靠近2矿带的穿脉巷道。这样，就使得2矿带1183m以及以上的各中段部分都可以通过2个矿带之间的穿脉联络巷进风，再通过1380m中段处的穿脉联络巷回风。由于矿山规划2矿带1183m以下的开拓系统拟采用“延伸斜坡道＋辅助斜井”开拓，所以，2矿带1183m以下各中段要进风的话，可以利用斜坡道、辅助斜井来帮助其进风，再通过各中段倒段回风斜井回至1380m回风中段回风，最后利用1380m回风巷道汇集到总回风斜井完成回风。2.4建立一个主通风机在线测控系统为了避免主通风机运行时出现问题，提高它的安全性，可以在矿山上建立一个主通风机在线测控系统。通过在线测控系统，能够实时监测通风系统参数、环境参数、通风机的性能参数、电机的电气参数、电机振动参数等，还能进行数据管理、报表管理、性能测试等。这样，矿山的管理人员就可以在煤矿生产过程中随时掌握通风机的运行状态，并且远程操控，从而避免很多意外的发生，保证通风主机安全有序地运行[3]。2.5通风系统优化改造后通风网络解算随着科学技术的快速发展，计算机技术已经被应用于各个领域，在煤矿开采这一领域同样也可以利用它。通过一些计算机软件可以解算矿井通风网络，以此实现矿井通风系统的模拟仿真。通过这种技术能够明确通风系统的各种准确数据和各种状态，进而为煤矿通风系统的优化改造提供技术支撑，也为方案优化提供数据基础。计算机通风网络的解算步骤包括对数据初始化，创建通风巷道并编辑巷道的参数，检查通风网络，进行迭代计算，然后调节风量，得出解算报告。采取优化措施改造后，煤矿矿井通风系统的通风总阻力和比之前大幅减小，对应的主扇工况点轴功率也会大幅降低。由以上的举例数据可以得出总阻力大约降低了927.83Pa，而对应的主扇工况点轴功率也会降低342kW左右。如果以330d/a、24h/d的工作制度来计算耗电量，那么，改造之后矿井通风系统每年能够节约2.7086×106kW·h左右的电。而且经过这样的优化改造之后，大大提高了通风系统的安全性能，为煤矿生产工作人员提供了一个更加安全的工作环境。3目前煤矿产业存在的问题

a)有些煤矿开采单位私自购买炸药、雷管等发放给工人们使用，工人们很多都不具备专业知识，如果没有配备相关的专业安全人员，很容易引发事故；b)一些煤矿开采单位为了节省资金，没有按照国家规定为矿井下的工作人员配备定位系统。这样，如果矿井下发生意外，救援工作将很难进行，会对井下工作人员的生命安全造成极大的威胁；c)煤矿开采单位安全意识淡薄，几乎不组织相关工作人员学习煤矿安全知识以及一些防护自救的措施等；d)相关监管部门监管不到位，大都存在检查不到位、程序不规范、整改不彻底等情况。很多监管部门都是只走形式，根本不了解煤矿开采单位的实际情况，使得煤矿单位很多做得不合理的地方无法被及时发现并纠正，给整个单位造成极大的威胁。4相关防范措施

a)煤矿开采单位要始终把安全放在第一位，加大安全工作方面的投入力度，完善相关安全管理机制，相关的安全人员、安全设备都要配备齐全；b)增强相关部门的安全和依法行政意识；c)加大淘汰落后产能的力度。对于一些条件不足的，比如灾害严重、贮存条件差、资源枯竭的矿山，要立即停产。5结语

总之，煤矿开采是一项危险性较大的工作，每一个步骤都不能忽略，特别是通风这项，更是煤矿开采中的重中之重。相关单位不要认为有了完整的通风系统就可以高枕无忧了，时代在不断进步，任何技术都是不断向前发展的，所以，煤矿通风系统的优化改造也是非常重要的。而且在煤矿开采过程中，工作人员要保持谨慎，不可马虎大意，相关单位更是应该恪守本质，为煤矿开采的相关工作人员提供一个安全的环境。参考文献：1］徐百龙，范本龙.钱家营矿西翼通风系统优化研究［J］.山东工

业技术，2017(8)：289.

2］李树军.矿井通风技术及通风系统优化设计探讨［J］.机械管

理开发，2016(9)：148-149.

3］刘24(9)习山：152-154.

.煤矿通风系统优化改造研究［J］.技术与市场，2017，

（责任编辑：白洁）

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