刍议煤矿井下作业通风技术应用要点
   来源:中国科技博览     2021年08月04日 09:42

煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范AQ1048 2007 煤安标准

王厚平

[摘 要]对于井下采矿作业来说,良好的通风条件是保障工作顺利进行的首要因素。通常情况下,矿井通风耗能是比较多的,因此,对井下采矿通风技术的研究,有助于采矿企业提高能源的利用率,实现节能降耗。本文在此从煤矿井下作业的气体隐患出发,对如何做好煤矿井下通风技术提出了几个重要措施。

[关键词]煤矿;气体隐患;通风技术

中图分类号:TD724 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0034-01

一、煤矿井下作业的气体隐患

我国煤矿作业中事故层出不穷,死亡人数呈现增长趋势,这是一个令人无比痛心的事实,追究起煤矿作业事故屡屡发生的原因,大部分都是由于通风工作不完善而导致的。

地面空气在进入了矿井之后,它性质与成分都会变得有所不同,氧气的浓度会降低,且二氧化碳的浓度增加,氮气的含量过高,使工作人员出现窒息的情况。

瓦斯对于煤矿井下工作的安全具有极大的隐患,会造成较大的灾害,时刻威胁着工作人员的生命财产安全,因此对于瓦斯灾害的防治措施必须引起国家、社会和煤矿企业的高度重视。

二、煤矿井下作业的几个重要的通风技术措施

1、正确、合理的选择矿井通风系统

矿井通风系统是由向井下各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路和通风动力和通风控制设施等的总称。根据进、回风井的布置方式、主扇的工作方式及安装地点,矿井通风系统可分为:按进风井与回风井在井田范围内的布局分为中央式、对角式和中央对角混合式;按主扇的工作方式分为压入式、抽出式和压抽混合式。因此,选择合理的通风系统应在能保证安全生产的前提下,尽量减少通风工程量,降低通风费用,力求经济合理。

2、保证风流的稳定,有稳定的矿井通风结构

在保证风流稳定的工作中,减小相互干扰的因素,做到矿井各采区的通风系统各自独立,即每个采区要有单独的回风巷;各分系统的通风阻力在多台主要通风机联合通风的过程中要做到尽量接近,总进风巷的断面要注意对联合运行公共风路的风阻减小,其断面要注意不能过小。在一般的情况下,公共风巷的通风阻力应不大于最低阻力系统阻力的1/4,从而保证通风机在运行的过程中不会相互干扰,实现联合运行风流的稳定;每个分支要保持一定的通风阻力,该阻力主要是通风机在这一分支上作用的机械压力,这样即使矿井的大气压力有所波动的时候,分支的风流依旧可以保持稳定。

在掘进和采煤工作面要注意采用独立通风,当出现工程布置无法进行独立通风时,可参照串联通风在《煤矿安全规程》中的规定,特别强调的是串联通风的次数不得大于1次,在采煤工作面或者是采区内的掘进巷道遇到地质构造需要重新开挖巷道,但是在重新布置独立的通风巷道却又很困难时,其回风可采用串入工作面,但是采用这种方法的过程中要注意制定出相关的安全措施,并且按照相关的规定来进行操作。

3、合理的选择施工技术

井下采矿的阶段,能提高矿井通风方面的效能。主要应确保施工人员通过有效的对策,降低风阻。有效的控制风阻包括:局部和巷道降阻、构筑物体降阻、完善通风路线完成。其中局部降阻技术,能在井下采矿阶段,针对不同巷道的断面实行连接处理。完成处理,可确保巷道断面间连接,达到收缩/扩大状态。处理阶段,断面连接位置的导风板,可正确的引导风流。与此同时,巷道直角转弯位置的处理,同样能控制风阻。巷道中,合理的构建构筑物,能减少风阻,一般做在风量集中的位置/风速较大的地域建立构筑物。需要注意的是,需控制构筑物的阻力,提高其气动性能,降低巷道漏风的几率。还能加强巷道通风效率,减少对系统能耗的改变。为节约通风方面的成本,应构建构筑物,如导风机和扩散塔等。巷道形状,同时会对风阻构成一定的影响。其会随着矿井巷道断面的周长而发生改变,矿井通风方面的阻力同时会有一定变化。矿井巷道断面立方的转变,使得矿井通风方面的阻力同样会得以控制,从而提高矿井通风的效果。

4、合理选择矿井风置的调节方法

在通风网络中、风流按巷道风阻的匹配关系,分配到各作业地点的风量往往不能满足要求,需要采取控制与调节风量的措施。此外、随着巷道的推进和更替、相应的要求及时进行风量调节,按调节的范围、可分为矿井总风量进行调节和局部风量调节。把增减矿井总风量的调节,称为矿井总风量调节。矿井总风量调节有:(1)改变主要扇风机特性,主要通过改变主要扇风机转速或改变主要扇风机叶片安装角的方法;(2)改变矿井总风阻、降低某些风速较高的巷道(如矿井總回风道)的风阻。局部风量调节有三种方法:增加风阻调节法、降低风阻调节法、辅助通风机调节法。增加风阻调节法增加风阻调节法实质就是以阻力值为依据,在阻力较小的风路中增加一项局部阻力,使并联网孔中各条风路的阻力达到平衡,从而保证风量按需供应。而在巷道中设置风窗(调节风门)就是增加阻力调节法中的一种方式。降低风阻调节法主要是降低巷道中的阻力,其主要途径是扩大巷道的断面积,或修复己报废的并联巷道,或另开掘新的并联巷道。降阻调节法是减少矿井总风阻,增加矿井总风量,调风效果显著,与增阻调节法相比,还可使主要通风机通风耗电降低。辅助通风机调节法辅助通风机调节法实质就是以阻力较小的风路的阻力值为依据,在阻力较大的风路中安设一台辅助通风机。让辅助通风机产生的风压克服―部分阻力,使并联网路阻力达到平衡,从而达到风量调节的目的。辅助通风机调节法在较大的风路安设辅通风机,可不必提高主要通风机用于这条风路上的风压,而相当于主要通风机对这条风路的工作风阻下降,它比降阻调节法简便易行,施工时间短,但是管理较复杂,安全性比较差。上述三种风量调节方法各有特点,在运用中应根据具体情况,因地制宜的选用。

5、煤矿井下均压通风技术的应用

均压通风技术,则主要通过降低通风通道两端之间的风压平衡,实现风压的有效调节与改善,安装相应的调压装置。均压通风技术常被用于高瓦斯煤矿井下通风系统之中,利于有效控制煤矿井下采掘工作面等所有巷道空气中瓦斯含量,降低两端风压平衡,避免瓦斯涌入到采矿工作面中,避免发生瓦斯事故,保证井下作业人员的作业环境,促进煤矿采掘工作的顺利有序进行。

此种通风技术建立在风机两端风压均匀的基础之上,否则无法保证瓦斯不涌入到采矿工作面。均压通风技术操作较为简单,且具有较高的安全稳定可靠系数。最主要的优点在于,风机性能发生障碍的情况下,依然能够保证巷道通风正常,不会对煤矿井下瓦斯排通造成影响。

6、加强对循环风的检查

循环风如果得不到控制,那么掘进工作面的瓦斯、粉尘等有害气体就不能够被稀释,有害气体的浓度就会增加,这是非常危险的。所以,在平时我们就要注意加大对循环风的检查,常见的检测方法有:站在通风机口或巷道口,靠近风筒一侧,用粉笔末、尘土等来试看风流流向。

三、结语

综上,为了实现矿井安全生产,需合理选择矿井通风系统,加强井下通风设施的管理及维护,合理选择矿井风量的调节方法,加强局部通风机的管理力度,加强瓦斯管理、防止瓦斯积聚,加强矿井通风安全管理,进而保证煤矿企业经济的稳定发展。

参考文献

[1] 韦雷.高瓦斯煤矿通风措施探析[J].山西科技,2013,05:154-156.

[2] 刘绍朋井下采矿矿井通风节能技术[J].经营管理,2012(19).

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