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摘要:分析了影響通風安全的因素,介紹了構建煤礦通風系統的主要原則,并分析了優化煤礦通風安全管理技術的措施,主要有優化通風設計方案、優化通風系統、優化通風設施、保持通風系統的的穩定性、選擇合理的通風系統和科學調節礦井風量,希望給予煤礦通風安全管理以參考和借鑒。
關鍵詞:煤礦通風;安全管理技術;優化措施
1影響通風安全的因素
首先,通風因素。通風系統主要是由控制系統、動力系統以及通風網絡所構成,只有保證同時擁有這三個部分,才能體現通風系統的完整性。但在實際情況下,很多煤礦企業的通風系統并不完善,例如其通風網絡存在問題,不能保證風流以及動力的穩定,進而為井下生產埋下了安全隱患。其次,環境因素。新時期下,隨著我國煤礦開采深度的不斷增大,瓦斯的含量也逐漸增加,而瓦斯的大量涌出也為開采工作增加了難度。同時,由于煤層結構相對復雜,瓦斯和地溫的壓力會隨開采深度不斷增加,進而增加了安全事故的發生概率。
2構建煤礦通風系統的主要原則
首先,適應性原則。其主要是指在通風系統設計過程中,要結合企業的具體情況,確保通風系統可以為井下開采人員及時輸送新鮮空氣。其次,抗災性原則。煤礦事故具有不可預知性,在設計通風系統過程中,要對安全隱患進行分析,以切斷隱患為目標,從根源上防止安全事故發生,提高通風系統的抗風險以及抗災能力。
3優化煤礦通風安全管理技術的措施
3.1優化通風設計方案
為了充分避免通風系統出現短暫停風的情況,要對通風系統進行進一步的優化,通過合理的優化方案,保證通風系統的安全。煤礦企業在每個風道中都需要安裝對空風門,進而保證風機倒機中,井下風量保持不變[1]。同時,還要將PLC與通風系統連接儀器組成科學的倒機流程(見圖1)。如果1號風機正在運行,那么通過立式主風門,可以將數字信息輸入到PLC模板中,并且將其他通風機的輔助觸點信號也同時輸入到PLC模板中,通過PLC模板對通風系統進行優化控制,進而確保系統的安全性和可靠性。PLC系統檢測到1號通風的對空風門、風門全開以及通風機運行,那么2號風道的對空風門就會關閉,通風機也會停止運行。在開啟2號風道的通風機后,風流主要是從對空風門進來,對井下風量沒有任何影響。
3.2優化通風系統
通風系統設計要合理科學,企業在進行設計之前,要對礦井地形進行實地勘測,并且根據礦井具體情況合理選擇通風系統,避免出現通風系統無法滿足井下需求的情況,合理選擇局部通風機的類型,進而為企業節約建設成本[2]。
3.3優化通風設施
煤炭企業要根據通風設施的不同用途,將其控制風流設施、隔斷風流設施以及引導風流設施,其中,其位置要進行科學設計,在進風巷、回風巷、進風井以及回風井之間建立永久性擋墻。同時,對于需要聯絡巷的通風系統,應設置反向和正向永久性風門,防止出現風流短路的情況。與操作區相連接的巷道,要設置永久性擋風墻,為了避免出現串聯的情況,要在回風巷和進風巷之間設立風橋,進而將回風流和如風流隔開。在運輸巷還要設立自動風門,并且安排專人看護自動閉鎖,超過6m長的廢巷道和盲巷要設立擋風墻。
3.4保持通風系統的的穩定性
第一,煤礦企業要預防出現瓦斯積聚以及風流不穩定的情況;第二,在回采工作面建立獨立通風系統,通過采區的臨近煤層與上下階段的不同時回采,減少對回風流和角聯風路的干擾;第三,合理調節風門和風窗的位置,避免改變風流方向,通過繞道全面代替風橋,進而確保通風的安全性和穩定性;第四,對井筒部分進行科學的控制和計算,并且提高通風機的工作能力,進一步確保風流穩定;第五,定期演算以及檢查角聯風道的穩定性,根據結果進行及時調節,保證兩端的風壓具有一定數值差,進而確保其穩定性。
3.5選擇合理的通風系統
煤礦企業要結合礦井工作的具體情況以及主風扇的不同工作方式,進而合理選擇通風系統,按照回風井和進風井在并井中的范圍,其主要分為中央對角式、中央式以及對角式通風系統,按照工作方式主要分為混合式、壓入式以及抽出式。煤礦企業選擇通風系統的過程中,要以發揮礦井的社會效益和經濟效益為基礎,在保證安全生產的基礎上,選擇經濟安全的通風系統。同時,煤礦企業還要對主通風機的運行情況進行調節和優化,調節內容主要包括提高其風機工作性能以及降低其工作性能。其中,提高主通風機工作性能的主要措施包括以下幾點:第一,改變葉片形式,即將不扭曲葉片更換為扭曲葉片。第二,將老式風機更換為工作效能更高的新型風機。第三,對進風結構進行優化處理。第四,對引風道結構以及擴散器進行改造。第五,科學選擇通風機類型,進而對電機負荷率進行優化和改進。第六,對防爆蓋以及反風設施進行改造。反風系統容易出現防爆蓋不嚴、閘門不到位以及不嚴密的情況,進而導致外部漏風,因此,煤礦企業要對其進行合理改造,將所有閘門進行密封處理,對防爆蓋的類型進行調整和優化,杜絕其出現漏風情況[3]。
3.6科學調節礦井風量
礦井風量調節方法主要分為總風量調節和局部風量調節,其中總風量調節是通過改變主扇風機,進而改變風速,同時也可以選擇不同葉片安裝方式調節總風量;局部風量調節法主要包括輔助通風機調節、增加以及減少礦井風阻法等。煤礦企業在調節風量的過程中,要結合生產實際情況,保證通風系統可以充分滿足工作需求。同時,煤礦企業還要通過合理的措施降低通風阻力,其具體措施如下:第一,縮短線路長度或者挖掘新井巷。第二,減輕風機負擔或者優化通風網絡。第三,擴大巷道寬度,進而降低局部阻力。
3.7測量通風系統平差
測量平差是礦井通風分析的一個新概念,其主要是對通風系統進行自動控制和優化管理。新時期下,隨著信息技術在煤礦生產中的應用和普及,無論是系統系統定性或者定量分析,都需要對分風進行研究,通過參數求解,對通風系統進行控制和優化。對通風系統進行控制和優化的前提把握好各項參數,即巷道長度、斷面面積、斷面周長、斷面形狀以及摩擦阻力等,他們都是測量平差的客觀依據。
3.8增強通風系統自動化
實現通風系統自動化控制,需要系統完成對信號接收和傳輸,其主要包括監控數據和相關指令,傳輸信號的方式主要分為頻分制和時分制兩類,其中時分制根據不同時序,對信號進行依次傳送[4]。頻分制對頻率接收的同時進行信號接收和傳輸。實現通風系統自動化,可以對井下的溫度、各種氣體濃度、風量以及風壓等情況進行精準測量,并且通過自動化系統進行控制。圖2為通風系統自動化控制的應用原理圖。
4結語
煤礦通風系統是確保企業安全生產的基礎和前提,如果通風系統不能正常以及安全地工作,就不能為井下工作人員創設安全而良好的空氣環境,進而可能引發各種安全事故。因此,煤礦企業一定要提高思想認識,通過各種措施和途徑預防安全隱患,并且定期對通風系統開展安全排查工作,保證系統的安全以及穩定運行,降低安全事故的發生率。
參考文獻
[1]姚飛,夏保慶,張培齊.高瓦斯煤礦采掘工程中通風技術及安全管理對策探析[J].煤礦現代化,2015(3):35-36.
[2]王金鳳,楊利峰,翟雪琪,等.基于粗糙集和IPA的煤礦生產物流系統安全影響因素分析[J].安全與環境學報,2015(4):6-11.
[3]方博,馬恒.運用監控數據的礦井通風網絡動態解算及應用[J].遼寧工程技術大學學報(自然科學版),2016(12):1439-1442.
[4]趙建會,屈永利,袁曉翔,等.老礦井通風系統評價指標體系及其應用[J].煤炭科學技術,2011(8):60-63.
作者:蘆志明 單位:山西省陽煤集團礦山救護大隊