矿井通风系统稳定性影响因素分析

矿井通风系统稳定性影响因素分析

刁洪贵

云南东源镇雄煤业有限公司长岭煤矿云南昭通657200

摘要：矿井通风系统的质量关系着矿井生产流线的正常运作，故此，为保证矿井生产能够安全顺利的展开，相关人员要重视矿井通风系统的安全稳定性以让其能够充分发挥保障矿井生产安全和预防灾害的作用。通风系统较为复杂，该系统运行的稳定性会受到很多因素的影响。本文对这些因素进行了分析并希望能对研究提高通风系统的工作人员提供一定的理论依据。

关键词：矿井；通风系统；风流；数值模拟

【前言】矿井装置、通风井巷的网络、风流检测组成了矿井的通风系统，该系统运行的原理是借助各种动力向井下的用风地点提供较为新鲜的空气，如此以来可以让空气中的瓦斯的有害物质得以稀释进而排除，给井下的工作人员创造一个比较舒服的工作环境。此外，当井下作业发生事故的时候工作人员可以通过通风系统来控制风流的方向和急缓，然后结合其它的措施来控制灾害不再放大。由此可见通过研究影响矿井通风系统稳定性的因素提高该系统运行的安全性具有一定的现实意义。

1风机导致的不稳定现象

1.1喘振现象

矿井通风系统的风机如果在稳定性较差的工作区域作业会容易出现严重的周期性脉冲气流并引发风机的风量和风压出现不可控的变化，有时还会引发风机机器运转失常、周边噪音强度不自然增加的情况，当这些情况出现的时候不由为设备出现喘振现象增加了可能性。

1.2多风机互扰现象

我国煤矿生产力因我国科技水平的不断创新在不断增强，煤矿的生产规模也因此在不断扩大，煤矿企业为让回风井的数量跟上矿井的生产能力设置了越来越多的回风井，通风设备的数量也随着回风井数量的增加在不断增加。通过观察发现处于同一个入风口（回风口）的设备会出现彼此抢风的现象，而且由于不同风机设计的不同，不同类型的风机所对应的风压、风阻和工况点都有所不同，这种情况的出现就会使得风机在工作的过程中出现相互匹配不合的情况，当风机之间出现不配合的现象时就会导致一些风机出现停风、无风或者风流不可控的改变方向等故障。这些故障的发生让矿井的通风效果打了一个较大的折扣，矿井通风效果不好极其容易引发一些安全事故的发生，严重的还会威胁生产工作人员的生命安全。这种通风异常的情况被称为生产过程中的两翼对角式抽风，为了有效避免两翼对角式抽风威胁之后的煤矿的安全生产工作，相关技术人员要关注这类问题并积极寻找相应的解决方案。

1.3个别矿井通风方式老旧

有些生产技术未得到及时更新的煤矿单位，在矿井生产中仍然借助辅扇来增加矿井内的风压及风量，但是我国已经不提倡使用这种通洞方式来增加矿井内的风压和风量了，这种辅扇会在生产的过程当中昂主扇风机所影响并因此出现停风、风机反向的状况，这些都是造成通风系统不稳定的原因。

1.4矿井自身特性

处于不同地域的矿井彼此之间的自然风压和外部漏风状况也有所不同，矿井自身特性的不同也会对矿井通风系统的稳定性造成一定的影响。例如，在我国某些高原地区，矿井的通风系统会因为矿井主扇安装位置的不妥当产生自然风压做负功的情况。矿井漏风情况出现的时候又会使得通风系统送入工作面的有效风量也随之减少，进而引起通风系统反风作业，这类情况严重的会威胁矿井的安全生产，所以，设计矿井通风系统的人员需要高度重视这类问题原先在设计通风系统和选择相关风扇的时候要提前去目标矿井的实际现场进行考察。

2通风网络设计不合理

2.1主要通风支护短路

矿井通风网络出现设计的不合理性也会造成矿井通风系统出现不稳定性，所以设计通风系统的人员要注意设计内容与矿井的相容性。如果设计人员设计的通风支路出现问题会引发通风系统的风流出现不可控的波动，然后有可能会引发矿井通风系统出现不稳定的异状，当矿井出现异状的时候容易引发一定威胁矿内生产工作人员安全性的事故发生，当事故发生的时候不仅会损害矿内生产人员的人身财产安全，而且也会给煤矿生产带来一定的威胁，所以相关工作人员一定要谨慎对待矿井通洞系统异状的情况。造成通风支路短路的原因有多种，其中最主要的原因是风门的不合理设计、风门质量不过关或者风门出现损坏但未被及时发现。这些因素都会引发风流不稳定的情况发生，相关工作人员可以通过观察主风扇是否出现负压来判风流是否稳定运转。

2.2开拓设计不合理

有些矿井的开拓设计与矿井的实际情况有所不符，这就会导致该开拓设计在矿井中无法施行，如果强行应用不合理的开拓设计在生产阶段容易出现通风角联网络的情况出现。这种情况不仅会发生在中小型的私人企业当中，而且在一些大型国有企业也会出现这种情况。角联网络可以根据其具体的作用效果分为：有害角联、无害角联和有益角联这三种。设计矿井通风的工作人员需要在设计的时候注意这其中的联系和矛盾点，在设计的过程中有意识的减少有害角联出现的次数，可以用无害角联来替代有害角联的出现，或者适当采用有益角联。如果相关人员不重视通风系统的合理性会给未来矿井的生产带来较大的潜在危害。随着我国信息化技术的不断普及，矿井智能信息化也在不断的推进，矿井智能信息化的全面普及对通风系统全面监控有着积极的促进作用，相关人员可以借助对矿井的监控能够及时发现并采取有效的方式来解决矿井内突发的事故。为提高工作的高效性和专业性，煤矿企业可以安排专业的矿井通风人员来监督矿井通风系统的运作，这些工作人员需要全面了解通风系统的特性并且正确认识通风系统的不稳定将给矿井带来的危害和其所造成危害对整个矿井带来的严重影响。这些矿井工作人员需要对如何解决通风系统故障有着清晰的了解并采取有效科学的解决方式，此外还要积极研究如何建立较为健全的矿井通风系统并严格按照一些标准来开展通风治理的工作。笔者通过调查总结了以下的标准：第一要让保障主扇在通风系统运转的时候能够正常运转，而且要从根本上避免喘振和干扰的情况出现，以此保证瓦斯浓度出现超限的情况的时候主扇依旧可以保持正常的运转并且让瓦斯的浓度得到有效的降低。第二，设计通风系统的工作人员在设计通风设施的排布位置的时候要保障这些设施能够放在较为合理的位置，施工人员在放置这些通风设施的时候要对这些通风设施的质量进行检查，确保这些通风设施都能够正常运行并且在运行过程中不会发生异常，此外还要注意设置相应的报警装置，如此以来可以在一些故障发生的时候相关监督人员可以及时发现。设计人员在设计通风系统的时候还要注意避免风路出现短路的情况，所以要根据科学的标准下合理布置风门，进而从根本上防止矿井内出现无风的情况。第三，设计人员在设计一些需要联合开展工作的风机的位置的时候需要去矿井现场考察，然后根据考察情况设置一些较为合理的方案并从中选出效果最优的方案，如此可以有效预防无风或者风向反向的情况出现。第四，工作人员还要对通风阻力进行测定，在测定的过程中严格按照相应的科学方法，然后需要根据测定的结果来进行降阻，工作人员在这个过程中还可以采用一些信息化的方法来缓解通风不合理的问题。第五，工作人员在安装主扇之前也要对矿井内的情况进行勘测并经过严格的计算来选择安装主扇的位置，让主扇所做的有效功能够得到大幅度的增加。为有效提高生产的安全性和矿井生产的经济效益还可以借助矿井内部的自然风压。最后，工作人员需要在设计矿井通风系统的时候尽可能的选用有益角联并且避免有害角联的出现。

3结束语

综上所述，矿井通风系统是一个较为复杂且随机性较高、稳定性存在一定问题的动态系统，很多因素会影响该系统运行状态下的稳定性，对这些因素进行详细的分析可以给调整矿井通风系统措施的工作提供一定的理论依据。

参考文献：

[1]张辰.矿井通风系统稳定性影响因素分析[J].徐州：中国矿业大学出版社，2017，10（03）：56-57.

[2]陈君.基于人工神经网络的矿井通风系统安全可靠性评价[J].矿业安全与环保，2017，34（3）：60-61.