煤矿矿井通风技术及通风系统优化策略分析

煤矿矿井通风技术及通风系统优化策略分析

徐吉信

山东义能煤矿有限公司   山东济宁  272500

摘要：煤矿矿井通风的重要性不言而喻，且在煤矿开采难度不断提升的情况下，通风技术的应用和系统的建设也面临很大的挑战。

关键词：煤矿矿井；通风技术；通风系统；优化煤矿

矿井通风技术以及通风系统的优化是保障井下施工作业的重要基础。随着煤矿矿井开采深度和广度不断拓展，井下通风的难度不断增大。文章探讨了煤矿矿井通风技术及通风系统优化策略，以期为同行业的发展提供参考。

1、煤矿矿井通风技术及通风系统优化的必要性

1.1开采难度增大，危险性提升

在煤矿开采过程中，井下会产生大量的瓦斯、煤粉尘有有毒气体和矿尘，这些物质对于井下人员的人身健康造成巨大的危害。相关有害气体最高容许浓度，如一氧化碳最高容许浓度为0.0024%，二氧化氮最高容许浓度为0.00025%，二氧化硫最高容许浓度为0.0005%，硫化氢最高容许浓度为0.0006%，氨气最高容许浓度为0.004%。

当有害气体堆积起来达到一定浓度后，会造成井下火灾、瓦斯爆炸等事故，不但对矿井安全造成危害，也给井下工作人员带来巨大的危害。为了有效保护井下人员以及设备的安全，维护正常的生产秩序，需要持续保障矿井的通风质量，为井下工作人员创造一个安全的工作环境。

1.2井下通风难度加大，安全性有待提升

在矿井深度不断增加、广度不断延展的情况下，矿井通风的距离也在不断拉长，这使得井下通风的难度也在不断提升。因此，煤矿矿井通风技术及通风系统优化非常有必要。

2、现阶段我国煤矿通风技术及系统应用分析

从目前来看，我国在对煤矿矿井进行通风的过程中，主要采用的是多级风机站，通过接力的方式向井下作业区传送地表空气，同时也可以将井下产生的污染风排出矿井之外。在实际运行过程中，矿井通风技术借助风机来控制风量的大小，可以让通风系统可控性大大提升，也可以有效控制耗能，起到非常好的效果。

目前通风系统包括有通风设施、通风方法以及通风网络。通过对矿井中的空气进行换气操作，全面保证矿井中的空间达标。井下空间环境处于安全的范围内，可以有效排除有毒以及有害气体，也可以将氧气传输至矿井中从，从而有效保障井下作业人员的人身安全，优化了井下工作环境的同时，还能够对施工的设备进行保护，确保减少受到潮湿空气的腐蚀，提升设备的使用寿命。在现阶段，矿井通风系统形成了自然分风和控制分风网络优化，这两种模式都是通风网络静态模式，可以优化矿井一段时期的井下状态。在实际的煤矿开采工作中，煤矿井下作业是持续不断的，因此井下通风的需求更大，需要根据具体的施工实践做出动态化调整，保证各个风点的需风量处于动态变化中。为了不断满足矿井生产对于通风能力的需要，需要不断进行优化和技术提升。

3、煤矿矿井通风面临的难题

3.1空巷降低了通风的效率

从目前来看，随着煤矿开采的持续深入，矿井中出现了越来越多的空巷。煤矿通风系统对风力的把控是基于通风装置、巷道、动力等开展的，并据此来灵活调整风力和风向，保证矿井下有足够的风量，风向也能够保证合理。但是在长期的生产开采下，矿井中好多巷道开采完毕，成为了空置不用的巷道，由于没能快速封闭，使得通风系统运行过程中占用了部分风力，进而造成开采巷道的风量减少，这无疑造成了风量的浪费。

3.2深井通风效果不佳

在实际开采过程中，矿井下会形成一定数量的粉尘和瓦斯，这些物质能够对生态环境造成很大的危害，且在深井煤矿开采日益增多的情况下，对于控制这些物质的要求越来越高，难度也越来越大。相应的技术应用还面临一些不足，普通的通风设施并不能够完全满足实际需要。且一些矿井目前更多的是基于通风系统来进行通风，系统的老化使得深井开采中通风的效果不够好，因而带来了较大的安全隐患。

3.3机械机故障及停电等造成通风不畅

在实际运行过程中，可能存在停电的风险。如果因为停电或者检修主要通风机停止运转，以及通风系统受到破坏的问题，也会造成短暂性的井下通风不畅，因而也成为了煤矿矿井通风的重要难题之一。

3.4通风信息化水平有待提升

当前深井煤矿开采过程中，通过通风机进行通风处理，相关工作的开展机械化程度较高，但是随着开采难度的增加以及井下开采环境要求的不断提升，煤矿开采有必要借助先进的信息技术手段来提升通风的信息化水平。从目前来看，煤矿井下通风的信息化水平仍然有待提升，无法提升监管、运行的自动化效果。

4、通风技术及系统优化

4.1强化矿井停风后恢复通风技术应用

在面对停电或者停止运转等情况，矿井管理需要强化矿井停风后恢复通风技术应用，制定完善的安全技术手段。在启动主通风机前，采用风流短路来排放瓦斯，此过程中需要保证回风井井口风门处于全部开放的状态，当排放完成后再逐步关闭风门。同时积极借助风门风稀释回风井风流中的瓦斯，由检察人员进行检查，保证巷道的通风效果。

4.2完善井下电子监控手段

完善井下电子监控手段，借助计算机网络自动化技术对矿井的通风系统进全过程监控，对于通风系统的运行情况进行监管。对每一个巷道风量、风速进行监管测定，对于井下需风量进行动态化检测，对于井下风量不足的情况及时进行掌握，并第一时间做出优化。在电子监控技术的支撑下，自动化进行送风处理。

4.3提升井下通风效果

在新时期，煤矿开采企业需要提升通风系统的通风效果，不断优化矿井的通风系统，定期更换先进的通风机，保证通风效果；同时要对矿井的总回风巷进行扩展，相应地增加通风断面，不断降低井下的通风阻力。进一步完善通风系统、疏导通风风道，将U型通风调整为Y型通风，提升通风的效果。在优化过程中，也可以考虑优化封孔工艺来提升通风质量。在井下进一步增加封孔的深度和封孔管的强度，相应地提升瓦斯抽采浓度。煤矿开采企业也要相应地增加矿井瓦斯抽采泵的布置数量，提升井下抽采能力，从而提升井下的环境质量。

4.4推进智能化通风系统建设

煤矿开采企业需要推进智能化通风技术的应用，不断提升井下通风的智能化水平。要强化信息基础建设，实现安全监控网络、无线网络和融合调度通信系统，鼓励逐步开展5G+矿山物联网系统建设，不断提升煤矿系统的综合感知力。要相应地打造智能化煤矿应建设智能综合管控平台，将通风系统同其他工作环节深度结合，形成智能联动管理方案。在智能化通风系统建设过程中，可以应用通风系统智能精准感知技术与装备，实现对风阻、风量、风压等参数的智能感知，对通风网络阻力进行实时监测与解算。这样可以及时发现问题并智能化处理，全面提升井下通风的质量，保障井下施工人员的安全，真正为井下施工提供良好的环境保障。

结束语

总而言之，煤矿开采企业需要重视通风技术的应用，完善井下通风环境，通过打造更为完善的通风系统，提升通风的智能化水平。这样才能够真正保障我国煤矿矿井井下通风的质量，满足实际施工的需要，全面保障施工人员的人身安全。

参考文献

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[3]吴江杰.煤矿矿井通风系统优化策略分析[J].内蒙古煤炭经济,2017(02):77-78+82.DOI:10.13487/j.cnki.imce.009360.