李 旸

（陜西鉛硐山礦業(yè)有限公司，陜西 寶雞 721707）

礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要是為礦井生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)中提供新鮮空氣，并在礦井中比較污濁的環(huán)境中設(shè)置排風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、動(dòng)力和相關(guān)各方面的通風(fēng)控制設(shè)施。好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)可以確保井下通風(fēng)的可靠性和穩(wěn)定性，對于火災(zāi)事故的發(fā)生也發(fā)揮著積極的作用。在礦井實(shí)際生產(chǎn)中，有些礦山由于對通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理，有的設(shè)備已經(jīng)老化，也有的因?yàn)橄锏赖呐棚L(fēng)系統(tǒng)和礦井中主要排風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)性能出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象等等，這些原因無論哪一種出現(xiàn)問題，都將會給礦山企業(yè)帶來一定的安全隱患，甚至于造成事故的發(fā)生。通過實(shí)踐證明，無論那種原因?qū)е碌木峦L(fēng)不順暢，只要能夠?qū)峦L(fēng)系統(tǒng)做出及時(shí)的優(yōu)化改造，進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，積極改善井下的通風(fēng)系統(tǒng)，那么對礦山安全生產(chǎn)、煤礦企業(yè)經(jīng)營環(huán)境的改善以及對于提高煤礦企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益等方面都具有極其重要的意義。

1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化理論

（1）礦井的通風(fēng)方法。礦井的通風(fēng)設(shè)置可以根據(jù)不同的風(fēng)流獲取的不同的動(dòng)力源而確定。一般來說有兩種通風(fēng)方法，即自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)是充分利用空氣中自然氣壓所產(chǎn)生的動(dòng)力而促進(jìn)井下巷道中空氣的流動(dòng)，由于自然風(fēng)產(chǎn)生的氣壓通常情況下產(chǎn)生的氣壓較小，而且不是很穩(wěn)定等方面的原因，因此，目前根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，要求每個(gè)礦山企業(yè)的通風(fēng)系統(tǒng)必須釆用機(jī)械通風(fēng)法。機(jī)械通風(fēng)法是通過排風(fēng)扇等設(shè)備的不停運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，進(jìn)而有效的促進(jìn)井下巷道中空氣的流通。

（2）礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本任務(wù)。良好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)在礦山井下有著舉足輕重的作用。因此，礦井的通風(fēng)系統(tǒng)是否合理與完善，直接影響著礦山企業(yè)井下溫度的調(diào)節(jié)是否正常，通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，關(guān)系著整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境的安全。此外，通風(fēng)系統(tǒng)的合理配置，可以將井下的有毒氣體和粉塵進(jìn)行有效的稀釋，能夠供給井下充足的新鮮空氣，充分滿足井下礦工對氧氣的需求。

（3）礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求體現(xiàn)在：①要求每個(gè)礦山企業(yè)必須設(shè)立一套完整而且獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，嚴(yán)禁多個(gè)礦井同用一個(gè)通風(fēng)管道。②關(guān)于井下負(fù)責(zé)專門爆破材料的庫房內(nèi)要設(shè)立單獨(dú)的新鮮空氣管道，而且它所產(chǎn)生的回風(fēng)風(fēng)流必須直接引進(jìn)礦井中總回風(fēng)巷道和礦井中的主回風(fēng)巷道中。③井下的生產(chǎn)區(qū)內(nèi)必須設(shè)有單獨(dú)的回風(fēng)巷，保證生產(chǎn)的各個(gè)區(qū)域內(nèi)都能達(dá)到很好的通風(fēng)效果。④礦井中設(shè)立通風(fēng)口，一定要結(jié)合礦井中全年風(fēng)向的頻率進(jìn)行合理的布置。

（4）礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定。根據(jù)礦井中不同進(jìn)井與不同的回井在礦山開采井田中所處的不同位置，一般情況下，可以將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為四種：即中央式、混合式、區(qū)域式、對質(zhì)式。其中中央式通風(fēng)系統(tǒng)一般是在煤礦礦井的建設(shè)初期比較常用。對角式通風(fēng)系統(tǒng)主要是利用中央式通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)后，針對一些高瓦斯礦井或者是煤層容易發(fā)生自燃現(xiàn)象的礦井中使用。其中主通風(fēng)系統(tǒng)的工作方式分為三大類：抽出式、壓入式、壓軸混合式。一般情況下，比較常用的通風(fēng)工作方式是抽出式。但是遇到地形比較復(fù)雜的礦井開采中，最適合運(yùn)用壓入式通風(fēng)方法。

2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

礦井通風(fēng)系統(tǒng)作為礦井安全生產(chǎn)的重要組成部分之一。只有設(shè)計(jì)出良好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，才能提高煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，同時(shí)井下開釆的效果也會有明顯的改善，對于煤礦企業(yè)進(jìn)一步提升社會效益和經(jīng)濟(jì)效益有非常積極的意義。

2.1 礦井通風(fēng)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)原則

在確保礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案得到進(jìn)一步優(yōu)化的同時(shí)，必須要考慮到通風(fēng)系統(tǒng)在后期運(yùn)作中產(chǎn)生費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性，保證系統(tǒng)優(yōu)化和改造方案的切實(shí)可行性及易操作性；同時(shí)，通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)行中要對防治災(zāi)害的發(fā)生起到阻止作用；并且設(shè)計(jì)出的優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)必須符合國家關(guān)于礦山設(shè)計(jì)等法律法規(guī)的要求；必須做到礦井安全生產(chǎn)中通風(fēng)系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性，保證井下用風(fēng)區(qū)域的風(fēng)量與風(fēng)向保持一致；結(jié)合煤礦開采中的實(shí)際情況，利用好現(xiàn)有的資源，使其發(fā)揮井下巷道中通風(fēng)設(shè)備的巨大優(yōu)勢；充分利用礦井采掘的具體部位，使各個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的逼風(fēng)能力發(fā)揮到最大限度。

2.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案

只有對礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)、礦井各種設(shè)備的選型、井下開釆的布局及礦山企業(yè)的日常管理等多方面實(shí)施有效的保障措施，礦井的通風(fēng)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)及高效率的運(yùn)行模式。優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)的具體方案分為三個(gè)步驟：第一步，要對礦井內(nèi)現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行測定，包括通風(fēng)系統(tǒng)中可能受到的阻力、通風(fēng)機(jī)的工作性能以及礦井中是否存在漏風(fēng)現(xiàn)象和風(fēng)量分配不均衡等問題，并且能夠及時(shí)的掌握通風(fēng)系統(tǒng)的詳細(xì)情況。

通過科學(xué)的分析、探討及整理，盡可能的將礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)存在的安全隱患全面性的整理出來。第二步，將分析整理出來的有關(guān)井下通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題通過聘請專業(yè)人士等方式給予科學(xué)合理的指導(dǎo)和建議，并給出相應(yīng)的具體針對性的方案。第三步，就以上設(shè)計(jì)方案進(jìn)行初步的論證，并找出方案中的缺陷，加以進(jìn)一步的完善。第四步，確定好一個(gè)最優(yōu)的方案，并且能夠結(jié)合礦井不同階段的通風(fēng)評定，及時(shí)調(diào)整方案，使其具有一定的科學(xué)、完善性。

（1）優(yōu)化設(shè)備選型。根據(jù)礦山企業(yè)井下開采現(xiàn)狀的不同，選取不同的機(jī)械設(shè)備類型。比如，新建的礦山就需要選擇具有高效率、低噪音和曲線較為平穩(wěn)的新型的節(jié)能風(fēng)機(jī)，這樣的好風(fēng)機(jī)設(shè)備選型，才能使礦井的生產(chǎn)安全、穩(wěn)定的長期運(yùn)行有所保障，更能最大限度的滿足各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的用風(fēng)需求。對于那些老礦井來說，可以根據(jù)原有通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行的具體情況和性能，運(yùn)用科學(xué)、適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方案使礦井生產(chǎn)力有效的提升。

（2）優(yōu)化科技手段。隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，高新技術(shù)更多的應(yīng)用到礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，使礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化和高效率。

近年來，隨著礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的逐步的復(fù)雜化，在礦山企業(yè)設(shè)計(jì)井下通風(fēng)系統(tǒng)也逐步呈現(xiàn)出以計(jì)算機(jī)為主的設(shè)計(jì)趨勢，這些工具的使用是礦山服務(wù)期內(nèi)獲得最安全經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方法。

（3）優(yōu)化開采設(shè)計(jì)。由于礦山井下掘進(jìn)面的地形和地貌有著復(fù)雜多變的特點(diǎn)，經(jīng)常會面臨比較特殊的通風(fēng)狀況。因此，做好準(zhǔn)確的通風(fēng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的記錄，將通風(fēng)設(shè)計(jì)的具體參數(shù)確定好，是為后期設(shè)計(jì)通風(fēng)方案的優(yōu)化提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)的前提條件。

將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到井下開采區(qū)域中，可以幫助施工人員準(zhǔn)確的計(jì)算出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所擁有的風(fēng)量和壓力的干衡值。

（4）優(yōu)化安全技術(shù)。就井下通風(fēng)安全技術(shù)的保障而言，對于礦井安全生產(chǎn)中通風(fēng)阻力的測定也是主要手段之一。礦井中通風(fēng)阻力的準(zhǔn)確測定，可以使施工人員在第一時(shí)間內(nèi)全面了解通風(fēng)系統(tǒng)中阻力的分布情況和范圍，以及具體的風(fēng)阻值和阻力系數(shù)，從而使井下通風(fēng)設(shè)計(jì)與計(jì)算更加符合實(shí)際情況。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)不斷變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，因此對于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從靜態(tài)設(shè)計(jì)逐步發(fā)展成動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。只有這樣，才能將先進(jìn)、科學(xué)、合理的通風(fēng)安全技術(shù)充分的應(yīng)用于礦山企業(yè)井下通風(fēng)系統(tǒng)中，從而使井下通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果達(dá)到最佳的優(yōu)化狀態(tài)。

3 小結(jié)

礦山企業(yè)通風(fēng)系統(tǒng)的完善與合理是煤礦安全生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著人們對安全和節(jié)能環(huán)保意識的不斷提升，礦山企業(yè)對于采礦環(huán)境越來越重視。作為世界礦山資源大國之一，我國在礦山井下通風(fēng)設(shè)備方面已經(jīng)投入了大量的人力、物力和財(cái)力，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化方面也取得了顯著的成效。

但隨著礦釆逐漸縱深發(fā)展的趨勢，無論從礦產(chǎn)資源開采的深度和廣度都在逐步擴(kuò)大，礦山企業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，因此，將礦井優(yōu)化系統(tǒng)切實(shí)有效的落實(shí)到位在煤礦安全生產(chǎn)中具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。