煤矿矿井通风技术及系统优化设计探析
【摘 要】矿井通风系统是煤矿安全生产的关键组成部分，本文分析了现阶段矿井通风系统普遍存在以下三点问题：矿井通风的监管力度；机械设备质量存在的问题；矿井通风的资金投入。以及提出了矿井通风强化的有效措施：矿井通风系统的合理选用；煤矿井下通风装置的维护与管理；煤矿风量方法的合理选用与调节。在此基础上，笔者分析了矿井通风系统优化，把通风系统优化作为今后的主要研究内容。
【关键词】矿井通风；通风系统；通风系统优化
0 前言
煤矿行业是我国最危险的行业之一，近幾年来，我国煤矿企业的安全事故有所下降，但相比发达国家仍然不容小视，所以构建本质安全型矿井是实现煤矿安全生产的必然选择。矿井通风系统是构建本质安全型矿井的重要组成部分，其合理与否，与矿井的稳产、高产、防灾、抗灾能力和经济效益有重大关系，并长期影响。因此研究矿井通风系统的合理性具有重大的理论指导价值和现实意义。
1 矿井通风系统技术管理存在的问题
矿井通风系统是整个矿井的重要组成部分，是保证安全生产的重要一环。因此，矿井通风系统管理非常重要。现阶段矿井通风系统管理之中存在的主要问题在于：矿井通风系统的监管力度，机械设备的质量、矿井通风资金的投入等一系列的问题，具体如下：
1.1 矿井通风的监管力度
对于矿井通风的监督力度指的是在通风过程中，不但需要对地质情况、机械设备以及技术人员的素质等加以考虑，同时还需要分析有效的监管体系（监管体系主要是通过建立通风安全数据库及计算机辅助设计系统等，借助计算机的科学性、精密性来加强矿井通风安全管理的可靠性。）。在矿井通风之中，监管体系体现在各个环节，想要满足安全运行要求，监管体系不可少。
1.2 机械设备质量存在的问题
机械设备的质量存在的问题对矿井通风效果产生直接的影响，矿井通风需要利用自然通风和机械通风来实现，其矿井通风可以对采掘过程之中的灾害进行有效的防范。风机作为矿井通风的主要设备，在采掘过程中，其井下生产系统也会出现相应的改变，基于安全分析，在采购风机的过程中，就需要确保质量，满足风机井下不同时期的作业需求[1]。
1.3 矿井通风的资金投入
矿井通风技术与资金。长时间的矿井运行，离不开通风技术的支持与资金的支持。在煤炭企业的发展规划中，安全生产不容忽视，可以给企业带来长远的利益。在确保通风资金的情况下，煤矿通风技术管理与技术的开发才能够得到保障。忽略安全项目技术资金，就会出现矿井技术系统弱化现象，同时也会降低生产质量系数。
1.4 矿井通风系统有待进一步的加强与完善
矿井通风系统有待进一步的加强与完善，在通风系统中，主要是通风的装置、巷道、动力等检测与控制。利用通风系统可以满足对风量以及风向的控制，进而满足安全生产的要求。在实际的生产过程中，因为通风设施不可靠、通风系统不完善，就会对通风的效果产生影响，进而引发通风系统安全事故。
2 矿井通风技术强化的有效措施
2.1 矿井通风系统的合理选用
煤矿通风系统包含了通风动力、控制装置、通风网络，通过集中装置输送新鲜空气，将污浊空气排出，就能够满足安全生产的要求。在煤矿通风系统的选择中，需要考虑到运行方式、主扇区域、进风井等行使，一般在进风井和回风井选择的时候会考虑到中央式、中央对角混合式以及对角式，并且按照压入式、抽出式等诸多方式对主扇的运行方式进行调整，进而确保煤矿的通风系统能够满足安全生产标准的要求，进而减少通风系统的工作量，确保通风系统本身的经济性与合理性[2]。
2.2 煤矿井下通风装置的维护与管理
在煤矿通风技术的管理中，需要做好通风装置的科学设置，其中包含了调节风窗、挡风墙、风门等。想要科学的安装这一部分装置，需要确保其状态的合理化。如果出现通风装置损坏的现象，就很容易造成短路，进而减少用风地点的风流。所以，需要针对煤矿通风装置进行维护与管理，避免出现无风或者是微风等问题，最终满足煤矿生产环境安全性的要求。
2.3 煤矿风量方法的合理选用与调节
在煤矿巷道持续推进的影响下，对于风量的调节也会有所不同。一般来说，通过通风网络以及一系列的生产区域风量匹配，是无法满足生产环境的需求的。所以，做好有效的控制，调节风量非常的关键，一般包含了煤矿的总风量调节以及局部风量的调节。在对总风量进行调节的时候，煤矿总风阻、主扇风机转速以及叶片安装角等改变是关键，对于局部风量的调节则需要考虑到减小风阻、调节辅助通风机以及增加风阻[3]。
第一，减少风阻，主要是降低巷道之中的内阻力，能够实现风量的均衡。一般来说，扩大巷道断面积，修复并联报废的巷道，或者是开凿新的并联巷道，就可以降低总风阻，做好调节处理。
第二，增加风阻，主要是在阻力偏小的风路上添加阻力，确保风路受阻，进而对风路流向加以改善，实现阻力的平衡，按照需求来供应。在巷道之中设计风窗是最常见的一种方式。
第三，辅助通风就是利用辅助通风机来减少风路的运行风阻，这样的方法可行性较高，并且操作简单，相比其余的两种方法，安全性有所欠缺，同时管理也存在一定的难度。
3 矿井通风系统的优化设计
在煤矿系统中，矿井通风系统的设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，良好的通风系统设计，关系到矿井的建设速度、投资成本与生产时间，以及对于今后的高效生产都存在极大的影响。所以，作为矿井通风人员，需要做好设计管理，这样才可以将生产系统的优化作为主要的研究内容。
3.1 正确选择通风系统优化改造方案
目前，矿井通风依旧选择的中央并列的方式，保持原本的通风系统，并且优化改造井下的通风网络。这样就可以确保在通风容易时期保证通风机有适宜的功率，也可以避免能源的浪费，主要是通风机通过高压变频技术的使用，就可以根据矿井的实际条件来对自身的工作状态进行调节。
3.2 辅助改造措施
第一，在选择高压变频技术之后，矿井的风速会有适当的增加，特别是在主石门的位置上，有可能会会出现风速超限的问题，为了解决这一个问题，可以在设计之中增加一条主石门，让主石门将运输大巷和井底煤仓连接起来，并且要考虑到主石门的断面面积问题。2个主石门设置的目的在于：首先，降低主石门的风速；其次，在扩大矿井生产管理之后，增加主石门，能够有效的缓解师门本身运输紧张的问题。第二，矿井通风困难时期矿井通风阻力较大，且两翼通风阻力不平衡。鉴于此，设计在回风立井井底开掘回风暗立眼，提高总回风巷容易程度；第三，将部分巷道的断面尺寸扩大，这需要将扩大的巷道段划分为两个部分：第四，在后续煤层采区开采中，主要是下组煤，设计开掘1条新集中回风巷。新开掘的集中回风巷与现有回风总巷平行。开挖新集中回风巷的目的在于降低通风阻力，增加通风效率[4]。
4 结语
总而言之，在整个煤矿生产中，矿井通风管理是重要内容，矿井通风最基本的任务在于“一通三防”，只有通过合理有效的通风措施，为井下作业提供充足的新鲜空气，及时的排除有毒有害气体，才能够避免井下事故的出现。随着最近几年煤炭企业生产规模的不断扩大，随着深井开采的不断开展，安全问题就需要引起足够的重视，这样才能够面临其存在的问题，对于煤矿矿井通风技术进行持续性的优化。
【参考文献】
[1]刘建伟.浅谈矿井通风安全技术[J].科技风，2017（02）：182.
[2]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.
[3]闫奕颖.煤矿矿井通风安全管理措施分析[J].内蒙古煤炭经济，2015（04）：1-2.
[4]李鹏鹏.加强煤矿矿井通风安全技术措施探讨[J].科技创新与应用，2014（28）：97.
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