神东煤炭集团乌兰木伦煤矿通风队 内蒙古鄂尔多斯 017200
摘要：通风是对空气流动数量和方向的控制。缺乏适当的通风往往会降低工作效率，降低生产率，增加事故率和旷工。空气起到分散化学和物理污染物（气体、粉尘、热量和湿度）的作用。矿井通风实践受到严格监管，尤其是煤和瓦斯（非煤炭）矿山，其他法规涉及稀释柴油排放、爆炸烟雾、辐射、粉尘所需的空气量、电池排放和许多其他污染物。为确保矿井通风良好，规定适当的通道（气道或空气通道）使空气沿着矿井流向工作场所。因此，主通风系统由新鲜空气通过的入口，矿井工作以及在矿井工作场所通风后空气通过的排气口组成，矿井风机可以安装在进气轴上，返回空气轴。
关键词：矿井；通风安全；监测监控系统
1矿井通风系统
1.1矿山系统和控制设备
为了将空气引导到需要的位置，需要通风装置。生产和控制整个系统气流的主要手段是矿用风扇（无论是单风扇安装还是多风扇）。另外，有效的地下空气分配也需要许多其他控制装置：（1）停工。临时或永久停工只是由砌体、混凝土块、预制钢、玻璃墙、防火木块或任何其他用于引导气流进行有效空气分配的材料制成的空气墙。取决于采矿条目的大小，截止大小范围从小到4m×20m低煤至30m×40m石灰石矿；（2）包缝是需要进气和返回气道相互穿越而不混合的空中桥梁。它们可以由砖石、混凝土块或预制钢制成；（3）调节器。调节器通常用于在给定的气道或矿区部分将气流减少到期望的值。根据稳压器的永久性和压差，调节器结构中使用的材料主要为滑动快门；（4）门窗。门窗通常安装在进气和回气管道之间的位置；（5）气锁。当需要进气门和回气管之间的通道门并且其压力差很大时，通常设置一组两个或更多个以形成气锁。这可以防止系统发生短路；（6）管道/通风管道。作为一项短期措施，可以在地下煤矿的顶部、侧面和地面上固定耐火管道管道，以提供工作区域内和周围压力差较小的临时区域。对于金属矿和非金属矿，通常在工作区内和周围使用通风管，以将新鲜空气引导至工作面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通风管也通常与辅助风扇结合使用；（7）助推器/辅助风机。当矿区一部分的气流必须调整到超出开放系统所能达到的数值时，可以使用增压风机来增强通过矿井一部分的气流。使用时，应将其设计到系统中，以帮助控制泄漏，而不会在正常或紧急情况下造成不希望的再循环。禁止在地下煤矿使用增压风机；（8）机器安装的水柱和洗涤器这些是用于增强面部新鲜空气流动的设备。洗涤器是用于抑尘的“真空吸尘器”，而水位计用于重新引导区域中某些方向的气流。
1.2主要通风系统
首先，主要通风路径必须通过主通风道到达工作面外的直接工作区域，从而使新鲜空气可用于面通风，然后通过返回（排气）气道将污染空气返回到地面。其次，必须设计面通风系统，以有效利用即时工作区域内的可用空气来扫掠工作面，捕获和清除灰尘，并在采矿活动期间稀释并带走排放的气体。如果没有适当设计的通风系统，高效的生产周期将不可能实现。该系统应提供合理的压力损失所需的空气量和质量，以最小的干扰和生产成本执行，并以最具成本效益的方式进行。根据矿山的类型和当地地质的处理情况，通风布局可分为2大类：U型管系统和通流式系统。在基本的U形管配置中，空气流向并通过工作区域，然后沿着相邻的气道返回，通常通过长支柱和/或塞子与进气口分开。入口处的入口便于进气和返回气道之间的交通。这种布置的变化将是房柱式和长壁式开采方法。在通流式系统中，摄入量和返回量通常在地理上与相邻的气道分开，这些气道要么全部进气，要么全部返回。虽然这种方式由于地理位置分离，需要的停机位和气道更少，但这往往会导致漏风的次数减少，因此工作区域的气流控制可能需要气流调节和助推器。在多层金属矿山和长壁板中的泄放系统之间的进气和返回气柱之间的平行流动将是这种类型布局的典型例子。地下的实际布局可以是任何一个系统的变体或2种布局的组合。绝大多数提取板状矿体（煤炭、钾盐、盐、石灰石等）的地下矿山通常采用长壁开采或房柱开采2种方法之一。根据当地的地质条件，实际布局可能因矿山和地区而异，但这两种方法的基本设计保持不变。以下内容描述了通常使用的气流分配系统。（1）长壁系统。对长壁通风系统设计有显著影响的2个因素是对积聚在采空区内的甲烷或其他气体的控制，以及机械化长壁上岩石破碎率的不断增加，这会加剧尘埃、气体、热量和湿度的产生。在频繁发生断层的倾斜，厚煤层和高瓦斯煤层下开采时，系统布局变得更加复杂。为了应对这些困难的条件，需要更窄和更短的面板。还有其他类型的布局来适应特定的地质条件。（2）支柱系统。在定向或W系统，其中进气道在面板的中央部分是气道，在两侧有回气道，通常称为鱼尾方法。其中进气和回气位于中性气道（带和轨道）的两侧。在这2种情况下，传送带或轨道都位于中间，末端有一块双层窗帘以调节气流。在煤矿中，除非MSHA事先批准特别申请，否则在正常情况下，这些入口的空气不应用于通风工作区域，因此它们通过监管机构直接返回到返回通道。该系统的优势包括：气流在面板的末端分开，每个气流仅在面板的一半面上依次通风操作室，由于停止过程中压力差较小，导致泄漏较少；并且任何气体排放将自动流向返回气道。一个明显的缺点是所需的停机次数是单向系统的2倍，由于额外的停留，空气泄漏也是2倍多。
2矿井通风安全监测监控系统
通常情况下，具有大尺寸矿石（如石灰岩、盐和油的矿山需要大量通风空气以充分通风地下作业。在试图满足这一要求时，通常会遇到2个主要问题：通过过量空气泄漏和局部空气再循环，这两者都是由于构造不当（并且保持不住），都会对地下工作环境产生不利影响。空气用于稀释柴油机尾气并保持大尺寸气道中的最小空气速度，以避免空气分层，并且必须采取一切合理措施确保新鲜空气有效地输送到需要空气的工作场所。为了向远距离工作场所输送新鲜空气，有效的空气分配监测系统至关重要。它们可以是：（1）使用带有金属薄板的管道、碎石、钢丝、桩等等；（2）采用模块化的立柱布局。定期检查通风系统的利用率并分析矿山扩张或变化时的总体效率有利于提高矿井通风的质量。采矿通风的关键在于具有足够的横截面积来支撑所需的气流。在一个矿井中开发长壁块主管道，包括3个中心入口和3个回程。3个进气口足以进行通风，并允许2条平行的行程，一个位于传送带入口的两侧。当长壁运输开始时，东部回程将改变为进气口，从而允许增加进气量，确保长壁冷却。长壁回流空气将从主管道排出，以便所需的回程容量更小。通过停止两端并打开进气口，可以消除长时间的停车线，防止大约9.4m3/s（20000cfm）的泄漏并增加进气流量。检查未充分利用的气道。该返回旁边的进气管有来自主轴的高速和压力损失。打开这个未充分利用的返回到进气口降低了系统阻力，增加主风扇的气流，并降低了由于压差的减小而导致的总体系统泄漏。考虑到排雷道和现有的通风和疏散通道应急计划，应考虑进气道和回气道的变化。
3结语
有许多方式可以改善煤矿中的通风效果。通风工程师查询、测量并彻底了解矿井的气流和质量。稀释污染物和改善工作环境提高产量。由于气流功率与速度立方成正比，减少风扇叶片设置可以节省大量的能源。另外，节省的空气量不需要加热或冷却。操作员应始终考虑整个通风系统，并开发和使用一个好的计算机模型。所有的系统变化都会产生后果，因此，通风工程师应该进行风险分析并确定对紧急情况和疏散计划的影响。
参考文献：
[1]申旭奇.矿井通风安全监测监控系统的运行现状及建议[J].科技传播，2013（16）：222-211.
[2]郭庆法.矿井通风安全监测监控系统的维护及保养[J].中州煤炭，2015（11）：88-89.
论文作者:贺国兵
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/5
标签：矿井论文; 空气论文; 气流论文; 气道论文; 系统论文; 工作论文; 进气口论文; 《防护工程》2019年第5期论文;