神东煤炭集团上湾煤矿 内蒙古鄂尔多斯 017209
摘要：煤矿通风系统是保障井下工作人员正常作业的基础，通过供给井下人员新鲜空气，稀释有毒有害气体，保证井下作业人员的安全。基于对矿井通风系统的安全指标进行评价，并对其进行优化，保障矿井通风系统的稳定性。
关键词：煤矿；通风系统；优化
引言：
煤矿的生产环境向来是复杂多变，稍有不慎便可能埋下安全隐患，这不管是对作业人员还是煤矿企业都是一个大的威胁，特别是通风系统水平的高低，更是在很大程度上影响着安全事故的发生。因此煤矿企业要想长远发展，就必须引入自动化控制技术，通过实时监控通风状况，及时扼杀危险苗头，减少事故和损失。
1煤矿通风系统安全评价指标
煤矿通风系统作为井下作业人员的基础保障，直接关系到整个矿井的安全性，因此在生产过程中应该经常对矿井通风系统的主要评价指标进行评估，衡量矿井通风系统的安全性，发现问题及时解决，对相关指标进行优化，将矿井通风系统的整体安全系数提高。根据矿井通风系统的研究，确定矿井通风系统的主要指标如下：风压。矿井通风系统的风压越大，造成内部漏风的可能性也越大，造成矿井通风系统的管理也不便，易造成矿井卑不风流短路，从而使风流的有效率变低，造成能源浪费。通风系统阻力。矿井通风阻力是衡量矿井通风系统难易程度的指标，通过对井下现场实测，测得矿井的通风系统阻力，针对局部进行优化，提高矿井通风系统的能力。主要通风机台数。根据《煤矿安全规程》要求，主要通风机至少两台，一用一备，以防一台风机停止运转，备用风机能够及时投运，所及矿井应该加强通风机的检查与维护，保障风机的正常元转。风机故障发生率。加强风机的管理工作，定时对主要通风机的主要参数进行记录，确保主要通风机安全平稳运行。针对风机的异常情况及时采取有效措施，防止造成主要通风机的故障变大。主要通风机的停运次数。根据主要通风机的运行记录，分析主要通风机停运次数，确保其安全平稳运行。外部漏风率。外部漏风率是衡量矿井通风系统有效情况的一个重要参数，当矿井外部漏风率过大，将造成矿井的有效风量率降低，造成能源浪费，甚至造成局部地点通风风量不能满足正常需求。通风系统的可靠性。矿井通风系统应及时简化优化，减少矿井内部通风阻力，优化通风设施，以便通风系统的管理，同时提高矿井通风系统的抗灾变能力。通风系统的管理质量。通风系统中的设施完好是通风系统完好的基础保障，需定期对矿井通风系统进行检查维护，保障通风设施的完好，减少通风设施漏风，提高矿井的通风系统的可靠性。矿井风量。测量矿井实际的供风量，分析矿井的实际供风量是否满足需求。
2煤矿采掘工程通风系统的重要性
煤矿安全通风系统的稳定性是安全有序的挖掘和开采的基础。目前，中国煤矿发生的灾害类型包括通风系统引起的事故，煤矿顶板支撑引起的事故以及人类活动引发的事故。其中，通风系统引起的事故比例很高。例如，煤矿自燃事故，煤矿瓦斯爆炸事故等。地下煤矿的正常运行通常都会面临众多因素的威胁，温度高、湿度高、有毒气体和粉尘等。因此，有必要为地下煤矿工人创造一个安全的工作环境，为工人提供足够的新鲜空气，确保煤矿良好的空气环境，加速空气流通，稀释并消除有毒气体和粉尘，确保地下工人工作环境的安全。同时，它还在降低矿井湿度方面发挥着积极作用。通风系统是工人生命和安全的主要保障之一。煤矿通风系统的稳定性直接关系到煤矿整体的安全性。在现有文献和相关研究的基础上，已经证明采煤通风网络的建设是影响煤矿通风正常运行的重要因素之一。在建造通风网络时，煤矿通风系统的稳定性需要并联通风系统。加强通风系统的日常管理和检查，检查风管是否正常运行，及时解决相关问题，提高通风系统的稳定性和可靠性，确保通风系统正常运作，保证地下采煤工人的良好工作条件。
3矿井通风系统设计的特点和发展
3.1矿井通风系统设计的特点
矿井通风系统保障了矿井生产中的安全问题，也是矿山正常工作的关键点。矿井通风系统的主要功能是把新鲜空气输送到地下，会使有毒、有害、危险气体、灰尘变得稀薄。煤矿下面是空气质量最好的循环系统。提供干净的工作环境，矿井的地下随时可以保持清洁和卫生，可以安全、有效率的操作和生产。因此，矿山的通风系统必须符合系统简单化、技术先进、安全性、经济效率的特性。 随着技术的进步，矿井通风系统不断优化。由于矿物资源枯竭，金属物的地下采矿资源变得越来越少，采掘范围也扩大了，一直在地下通道变化，开垦地将被废止。废弃后，现有的通风系统也被废弃，通风不良。矿井内工作人员的健康就会受到影响，还会导致隧道内采矿的正常运行。为了改变状况，通风系统必须安全有效地解决不安全的因素。
3.2矿井通风技术的发展
矿井通风系统的正常运行是保证矿井通风系统正常运行的重要措施。这也是保障工人健康和安全的重要措施。矿井通风设计的目的是在矿井下面提供一个安全舒适的工作环境，与其他通风系统相比成本最低。空气通过风运输，有害气体和灰尘被分散和稀释。20世纪60年代，随着计算机的应用和普及，整个系统通过计算机操作进行监控，在技术、理论和经验上都取得了很大的成就。国内外通风系统优化研究成果。随着科学技术的发展，矿井通风系统的优化开发越来越受到计算机、数字计算和尖端技术的重视。国内外专家对通风系统的优化主要集中在通风网络的调整、矿井通风系统的安全以及矿井通风系统的优化。
4制约井下通风管理的不良因素
4.1通风安全管理不到位
矿井的通风安全管理不是一成不变的，要随着矿井生产条件的不同不断改变管理方法和策略。通风管理是一项复杂而细致的工作，在某一环节出现漏洞将会导致严重后果，许多安全事故的发生都是因为通风管理工作不到位产生了管理漏洞而造成的。管理上的疏忽，使巷道密封不严，会造成采空区严重漏风，大量的瓦斯从中溢出而引发事故。
4.2工作人员的安全培训不到位
通过加强安全培训来提高工作人员的安全意识是确保矿井安全生产的重要保障，由于工作人员对新技术以及新设备掌握不够熟练，加之新员工缺乏安全生产意识，致使煤矿企业的安全问题时有发生。并且因为不少煤矿单位存在制度方面的问题，导致很多技术人才流失，从而造成了矿井安全检测与煤矿通风面临问题时，不能第一时间解决，甚至很多设备出现问题以后很长时间都没被人重视，致使很多指标超出安全范围无法被监测，这个煤矿企业的正常生产带来了很大的安全隐患。很多新上岗员工因为刚步入岗位，对安全监控还缺乏了解，无法熟练操作，这不利于矿井通风与安全监控管理。
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4.3开拓设计不合理
近年来，随着矿井智能信息化的不断发展，关于通风系统的监测监控越来越全面，能够在事故发生之前及时的发现并处理。从矿井专业通风人员来说，工作人员应当清楚认识到通风系统的不稳定对于矿井危害的严重程度。针对目前存在的诸多通风问题通风工作者应当尽量采取较科学的工作方式，建立新的且更为健全的矿井通风系统，严格按照相关标准完成通风治理工作。具体标准如下:①应当保证主扇的正常运行，避免出现喘振及干扰，当出现瓦斯浓度超限情况时能够正常工作。②主要的通风设施布置应当合理，施工质量符合相关标准，设置报警装置，避免出现风路短路，合理布置风门，不出现无风等情况。③针对联合工作的风机在设计过程中应当合理优化，选择最优方案，防止出现无风以及反向的情况。④依照科学方法进行通风阻力测定，根据测定结果合理降阻，结合信息化手段及时解决通风不合理等问题。⑤根据目标矿井实际情况合理选择主扇安装位置，增加主扇所做有用功，合理利用矿井自然风压，提高生产安全系数及经济效益。⑥设计过程中尽量选择有益角联，避免采用有害角胖。从而有扮保ii诵风系纬的稳宁降乃可靠性。
4.4矿井局部通风管理不到位
综合矿井通风的现状可知，目前有不少矿井通风设备与系统都存在很大缺陷，这严重影响了矿井内对空气流量的监测与控制，如果设计的矿井通风技术设备与现有的配套与管理设备不协调，那么很难充分发挥矿井通风系统的作用，进而造成了矿井通风网络或者设备设置不明确。并且，目前煤矿企业还没有一套完善的通风管理体制，对于通风设备的调试与维修没有明确的规范标准，这严重阻碍了矿山生产对动态数据的采集。此外，经相关调查可知，目前有不少煤矿单位在通风系统维护管理方面都存在很大缺陷，比如对一些通过传感器来读取数据的设备，工作人员仅仅是将收到的数据作为监控依据，而忽视了传感器是否工作正常，在矿井通风系统当中应该选用一些高精密的软、硬件结构，如果矿井的内部环境发生突变是，这些系统也会运行不稳定，进而产生一些误差较大的数据。
5煤矿通风系统的优化设计
5.1建立矿井通风系统的评价体系
通过对矿井通风系统的主要参数进行量化，确定矿井通风系统的决定因素，从而将矿井通风系统划分为不同的等级。按照矿井的瓦斯等级和自燃形象性等影响矿井生产的主要因素，对矿井进行合理的设计，保障通风系统满足各方面的需求。矿井的同方主要有串联通风和并联通风，为了保障矿井通风系统的安全，串联通风在矿井的应用当中有严格的限制。所以在矿井的建设过程中需综合考虑矿井的实际情况，保障通风系统满足多方面的需要，以便对矿井通风系统的有效管理。
5.2提高矿井通风管理工作
要加强对矿井通风的管理，首先要提高对矿井通风与安全监控系统的监管，并从、技术、设备、人才等方面着手，尤其是在新型安全监控设备的资金投入方面要加以重视。比如：煤矿单位可针对通风设备布置工作组织培训学习，在学习之后再制定与之相对应的矿井通风与安全作业体制，同时还需要组织一线生产人员进行教育培训。对此煤矿单位应完善管理制度提高管理水平，并且结合自身单位的具体情况对煤矿单位技术人才缺乏以及人才断层的情况进行总结分析，并与相关技术院校签订合作协议，以确保企业内的员工都具备较强的技术水平以及超前的思想觉悟，针对企业现有员工可定期组织技术培训，以提高他们的安全责任意识以及业务水平。煤矿单位要想获得持续稳定的发展，就必须要有夯实的人才基础，此时企业的人力资源部门就应该积极的吸纳具备丰富经验的管理者，并且还要对企业现有员工进行培训，以促使企业的管理者和技术人员都能够学习的更深层次的技能与知识，从而有效推动矿井通风与安全监控工作的开展。
5.3矿井通风系统风量调节
风量调节是网络优化的一部分。它通过计算机分配阻力和风量。这些措施有效地避免了不合理的风量分配，满足了不同生产线的不同需求。随着时间的推移，采矿的深度和广度不断加深和扩大。原始通风网络、巷道和风量数据将随着变化而变化。数据需要及时记录以进行数据对接和调整。常用的风量控制方法是降低阻力，增加能量，即降低高阻巷道的阻力，增加高阻巷道的风量。通过数据记录研究，根据需求划分风向。相比之下，增大小阻力巷道和大阻力巷道阻力，减小小阻力巷道风量的方法是相同的。如何调整矿井巷道风量，这是通过调节主风扇来实现的。如何调节主风机，通过调节风扇的叶轮速度和叶片安装角度，可以改变风扇的压力和风量，从而调节主风扇。
5.4自动化控制系统在煤矿通风系统中的运用
5.4.1用于分析数据并发现安全隐患
其实在系统数据参数转为图形后便很容易发现其中的异常和隐患，并且通过数据对比分析还能在一定程度上找到问题的根源，如当煤矿作业环境中的风速处于较低状态时，因空气流通性较差会造成温度升高，此时结合历史数据和实时数据便能确定问题所在，若环境温度值超过合理范围，系统还会发出警报提示，这就需要工作人员采取有效措施及时处理，快速将其恢复至正常水平。换句话说，就是工作人员可以根据设备装置正常状态和异常状态下的参数变化推测和判断通风系统的问题出在哪里，然后进行后续的问题确定和处理环节。
5.4.2用于监测、收集和整合数据
首先，根据煤矿现有条件配置适量的摄像装置和监测设备，综合使用频分制和时分制监控方式，对煤矿温度、风量、风速、风压、气体分布等有关参数进行实时监测；然后在传输系统的作用下使其呈现在显示屏中，此时工作人员会利用计算机软件将该信息转化为相应的图形或者曲线，其中曲线有历史曲线和实时曲线之分；最后根据生动形象的曲线或图形表示通风系统运行状态，为发现隐患和解决问题提供有力的数据支持。
5.4.3用于信息的日常查询和打印
煤矿通风自动化控制系统所收集的信息覆盖范围广，时间跨度比较长，数据量很大，在总控中心的作用下可实现信息的共享，包括各类的月度报表、季度报表、年度报表等，方便工作人员随时查询，必要时还可以进行打印，通过对通风系统在生产环节的数据分析，发现不足并予以优化和改进，同时，实时查询和即时打印的功能，还有助于工作效率的提高和劳动成本的节约，进而加强煤矿企业部门之间的沟通效果和协作效率。
5.5改进矿井通风系统本身的性能
目前随着我国科技水平的提高，尽管矿井通风与安全监测系统有了很大的进步与发展，但面对煤矿开采作业环境的复杂性与不可控性，还需加大对煤矿通风系统的研究与完善。应提高对矿井通风系统数据采集工作的重视，尤其是在矿井通风系统当中对传感器的使用与设计，因为在这一系统当中会使用到多种传感器设备，不仅有风压传感器和风速传感器，还包含对有害气体检测的传感器设备。所以，有必要加强完善通风系统当中使用到的传感器设备，并且还要尽量提高系统当中用到的网络模块性能，进而确保传感器检测到的数据可以迅速的传输到通风系统的信息管理体系当中，进而达到实时管理矿井生产工作的目的。
6国内外通风系统优化研究发展趋势
设计支持系统研制。随着矿井生产的扩大和矿井规模的扩大，通风系统的复杂性使得通风系统的管理越来越复杂。因此，有必要建立智能化、反应灵敏的通风系统。完成系统并不容易，即使资金充裕，技术也很难实现，需要考虑劳动力、成本和流程。计算机技术的应用使矿井通风系统发展成为现代技术，计算机控制技术具有自动检测功能。自动检测理论。随着矿井寿命的增加，矿井规模扩大，深度加深，矿井通风系统变得更加复杂。特别是多层通风系统的使用，使得系统管理越来越大而困难。因此，持续使用传统的人工监控和管理是不恰当和不值得的。完成这项工作需要很多人，劳动力成本不可低估。随着计算机的应用和普及，计算机管理与监控系统的发展趋势不可避免。
7结束语
总之，通过了解矿井通风与安全监控系统的具体情况可知，导致安全问题频繁发生的主要原因是由于影响矿井生产的环境因素太多，进而降低了矿井作业的安全系数，促使了安全事故的产生。为了确保矿井通风系统正常运行，有必要提高对矿井通风与安全监控系统的研究与重视，为煤矿行业的稳定发展奠定基础。
参考文献：
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[2]邢杰.基于瓦斯的煤矿通风安全问题与防范措施[J]山西化工,2019,39(01):162-163
论文作者:毛乃军
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/10/2
标签：矿井论文; 通风系统论文; 煤矿论文; 风量论文; 阻力论文; 数据论文; 通风机论文; 《防护工程》2019年第6期论文;