摘要：通过分析矿井通风技术的新发展，最后重点分析了今后矿井通风的难点以及矿井通风系统优化设计的发展方向。
关键词：矿井通风；新发展；优化设计；发展方向
我国煤炭资源虽然储量丰富，但开采的难度比较大，开采方式也基本以井下开采为主，而井下开采则必然会涉及矿井通风。煤矿井下环境条件复杂，在生产的过程中，会产生大量的瓦斯、煤粉尘等有毒气体和矿尘，对井下人员的身心健康造成危害，这些有毒有害气体和粉尘堆积到一定浓度还容易引发井下火灾和瓦斯爆炸等重大事故。为保护井下人员、设备的安全，维护正常的生产秩序，必须要保持矿井的通风良好，给井下作业人员创造一个安全、良好的工作环境。随着矿井开采深度的增加和水平的延伸，矿井通风距离也在延长，通风难度也在增加。因此，必须采取措施，确保通风系统正常运行，加强对矿井通风系统的优化改造，为井下提供安全可靠的通风条件。
一、矿井通风的重要性及基本任务
矿井生产中，必须采用通风机等设备，将地面的空气不断输送到井下各水平面和工作点，以供给作业人员呼吸的氧气，排散稀释瓦斯和煤粉尘，防止其积聚。总的来说，矿井通风的基本任务主要有以下：为井下人员提供赖以生存的氧气；调节井下温度、湿度环境。为井下人员、设备等提供适宜的气候条件和良好的工作环境；排出井下有害气体和矿尘，将其稀释到安全浓度以下。由此可见矿井通风的重要性，通风不正常就不能生产。
二、矿井通风技术的发展
2.1我国矿井通风理论与技术研究主要进展
（1）对井巷通风阻力进行了广泛的研究与测定。
（2）建立了各类作业面紊流传质方程及污染物浓度分析计算方法，为风量计算方法提供了理论依据。
（3）应用电子计算机计算和分析复杂通风网络，为矿井通风系统分析提供了有效的方法。
（4）射流通风理论与技术得到发展，利用风流动压的方向性调节与控制风流的技术获得应用。
（5）矿井火灾时风流非稳定流动规律的研究不断深化，建立起若干典型风流控制方案。
（6）受控循环通风理论推动了空气净化装置的研制和污染源控制技术的发展。
（7）深井热源、空气与围岩热交换和矿井热环境控制理论与技术有较大进展，初步形成矿内热力学理论体系。
（8）开展了矿井通风系统优化与控制的人工智能技术研究。
（9）开展了露天矿通风理论与技术的研究。
2.2矿井通风节能技术研究的进展
（1）多风机多级机站具有显著的优越性，它既可提高矿井有效风量率，又可节省电能消耗。我国自1983年开始该通风技术的试验研究以来，先后有几十个大中型非煤矿井采用此技术，改造原有的通风系统，都取得了明显的社会效益和经济效益。所谓多风机多级机站，即是由几级（至少是二级以上）风机站接力地将地表新风直接送到井下作业区，将污风抽排到地表。其需风点的风量调节基本上由风机控制，尽量避免用风窗调节，以提高系统的可控性，使矿井通风系统真正做到按需供风。大型风机风量大、风压高、功率消耗大。多级机站采用机站间风机串联及机站内风机并联，这样所选的风机风量小、风压低，故功率也小；还可选用新型高效节能风机。
（2）矿井通风系统分析自然分风网络的优化研究迄今为止仍处于理论摸索阶段，它的研究对矿并通风设计、计划和管理具有理论和实际的指导意义，对节省能源、降低通风成本等产生直接影响，是一个值得重视的研究领域。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，无论是控制分风网络优化，还是自然分风网络优化，其研究的出发点都是将矿井通风网络处理为静态阶段，即只能就矿井某一时期的状态进行优化，但实际上矿井生产是一个动态的、离散化的变化过程，通风工作应根据生产的变化而不断进行调整，即使在同一时期，各需风点的风量和需风点数也是在变动的，所以需要矿井通风能及时满足生产变化的要求，发展矿井通风网络的动态优化理论。
三、矿井通风系统优化设计策略分析
在矿井工作过程中，良好的通风系统是井下作业的安全保障。随着矿井的深度逐渐增加，导致矿井暴露出许多问题，严重影响了相关工作的开展，积极的对矿井通风设计进行优化迫在眉睫。
3.1通风设计优化方式确定
在实际的通风系统优化过程中，通风系统应该朝着更加简单、所需要的成本、可行性强等方向发展，并且整个通风系统的可调性较为稳定，具有较强的稳定性。合理有效的通风系统能够保证矿井的安全，防止灾害的发生。另一方面，通风能力一定要和矿井的生产能力相适应，避免不能满足通风需求的现象出现。矿井通风优化设计其主要目的就是为了将新鲜的空气输送到矿井下，实现对井下空气的更换，为工作人员营造一个良好的工作环境。在优化设计过程中，整个通风系统要简单、便于操作、易于管理，能够抵抗各种灾害。如果出现相应的灾害，能够保证工作人员迅速撤离，同时还能保证能够对风的流量进行合理控制，具有良好的经济效益且成本较少。
3.2方案优化措施分析
（1）通风支持系统的研究。在实际的系统优化过程中，相关设计工作人员应该依据实际状况加强对计算机技术的应用，能够实现对整个系统的规划、调节，并且相应的优化方式也逐渐从线性朝着非线性方向发展，有效的推动了矿井优化工作的开展。但是在实际的应用过程中，现阶段的计算机水平不能满足实际的工作需求，导致自动化矿井通风系统的实现存在一定的难度。所以，在实际的矿井通风系统优化工作中，工作人员应该积极建立相应的决策系统，同时，还要积极研发一些独立的通风系统，能够有效的提高矿井通风的水平。
（2）矿井通风能力的确定。随着我国煤炭企业的快速发展，一些规模较大的煤炭企业的实际产量已经完全超出了该矿井的设计产量，对于矿井安全的威胁也越来越大，矿井通风是煤矿企业安全生产的根本保证，因此，只有保证了矿井通风技术的合理性才能好提高矿井的通风质量，保证相关工作的开展。所以，矿井的通风能力是矿井相关工作开展的主要依据，同时，也是防止矿井灾害的主要措施。在实际矿井通风系统设计改造过程中，相关工作人员应该依据实际情况对系统的设计进行优化，保证通风设备的合理性，制定完善的管理机制，不断提高其抗灾害能力以及通风能力，只有这样才能实现井下空气的更新，营造一个良好的工作环境。
（3）监测点的分析。在实际的工作过程中，矿井规模越来越大使得矿井通风系统也越来越复杂，一定程度上增加了管理工作人员的工作量。只有在科学合理的位置安排一些监测点，加强对通风系统的监测，工作人员能够通过对相关数据信息进行分析，从而获取通风系统的运行状态，保证通风系统的安全运行。因此，监测点分布的合理性是监测工作开展的主要依据，所以，相关工作人员在监测点布置过程中，应该依据实际情况，对整个通风系统进行分析，选择合适的位置，才能达到良好的监测效果。
四、结束语
随着社会的进步，人类越来越重视不断改善自身的生存环境，世界各国在矿井通风方面人力、物力的投入也不断加大，在矿井通风方面也取得了不少成就，但随着浅部矿产资源的日渐枯竭，矿产资源开采向纵深发展是必然的趋势，随着开采深度的增加，矿井必将出现岩温增高、风路延长、阻力增大、风流压缩放热、风量调节困难、漏风突出、有毒有害物质和热湿排除受阻等问题。因此如何有效解决深部矿井的通风优化设计问题已迫在眉睫。
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论文作者:彭家超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
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