龙煤鸡西矿业集团城山煤矿 黑龙江 鸡西 158100
摘要：随着社会的不断发展和进步，煤矿矿井通风质量与安全备受关注，因此，要提高对矿井通风设计的关注度。在煤矿矿井作业中，为了提升作业的安全性，需要重视通风系统的安全性和有效性。在进行通风系统的设置的时候，要以矿井实际为基础，设定设计步骤，合理安排设计工作，确保整个通风系统设计能够满足为了通风的实际需求。本文论述煤矿通风系统的优化设计，保证通风系统安全稳定的措施。
关键词：煤矿通风；安全性；稳定性；优化设计
前 言：近年来，各地煤矿安全事故频繁发生，分析事故产生的原因我们可以知道，大部分瓦斯爆炸或火灾事故都是由于煤矿内部通风不畅造成的，因此对煤矿通风系统的安全优化设计显得尤为重要。因此煤矿必须对通风系统的安全性能和稳定性能及时检查，坚持预防为主的原则，发现隐患立即处理，保证煤矿通风系统安全稳定运行。
1 矿井安全隐患和通风系统设置的必要性
（1）当前，煤矿企业众多，各种规模并存，既有国企，也存在私营。在整个煤矿生产中，安全隐患较大，一旦发生事故，就会造成重大的人员伤亡和经济损失。在诸多事故中，大部分矿井安全施工与通风设施有关，很多是因为通风缺乏规范性，整体性不高。
（2）对于煤矿矿井的通风系统，本质目的是实现矿井有毒气体的有效抽离，实现空气向矿井的有效输送，确保矿井环境中空气的质量，维护作业人员的安全。因此，在整个煤矿矿井安全工作中，通风系统是基础设施的一种，是进行矿井内部不良气体排除的直接途径，是进行人身安全维护的基本设施。另外，一旦发生事故，系统还可以通过新鲜空气，有利于维持生命，赢取救援的时间。由此可以看出，通风系统作用重大，要在根本上确保通风系统设计的科学性和可靠性。
2 煤矿通风系统的优化设计
（1）传统通风系统结构。以往的通风系统普遍使用的是通风机—立式主风门—检修风门结构，通常情况下，检修风门处于打开状态，若1号风道中的两台通风机正常运行，1号风道的立式主风门处于开启状态，之后要进行倒机，关闭1号通风机，开启2号通风机。这个过程中我们可以知道，在倒机时存在一段停风时间，如果在1号通风机关闭情况下，2号通风机由于各种故障造成启动困难，则会导致矿井下瓦斯积聚，发生不安全事故。
（2）优化方案。该方案主要解决了在通风系统倒机过程中产生的短时间停风现象可能引发的不安全事故，这种不停风进行倒机的方案主要是通过在风道上方增加百叶窗式的平式对空风门来实现的，以保证在倒机时矿井下各作业地点的风量不变，如图：
采用优化方案后，将通风系统和PLC自动控制系统相结合，我们仍然假设立式检修风门处于打开状态，若1号风道中的两台通风机正在正常运行，1号风道的主风门处于开放状态，而平式对空风门是关闭状态。把立式主风门和平式对空风门的开关信号输入PLC，另外将每个通风机的交流接触器的辅助触点信号同时输入PLC。其倒机过程阐述如下：当PLC检测到1号风道通风机开始运行、立式主风门全部开启、平式对空风门全部关闭，2号风道的通风机处于关闭状态、立式主风门和平式对空风门全部关闭→打开2号风道的平式对空风门→打开2号风道通风机→打开2号风道的立式主风门与1号风道的平式对空风门→将1号风道的立式主风门和2号风道的平式对空风门关闭→将1号风道的通风机关闭→将1号风道的平式对空风门关闭，顺利完成倒机。整个倒机过程完全由PLC进行自动控制，更大的促进了煤矿通风系统的稳定性和安全性。
3 煤矿通风系统安全性及稳定性
3.1 煤矿通风系统安全性
作为煤矿通风系统主要工作能力的判定依据，矿井下的通风网络的风量是否能够合理分配直接影响着矿井巷道中是否具有充足的清洁空气和风量。一是要避免使用通风系统时因考虑经济问题而不能在第一时间向开采区域输送充足新鲜的空气；二是要避免开采区域无法保持良好的气候条件；三是要避免无法使各种粉尘及有害物质降低到一定的范围内；四是要避免出现安全状况时不能对风流方向和风量及时进行有效控制。同时，由于煤矿开采活动始终在进行，矿井下很多通风道都会出现不同程度的老化，这对于通风系统的安全运行有着很大的影响，在煤矿通风系统运行过程中，常常会出现因通风设施突变而导致通风参数产生变化，影响通风系统的正常运作。
3.2 煤矿通风系统稳定性
在对煤矿通风系统进行管理的过程中，必须保证矿井各个分支能够具有持续的稳定性，如果煤矿通风系统的分支风阻产生变化，通风系统必须确保各个需要用风的工作区域的送风能够达到一定的质量和风量。在煤矿通风系统中，风流的稳定性主要涵盖了通风系统网络分支的风量变化和风流方向变化。如果风阻出现变化，普通的分支只会对风量大小产生影响，而角联分支则会改变风流方向。煤矿的通风系统是一个非常复杂的系统，它是由矿井下各个通风巷道组成的。我国很多地区的煤矿开采条件恶劣，地质条件差异较大，一些地区的瓦斯涌出量很大，因此矿井下的通风结构变化较大，煤矿通风系统也较为复杂，煤矿通风系统的稳定性对于煤矿正常开采非常重要。
4 通风系统安全稳定的措施
4.1 煤矿通风安全控制中人为因素影响
煤矿通风过程控制都是由人来管理的，人的思想道德水平、职业素养等通风系统运行的安全性与稳定性。因此，要想做好通风控制工作，首先要从“人”这个因素抓起。具体来说，要做好以方面：
（1）配置专业的通风技术管理人员。通风技术人员应该由煤矿院校毕业的学习通风或安全专业的人来担任，煤矿矿井必须配备足够的通风技术人员。要根据有关的法律法规，建安全可靠和抽采达标的通风系统综合治理工作体系，并且进一步完善煤矿事故救援体系，实现应急救援产业化。
（2）强化安全培训。安全工作不光是安全技术员、通风技术员的工作，而是全矿所有职工都必须重视参与的工作。煤矿领导必须高度重视安全工作，要加强对所有职工的安全教育培训，特别是对基层工人的培训，提高他们的职业道德修养和安全意识，增强他们的责任感，规范他们的行为，并提高他们应对井下复杂多变的环境的能力。让他们以饱满的热情、充沛的精力和足够的安全知识投入到煤矿生产中。
4.2 煤矿通风安全控制中环境因素影响
通风过程控制中环境因素是导致煤矿事故发生的主要条件，环境因素主要包括火灾和爆炸的隐患、危险的大气状态、硬环境和软环境。过程控制中这几个环境因素的影响既是动态的，又是定量的，环境因素的预防工作主要包括以下几个方面：
（1）改善煤矿通风系统的管理方案。充分利用技术手段加强预测预报，实施必要的控制和防范措施，切实提高通风系统的可靠性。
（2）积极开展瓦斯煤尘综合治理措施。加强机电管理，强化主要通风机和局部通风机管理，保证矿井足够的风量；完善矿井防尘系统，坚决做到有巷必有管，有管必有水；煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井必须建立瓦斯抽放系统，设立专用通风巷。
结束语：
总之，煤矿的通风系统是保障煤矿安全生产的重要条件，如果不能保证通风系统安全稳定工作，不做好煤矿通风系统的安全管理工作，将极大可能导致煤矿各种安全事故的发生。在煤矿生产的过程中，应该从管理方面入手，确保煤矿通风系统稳定运行，防止各类事故隐患出现，预防各种人为因素以及环境因素，对于各种安全隐患问题采取有针对性的科学合理的预防措施，最大限度的避免由于通风系统问题引发的煤矿安全事故，有效保障煤矿采矿作业能够顺利平稳进行，从而推动煤矿企业持续稳定健康发展。
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论文作者:齐财,程穆吉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/12
标签：煤矿论文; 矿井论文; 风门论文; 通风系统论文; 风道论文; 通风机论文; 风量论文; 《防护工程》2017年第31期论文;