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摘要：井下采矿矿井的通风节能是一项长期而持续性的工作，实际工作中不仅应该做好工程的规划布局，同时还要做好日常的检修及保养工作，确保通风系统功能有效发挥的同时，避免能源的浪费，使得整个井下作业能够在安全规范的环境中进行，并达到井下采矿作业的效益最大化。本文对井下采矿矿井通风节能技术进行了探讨。
关键词：井下采矿；矿井通风；节能技术
井下采矿工作是我国矿产资源开发的主要方式，在矿产资源开发过程中发挥了重要作用。矿井通风是井下采矿工作中的一项重点工作内容。全面了解矿井通风技术，提高对矿井通风重要性的认识，实现矿井通风技术有效运用，才能发挥矿井通风的重要作用，保证井下采矿顺利实施。
1 井下采矿矿井通风节能的影响因素
1.1 矿井生产分布布局的影响
矿井的生产分布布局并不是一成不变的，在采矿过程中，它会随着采矿场地情况、挖掘生产状况和地质地表的变化而进行变化，相应的矿井下的通风系统也要随生产分布布局变化，而进行重新设置与安装，不仅麻烦耗时，还会影响矿井采矿进程。因此，矿井的生产分布布局规划是否合理，直接关系着矿井下通风系统的正常运行，要想井下通风系统一直保持良好的运行状态，设计、优化一个合理的矿井生产分布布局至关重要。
1.2 矿井通风构造物的影响
矿井通风构造物对于调节风量方面起着重要作用，主要是在矿井风路的重要“转折”地点(如断面、拐角等) 架设通风构造物，对风量进行有效调节，防止矿井通风量过大或过小。但矿井通风构造物却没有引起矿井管理人员的足够重视，对于井下的通风构造物的安装技术、施工质量及日常管理等都没有抓紧，十分松散，导致矿井通风构造物无法发挥其正常作用，不仅调节风量效率低下，漏风、串风等现象还时常发生，造成矿井通风阻力逐渐增大，进而影响通风系统的正常运行。
1.3 矿井通风巷道断面的影响
矿井通风巷道就是指通风系统向井下输送风量的整条风路，随着矿井深度的不断增加，通风路线也随之拉长，矿井所需风量也随之增高，因此，原有通风巷道已不能满足通风量的需求，必须对巷道进行优化处理。如果不能对矿井通风巷道进行及时优化处理，就会发生通风系统工作效率低、通风阻力大、通风耗能高的严重现象。
2 井下采矿矿井通风节能技术
2.1 降低风阻
（1）优化通风路线。通风路线的设计是否合理会对井下矿井通风阻力产生直接影响。通风路线的长度会随着采矿深度的增加而变长，而通风路线的变长而造成通风阻力不断提升。因此在设计井下矿井巷道风流路线时，必须对通风路线问题引起高度重视，确保井下矿井的通风状况良好。为确保通风风流能够顺利输送至用风点，尽可能地缩短井下矿井的通风路线，应及时对那些废弃不用或多于的巷道作封闭处理，从而实现降低井下矿井风阻的目的。
（2）构筑物降阻。为有效控制地表漏风现象，降低因风门或风窗而产生的风压损失，应采取有效手段确保井下矿井通风构筑物性能优良、运行稳定。在井下采矿矿井通风系统中，应将阻力较低、气动性能优良的通风构筑物设置在高风速局部地段或风量较为集中的地段，这样能够使井下的漏风比率明显下降，并使井下通风效率和风流利用率得到大幅提升，而且对减少通风耗能也有明显效果。例如空气幕、绕线型风桥和导风机等都能够有效降低风阻。
（3）巷道的降阻。井下采矿矿井中的巷道断面周长和断面立方都会对通风阻力产生直接影响，其中通风阻力会随着断面周长的增加而增加，随着断面立方的增加而减小。基于此，必须选择合理的矿井巷道形状，并确保巷道有足够断面，而断面形状应尽可能做到周长较短且摩擦阻力系数较低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在条件允许时，应尽可能选择拱形断面的巷道，并进最大程度确保巷道少拐弯，尤其注意不能够拐急弯。另外，还应及时清理巷道内杂物，物料不要胡乱摆放，以确保通风风路畅通。同时还应及时对变形巷道进行维护维修，以确保巷道有效断面。
2.2 优化调节通风系统
合理优化矿井内部风道的通风线路，以实现有效降低风道内部风阻，保证矿井通风系统可以正常使用，最有效的方法就是调节矿井通风系统，提高其工作效率。在设计过程中发现，由于矿井深度不断加深，矿道内部越来越曲折，因而，导致矿道阻力不断加大，降低整个系统的工作效率，在设计矿道时，一定要优化矿井矿道路线，合理选择最短路径，及时封堵废弃矿道，防止由于废弃矿路造成整个通风系统风阻加大。此外，还可以通过合理设置通风构造物及通风巷的方法进一步减少风阻，通过合理设置这些构筑物集中传输风力，避免矿道内部发生漏风现象。在巷道选择过程中，一定要充分考虑巷道断面与风量之间的摩擦阻力，通过选择巷道周长较短的断面，有效降低摩擦阻力系数；通过尽量选择短而直的巷道，在最大程度上减少巷道的弯曲程度；为了进一步减少通风巷道的内部风阻，必须全部处理干净巷道内的杂物，为矿井通风系统提供通而直的路径，最大程度上减少风阻，降低风道损失，提高通风效率。
2.3 充分利用环境中的自然风
在外部环境中大量充斥着外部自然风，自然风压对矿井通风有着两个截然不同的作用：①自然风压可以为矿井井下向内通风提供较充足的空气流通动力；②自然风压也是造成矿井通风事故频频发生的主要因素。因此，应该在矿井开挖前加强对周围环境调查，明确周围风压，找出周围风压规律，有效利用自然风压调整矿井通风，在降低能耗的同时，实现矿井有效通风，为采矿单位带来良好的经济效益。
2.4 风机节能
对中国采矿业系统所使用的设备而言，主扇风机对整个矿井的矿道通风系统起着至关重要的作用。据相关统计，矿道通风系统的主扇风机所消耗的能量占整个矿山通风系统消耗总能量的90%以上，虽然其能耗是巨大的，但是工作效率仍非常低。通过调查发现，中国矿井应用的通风设备普遍是旧式扇风机，这种扇风机在应用时具有效率相对较高、安装及后期维护均较为简便的特点，但随着近年来中国经济技术水平不断提升，大量新型扇风机不断被研制出来，这些扇风机的工作效能不仅十分高，耗电量往往只有传统扇风机的一半，节能效果十分突出，正因为这种情况，在当今新的经济形势下，各采矿单位有必要淘汰旧式扇风机，改装为新型节能扇风机，不仅提高采矿矿井的通风节能效果，也为中国全面推进环保低碳社会奉献一份力量。
2.5 管理上与科技进步相互协调发展
标准制定以目标管理为目的，以科技为支撑，测量瓦斯抽采量、瓦斯（有毒有害气体）涌出量等，各采矿单位以自身实际为基础，分区、分段，在确保安全的大前提下，进一步在管理上抓好节能管理。
2.6 进行综合性的通风效率及节能效益评估
事实上通风系统的通风功能以及节能效益并不是靠某一个环节来取得，而是需要整个系统的高效运行，因此针对整个通风系统进行综合性的通风效率及节能效益的评估非常重要。在实际的通风效率及节能效益评估过程中，也应该包括排风效益、分风效益、降阻效益、防漏效益以及风速调节效益等进行评估，从而评价通风系统的工作效率与能耗之间是否达到最优。
总之，井下矿井通风节能技术的应用，可以有效提高矿井内的通风质量，同时提高生产效率、节约资源、降低能耗。但是，以上几种通风节能措施并不是所有矿井都适用，要根据实际情况具体分析，运用正确的防范措施，才能确保生产安全。
参考文献
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[2]杨建会.井下通风节能措施探究[J].能源与节能.2015(03)
[3]赵禹宏.地下开采矿山通风节能技术的研究[J].中国新技术新产品.2015(07)
论文作者:朱磊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
标签：矿井论文; 井下论文; 巷道论文; 扇风机论文; 断面论文; 通风系统论文; 节能论文; 《基层建设》2017年第32期论文;