优化矿井通风与安全生产的关系

杨彪

摘要：矿井通风可将新鲜空气输送至矿井下工作面，一方面增加井下工作面的O2浓度，另一方面使工作面中的各类有毒、有害气体及粉尘得以有效稀释与排除。矿井通风的整体质量和性能与矿井下工作面的安全生产水平密切相关，是调节井下气候条件、创造良好工作环境的重要手段之一。由此可见，矿井通风对提高矿井下工作面安全生产水平有非常重要的意义，作为矿井生产环节中最基本的环节之一，不断优化矿井通风的条件与质量在矿井建设和生产期间占据着非常关键性的地位。

关键词：矿井通风；安全生产；优化措施

一、矿井通风系统

1.1矿井通风系统的概述

矿井通风系统的工作原理很简单，即利用大型风机等通风设备将外界的新鲜空气输送进地下矿井系统，并且将地下污浊的空气排出，矿井通风系统即大型换气系统。在地下矿井与地上空气中人为的建立空气循环系统，提高地下矿井空气中的含氧量，严防窒息现象的发生，以提高矿井的安全性能和施工效率。

1.2矿井通风系统的等级

根据不同的条件，可以将矿井通风系统分为不同的等级。分类标准通常为安全问题，如一氧化碳浓度、井下温度以及自然条件等因素。通常将普通的矿井定义为一般型；当矿井温度过高时，可根据一氧化碳浓度将矿井通风系统分为一般型、防火型和排烟型；若根据一氧化碳安全情况可将通风系统分为排放型、排放防火型、排放防火降温型。

1.3矿井通风系统的通风方式

通风系统通风方式的划分标准为井田与回风口的具体位置，根据位置的不同可将通风方式划分为中央式、对角式、分区式、混合式四种。中央式即将风口设置在井田中央，而该方式的风井倾斜位置有所不同，因此，又可分为中央边界式和中央并列式；对角式即将风口设置在井田两翼，还可根据风口与井田的相对位置区分单双翼；分区式即在矿井的每个区域分别设置通风系统；混合式即将以上几种通风方式综合使用，在同一矿井中，针对各个区域的不同情况设置风口。

1.4矿井通风系统的通风原理

在地下矿井通风系统中，一般有自然通风与机械通风两种类型，但是，由于自然通风风压过小，不能为地下矿井提供稳定的空气来源，因此，通常会选择机械通风来代替自然通风。机械通风的工作原理一般分为两种，分别是压入式，抽风式和混合式。压入式是利用通风设备将大量的地上新鲜空气压入地下矿井，并利用气压将地下的污浊空气排除矿井，从而实现空气对流；抽风式是将风机放置在出风口，利用负压将矿井中的污浊空气抽出，从而满足地下的空气需求；混合式即将压入式与抽风式相结合，在入风口设置压入式设备，在出风口设置抽风式设备，加大矿井内的空气流通，以此保证矿井内的空气安全。

二、目前通风系统存在的主要问题

通风系统存在的问题根据各个矿井的实际情况有所不同，但是归结起来，问题原因主要有以下几点。

2.1通风系统存在安全隐患

调查显示，中国许多矿井的通风安全系统都不完善，均存在或多或少的问题，这也是矿井通风系统的核心问题。由于系统不完善，导致井下存在总风量不足现象，即井下开采任务过多而风量不足以支撑开采任务的现象。部分情况严重的矿井甚至在微风或无风环境下依然坚持进行开采任务，这给井下工作人员带来了严重的生命安全隐患。

地面空气的主要成分以O2和N2为主，但是空气进入矿井之后，岩层中的气体和可燃物的氧化会改变空气成分，尤其是瓦斯、CO2、煤尘等成分含量大大增加。由于不完善的通风系统不能及时让新鲜风流进入井下排出污风，就会使空气变得不适宜人体生存，影响井下工作人员的身体健康。

2.2通风系统安全监察缺失

除了采矿企业为了自身利益，未按照规定进行通风系统的布置以外，政府机关对通风系统的安全监察也做得不到位。长期以来，对矿井通风系统的安全监察并没有得到足够重视，而监察系统本身也较为薄弱，执法能力不够强，不能有效整顿违规开采的企业。调查显示，矿井下气体CO、NO2、CO2、煤尘等有害物质的含量常超出国家标准，并且得不到企业、管理人员与工人的重视。中国于2004年颁布了《中华人民共和国煤矿安全监察条例》，表明了国家对煤矿安全问题的重视，也表明煤矿安全已经到了一个相当严重的程度。但是安全监察和煤矿安全系统的协调同步是一个长期过程，研究如何有效进行煤矿安全监察管理也是一个重要课题。

2.3通风管理机制不健全

尽管部分煤矿做好了通风建设，但是对通风设施与运行的管理缺乏相关机制予以协调，具体表现为通风管理严重滞后，管理者管理不力，设备落后、更新缓慢。例如：矿井井下进风与回风风门安装位置不当；风门质量不合格、数量不足，导致连锁性不强；通风网络的形式选择不当，没有正确选择串联、并联或角联形式，导致井下瓦斯与煤尘不能有效排出。另一方面，部分小型矿井由于规模与资金限制，将通风设施安放在回风巷或离风口很近的地方，这容易引起吸循环风的现象。对于这些情况，通风管理者往往视而不见或缺乏相关知识难以处理，埋下了安全隐患。

三、优化矿井通风系统的建议

3.1强化管理人员安全意识

矿井经营者和通风系统管理者需具备足够的安全觉悟，将矿工的安全放在工作首位，提升通风设施的安全性能，改善井下作业环境，从而使矿工的生命安全得到保障。

3.2加强通风系统专业人才培训

加强员工安全意识的培训，从墙报、警示牌、广播、企业内部网络平台、实战演练等方式入手，切实提升员工安全意识。

3.3合理选择通风方法

目前主要的通风方法包括压入式、抽入式和抽压联合式三种，其中联合式通风对管理和设备上要求较高，因此实际应用并不广泛；压入式通风主要用于矿井浅部开采或矿井煤层存在自燃倾向，或矿井火区程度较为严重的情况下，其余情况一般都采用抽取式通风。矿井通风方式可分为分区对角式、中央并列式、中央边界式/对角式、混合式等，选择合适的通风方式需综合考虑矿井矿产条件及地质条件、瓦斯等级、矿体倾向等情况，从技术、安全、经济等角度加以分析。通常情况下，矿体倾角大、埋藏深的新矿井多选择中央并列式，但其通风路线折返较多，在同样条件下与其它方式相比通风阻力较大，且存在漏风情况，因此需选择混合式通风，而生产矿井中则适宜选择中央边界式或对角式通风。

3.4优化通风网络

在采矿作业时，不允许作业现场在角联风道处，应采取措施稳定风流；掘进作业时采用独立通风；井下机电硐室独立通风；井下火药室需配置单独进风口，回风则采取独立回风，保证空气新鲜。

3.5加强通风设施管理

通风技术人员要定期对风门、侧风站等设施进行检查，确保紧闭和侧风等设施保存完好，同时应保证通风设施在合理位置，且质量达到设施使用标准，保证风门和紧闭能够发挥出风流控制的作用。在建设风门和紧闭时，应选择周围岩石坚固且具有完好支护的地方，能够与矿岩接实。

四、结语

优化矿井通风系统主要可以从树立通风安全思想，发展通风安全技术，建设完善通风系统、通风设施，提高通风管理者技术水平，提高职工安全意识等入手。矿井通风系统的建设不是一蹴而就的，需要从多个角度循序渐进的完成。每一位矿井经营者都应该做好矿井通风设施，为矿工的生命安全做好保障。

参考文献

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