矿井通风阻力检测及其改善对策探析

赵剑波

摘要：对于矿井通风而言，矿井通风阻力是主要影响因素，在通风工作中如果通风阻力大，通风费用增高。故改善矿井通风阻力，降低能量损失。是矿井通风工作中的主要工作，因此做好矿井通风阻力测定能够为降低矿井通风阻力提供可靠参数，确保煤矿获得更多的经济效益。基于此，本文主要介绍矿井通风阻力检测，及改善矿井通风阻力的有效措施。

关键词：矿井；通风阻力检测；改善；对策

煤矿企业必须定期监测各种类型井巷的通风阻力及其风量大小，而且将有关数据详细记录下来，利用这些数据能够正确判断矿井巷道通风特性的优点和缺陷，以明确对应的摩擦阻力系数以及通风阻力系数，通过认真整理这些数据可以为矿井通风管理提供重要的依据。因此我国煤矿企业在发展中需要重点探究的问题是如何检测矿井通风阻力且作出改善，这样才可以真正减少通风阻力。提高通风效率，降低通风费用。

一、矿井通风阻力检测

本文以新疆某煤矿开展矿井通风阻力测定为例，该矿井运用双斜井分水平上下山开拓方法，通风方法运用分区对角式，矿井的采区数量总共有三个，矿井通风系统相当复杂。矿井通风阻力检测的根本目的是对该矿井的所有采区通风阻力进行检测，看看其分布是否符合有关要求，有些巷道是不是阻力偏大。结合监测数据来明显改善矿井的实际通风情况，减少通风阻力，为矿井带来更多的经济效益。

（一）理论基础

就矿井内部风流来讲，其显著特点是在顺着井巷轴线方向是紊流。被研究主要考虑到此矿井划分成三个采区，路线相当长，要想保证在系统相对稳定的情况下，在其中一个时间段来测定一条路线，测量运用基点测定法。测定主要分成两个小组，使用两台同型号矿井通风阻力参数仪在井口将大气压力值准确读取出来，在井口留下一台矿井通风阻力参数仪，每次间隔五分钟读取数据并记录。另一台矿井通风阻力参数仪顺着测点准确记录压力、温度、湿度、风速、断面等参数。

（二）选择测定路线

在实际测量过程中使用矿井通风阻力参数仪必须要正确选择最佳的测点，这对测量结果的精确度有直接影响。要想保证可以选择最佳的测点，必须要多加注意以下几个方面：第一，对各个测量点正确编号，编号尽量根据风流方向进行科学排序。第二，要想测量结果的精确性得到显著提高，不同测点之间的压力差必须要尽可能比测定仪器的最小刻度大，必须要严格控制在测压仪器的规定范围内。第三，最好将标高点附近作为测量点，而且不能选择井筒以及风门附近，由于在升筒提升或启动风门中容易影响最终的测量结果^[1]。第四，在测定井巷通风阻力过程中，应该在局部阻力前合理布置测量，这里提到的局部阻力包括风流分开处以及汇合处，与以上局部阻力的间距最小不能小于或者等于井巷宽度的3倍；在局部阻力所设的测量点必须要确保距离不能等于或者大于井巷宽度的8倍。要想准确计算井巷风阻，必须要将对应的测量点合理设置在分开或者漏风偏多的部位。第五，在测量点附近3米为主，必须要保证支架是非常完整的，不能将物品堆积在该位置。第六，就并联风路来讲，对于无需测量阻力的风路，也必须要实施风量测定，将其当做其他风阻计算以及校准风量的关键依据。

二、改善矿井通风阻力的有效策略

（一）分析结果

对于测量数据分析来说，找到与科学的阻力消耗比例是3:2:5，通过比较，这些采区都有很大的风阻力，所以必须要发现这些采区阻力很大的根本原因，而且合理制定相应的措施。就该采区来讲，相对于其他部分而言，使用风段的阻力相当大，所以必须要有效维护该地段。就二采区来讲，使用风段以及回风段都有很大的阻力，所以必须要有效维护这些巷道。就三采区来讲，该采区有严重的问题，回风段有很大的阻力，所以必须要重点维护以及修理该巷道。

（二）具体改善对策

1.减少摩擦阻力系数

不仅要保证巷道支架整齐统一，而且要定期或者不定期对其作出适当的修整，对支架作出刹帮背顶，需要保证支架安置的间距控制在允许范围内，确保支架密度科学。并且需要精心安排人员仔细检查支架，如果发现有些支架存在问题，必须要迅速修复，保证失修率小于或者等于7%^[2]。由于部分巷道没有设置支架，必须要认真修理顶板、底板以及两帮，尽可能将摩擦阻力控制在最小化。就现阶段的实际情况来看，这些采区都存在问题，比如：顶板冒落以及两帮尚未修整等等。

2.拓宽井巷断面

通风阻力与摩擦阻力之间的比例是2.5:1，所以必须要适当的拓宽井巷子断面，这样在很大程度上能够显著减少通风阻力。如果通风量达到规定的要求，断面拓宽33%，在这种情况下，通风阻力能够降低50%。一采区的有些巷道是在煤层内来掘进，此时断面相当小，通行难度比较大，所以必须要合理改善，防止通风管理工作不能正常进行，降低工作效率。

3.减少局部阻力

降低局部阻力通常是利用改进局部阻力物断面的实际变化形态，以减少分通过局部时形成的冲击力，降低能量损失

^[3]。一般来说，要想减少局部阻力，必须要注意以下几点：其一，将连接缎面的巷道边缘设置成斜线以及圆弧形。其二，在最大限度上境地局部阻力地点数量，避免断面瞬间扩大和缩小。其三，就拐弯位置的设计来讲，最好不要降低转角角度，而且应该将拐弯的内部形成圆弧状，避免存在直角。并且在巷道位置最好不要出现突变的情况，简单来说，就是少出现瞬间的分叉以及汇合。其四，降低局部阻力风速，确保巷道内部是非常平滑的。

4.重要巷道中不能随便堆放车辆和堆积木料

就一些重要巷道来讲，绝对不能随便停放车辆，更加不能随便堆积木料，部分巷道局部地段断面呈现不规则的形状，支护相当复杂，而且冒落，造成这些地段风流严重受阻，不能有良好的通风条件，通风压力损失相当大。并且需要科学管理以及维护矿井总回风道，对于积水位置和冒顶，必须要在第一时间采取适合的措施处理^[4]。同时，在巷道管理过程中应该确保没有任何的杂物以及淤泥等等。倘若条件允许的话，尽量不要在重要通风巷道长期停留成串的矿车，防止导致风流受阻，甚至使得通风状况进一步恶化。

5.防止巷道中风量集中

通常，在巷道中风量风非常集中，要想确保井巷风量是科学的，在通风设计以及管理中不能盲目将风量增大，每个用风位置的风量都必须要确保在符合安全生产条件的基础上，尽可能降低^[5]。科学的回风段阻力臂是确保矿井通风系统安全性和稳定性的基础条件，不管任何时候，都必须要确保进、回风段阻力符合标准要求。不然就会导致矿井没有良好的通风条件，也不能合理控制分流。

结语：

总而言之，矿井通风阻力检测是否科学合理直接关乎到矿井通风是否安全稳定进行。因此，作为煤矿企业的矿井通风阻力检测人员，在实际检测过程中必须要结合矿井的具体情况，采取适合的检测方法和检测手段，只有这样才能保证检测结果的精确性，为矿井通风提供可靠依据。

参考文献：

[1]介小文,张煜,李广红,齐铭,成高飞.日常管理中降低通风阻力的路径探析[J].陕西煤炭,2020,39(03):184-186+192.

[2]雷浩.矿井通风阻力检测及其改善对策分析[J].科技经济导刊,2020,28(11):56.

[3]罗伟荣.矿井通风阻力测量结果分析及对策[J].技术与市场,2014,21(05):163+165.

[4]陶铁军. 大安山煤矿通风系统安全检测与优化研究[D].首都经济贸易大学,2010.

[5]李兴伟,任萍沼,王振福.矿井通风阻力检测装置应用研究[J].煤矿机电,1994(02):29-30.