矿井通风系统可靠性研究

矿井通风系统可靠性研究

卿育大

达州市炉坪煤矿张家沟井四川达州635000

摘要：矿井通风系统是煤矿开采与生产过程中的系统之一，它对整个矿井来说不可分割，保证着矿井安全生产。但是随着现阶段矿井开采的增多，矿井网络越来越多，导致原有的矿井通风系统可靠性降低，所以这应该引起我们的重视。本文将先对矿井通风系统可靠性进行评价，再针对矿井通风系统存在的问题提出可靠性措施。

关键词：矿井通风系统；影响因素；可靠性措施

1、矿井通风系统可靠性影响因素

1.1通风方式

矿井的通风方式共分为两种，包括矿进井和回风井，这两种方式在构造上有很大不同，另外可采取的方式有多种，包括中央式、对角式、混合式等，在通风方法上，矿井可以有抽出式和混合式，这些不同方法的运用在技术上不尽相同，在抗灾能力上也会起到不同的效果，比如：通风方式如果是顺风方向，受到的阻力小，那么其通风性能良好；通风方式的选择需要结合矿井实际情况，尤其是要考虑矿井的深度，因为它的选择直接关系到井下通风的流畅度，影响着矿井内部通风的阻力大小，如果不能正确选择通风方法，那么通风系统可能会有漏风的现象发生，所以，通风方式是影响矿井通风系统可靠性因素之一。

1.2通风动力

矿井的通风动力系统分为机械动力和自然动力，其中机械动力包括主扇风机，局扇风机。主扇风机可以说是矿井通风系统中最重要的一部分系统了，因为它与通风系统的可靠性息息相关，对其的影响也最为直接，它包括离心式与轴流式两种，通过机械动力运转，相当于承压通风，虽然它的影响最为巨大，但是它的安全性较高，所以较少发生故障问题；局扇风机，与主扇风机不同，局扇风机并不是依靠机械动力运转，而是运用掘进或者局部调整达到全部通风的目的，当人员在矿井下遇到不能采取部分改动的方法或者其他通风方法都不适用时，往往会考虑采取局扇风机的方法，局扇风机通过改变局部的风流情况而改变整个风流的速度和方向。

自然动力受人为因素较小，而受自然影响较大，因为自然动力来自于自然风压，受到四季变化和天气变化的影响，所以经常处在不可控状态，因为风压是自然存在的，所以有时影响对矿井来说是有利的，有时又是不利的，在矿井通风系统中，仅仅依靠自然动力的通风系统是不安全的，它可以随时使风向改变，使风速发生变化，甚至使风流停止，以致于提供的风流不稳定。另外，自然风压还会导致一系列危险事故的发生，比如：巷道无风使人员呼吸困难等，使矿井通风系统可靠性降低。

1.3通风网络

通风网络的形成是由于空气在通风的巷道中流动，满足人员采掘的需要，保证其安全性，这样的巷道与通风设施一起构成了矿井通风网络。由于通风巷道位置的不同，可以分为井联巷道、串联航道等，在矿井通风网络中，有一系列复杂的网络分支，是一个复杂的系统。这些分支的确定就给人员带来了一定难度，在矿井通风系统的可靠性影响因素分析中，角联分支的构造也对风流产生影响，并且关系到其他分支中的风流，从而影响矿井的整个风流，可以说它控制着矿井井下的所有用风点，所以，它的重要性不言而喻。

1.4通风设施

矿井的通风设施同样影响着通风系统的可靠性，因为通风设施指的是在巷道中控制风流的设施，它不仅控制风流的大小，还需要控制风流的方向，设施有门、窗、风桥等，在这些构筑物的布置上，需要考虑全面。通风设施分为三类：一是永久性地阻断风流的物体，包括门、墙等，这一类物体需要做到密闭不透风，二是风流可以穿过的物体，包括风桥，这一类物体也不能漏风；三是调节风流的构筑物，包括风窗。在一些矿井下，一些通风设施已经破烂不堪，存在漏风的现象，所以无法起到作用，对风门来说，存在一定特殊性，因为本身的结构会引起风流的波动，从而对风流的稳定性造成影响，有的甚至会阻断风流，所以提高通风构筑物的质量对保证通风系统可靠性来说有较大影响。

2、矿井通风系统可靠性评价

矿井的通风系统可靠性的定义是在矿井内部，矿井通风系统能够持续正常运转，风量稳定，并且能够为生产提供充足的风量且持续时间较长，能保证人员正常开采。矿井通风系统提供的风量与它本身的物理性质有很大关系，特别是与其质量息息相关。它有几点内涵：它提供的风量需要持续稳定，能够满足多个条件，运转达到最优；通风系统的装置尽可能的简易，复杂性低，通风线路较少，设施设置合理，在巷道内无漏风现象出现；通风系统的主机工作稳定，稳定率不低于70%，在运行过程中较少出现故障问题。矿井通风系统可靠性需要依靠以下指标进行评价。包括在矿井内部进行生产，需要保证充足的风量，还需要较高的通风效率；风流受到的阻力较小，保持风流顺畅，稳定性较好；使整个矿井通风效果好；在遇到危险时，通风系统能提供良好的通风环境，使人员能够成功逃生，并能阻止灾害情况的扩大；人员在通风系统的成本上花费较低，保证能用最低的价格购置到最优的质量，在考虑费用成本时需要考虑后期维护以及使用过程中的各种花费，使花费成本降低。矿井通风系统可靠性的评价指标有可靠度、灵敏性和线路复杂程度等。其中可靠度指的是矿井通风系统的风流稳定性衡量标准，如果风流在通风线路中不顺畅，受到阻力较小，那么可靠度就随之降低，其中它的指标较易被量化，量化程度依照矿井的通风线路长度和遇到的阻力来决定。可靠性也包括通风系统的质量，它的质量受多方面因素影响，包括粉尘、巷道温度、风速等。通风网络结构可以分为两种：一种是附带角连分支网络，另一种为不带角连分支网络，前者结构较为复杂，区分这两种网络的复杂度可以利用拓扑学公式进行计算。在公式中，需要包含角联分支的数量，通风系统网络的总数和网络分支的总数目，最终可以得出网络分支复杂系数。

3、加强矿井通风系统可靠性措施

在矿井生产中，需要保证通风系统具有较高的可靠性，就要考虑到以下因素：比如需要的风量是多少，设备负压值以及通风的效率等。在装置通风系统时，需要有独立的通风口，通风口要完整，如果要改变通风系统，需要及时向上级说明，并获得批准，尽快解决；风量需要分配适宜，不可一部分风量多，一部分少，使通风效率最优化；矿井通风设施需要与煤矿安全生产规程相符合，通风效率必须在85%以上，漏风量要小于15%；另外人员需要定期检查通风系统是否有损坏情况，是否存在漏风的现象，要保证巷道通风率高于93%，人员还要对通风系统的主机设备进行定期检查，这项操作是为了保证反风设施的正常运转，因为反风能够降低一定的灾害，所以在平时还需要进行反风演练，确保遇到灾害时能迅速逃生；如果设备没有升级，那么原设备的漏风率需要在5%以下，升级后的设备需要在15%以下。人员在外部需要健全矿井通风管理体制，根据矿井的实际情况及危险性的大小设立，管理体制可以采用直线制，即人员之间不存在交叉与制约的关系，人员在进行管理时，需要遵循以下原则：管理分级进行，由集团指挥，责任和权利分开，注意合作分工与动态组织；首先管理人员需要提升自己的安全意识，只有他们认识到了安全生产的重要性，才能保证矿井通风系统的正常运转，一旦发现通风系统存在安全隐患，应该及时处理，并定期进行日常通风的安全检查，不漏掉任何一个细节。

结束语：

总之，矿井通风系统的可靠性对矿井安全生产非常重要，同时也会影响到矿井生产的经济效益。人员需要提高自身的安全意识，从管理层面出发，提高通风系统的可靠性，从而提高矿井的通风效率，保证人员安全生产。

参考文献：

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