井下通风系统（精选7篇）
井下通风系统 篇1
作为煤矿矿井设计内容的重要组成部分, 矿井通风设计的涉及范围十分广泛。不但涉及到增设新采区、开拓新水平、改变主要通风机的工作方法, 还涉及到是否有必要改变矿井的通风系统, 适当的扩大矿井的通风能力等方面。因此, 在设计矿井的通风系统时要进行周密的考虑, 通过精心的设计实现预期的效果。可见, 对煤矿的开采工作而言, 井下通风系统的有效性直接关系着煤矿生产的效率和矿工的生命财产安全。因此, 有必要对现行的井下通风系统进行细致的分析, 按照实际工作的要求对其进行改造, 并在运行的过程中阶段性的对其进行技术评价, 检测煤矿矿井的通风安全状况, 通过必要的途径改善煤矿的安全管理现状, 确保矿工的生命安全。可见, 对井下通风系统进行改造和技术评价是矿井安全生产过程中的重要管理环节。本文以此为视角, 首先对矿井通风系统合理性和可靠性进行了分析, 然后从多个层面对井下通风系统进行了改造, 最后, 对井下通风系统的技术评价问题进行了讨论。旨在通过本文的工作, 为我国矿井的通风系统设计与改造工作提供一定的可供借鉴的思路, 为井下通风系统的技术评价工作提供一些必要的信息。
1 矿井通风系统可靠性和合理性分析
1.1 矿井通风系统的可靠性分析
在可靠性方面, 矿井中设置的安全装置包括:每台通风机要配以压力测压装置, 测压应该位于风道的同一断面处, 测压点应该至少布置3个。在按照正常的进风风流方向, 测压处的前方要有不少于风硐高度4倍的直线长度, 在测压处后方要有不少于风硐高度2倍的直线长度。对于主要通风机, 要配备相应的水柱计、电流表、电压表和轴承温度计等仪器仪表, 并将矿井调度室的电话直接连入其中。对于主要通风机, 其反风采用叶轮反转的形式来实现反风, 而反风的风量应该能够达到正常风量的一半左右, 操作时间也应控制在10min之内[1]。这样, 不但能够保障在意外的情况下及时实现反风, 最大限度的降低灾害造成的损失。此外, 主要通风机装置应该考虑配备两台, 防止一台因故停机后, 没有备用的风机投入到正常的使用之中, 以此来保证矿井的正常供风。
1.2 矿井通风系统的合理性分析
矿井通风方式和通风系统对矿井的安全程度有着直接的影响。在一般的矿井中, 通风方式多为机械抽出式, 通风机的供电系统为双回路形式, 这样能够保障矿井的正常供风。而对通风系统而言, 一般为中央分列式, 其中, 混合斜井和风井大多处于井田的中央部分, 且两翼相对均衡, 通风的线路也相对较短, 这样布置的目的在于便于通风系统的调整与控制。同时, 在必要的位置还要设置通风构筑物, 这样能够保障矿井的用风区域能够获得足够的风量[2]。当然, 矿井的开拓范围、采掘的布置以及风井的数目和井筒的装备、设施等也会对矿井的安全产生直接或者间接的影响。为此, 整个矿井要被划分为一个采区, 在矿井生产的过程中只布置一个立风井, 这样做的目的是能够有效的减小矿井的通风阻力。同时, 矿井也只是布置一个采煤工作面、两个掘进工作面, 对于采煤工作面而言, 一般采用“U型”的通风方式, 掘进工作面则采用局扇压入式通风, 这样能够有效的减少和规避工作面和采空区之间的漏风情况, 保证矿井风流的稳定性。
2 井下通风系统的改造
2.1 对通风系统进行诊断
对通风系统进行诊断需要首先构建井下通风系统诊断模型, 该模型由七部分组成, 包括: (1) 信息感知器, 其作用是采集通风系统中的压力等数据; (2) 信息预处理系统, 其作用是对通风系统的数据信息进行预处理; (3) 信息诊断条件, 主要涉及国家对井下通风系统的技术指标与标准要求等; (4) 信息优化数据库, 其作用是存储系统解算的中间结果和优化后通风系统数据信息等; (5) 信息诊断系统, 目的是解算通风系统网络中的计算值与实际采样的差别; (6) 信息执行器, 该模块用于输出优化结果与进行绘图; (7) 信息学习器, 该模块用于更新有关标准以及补充相关的知识等。为了实现通风系统的实时诊断, 井下需要布置多个采集数据的传感器, 随时采集数据信息, 并经由计算机进行预处理后, 解算出产生该数据信息的通风系统网路参数, 以便检验各条巷道与工作面的风速、风量与安全规程是否相符, 还需要采取哪些措施调节风量等[3]。
2.2 对通风网络图的改造与优化
通风网络的简化包括等效简化与有效简化两种, 这两种简化后造成的影响并不相同。对于前者, 是对通风系统不产生误差的简化形式。比如简单串联、并联风道的简化, 把并联或者串联的分支通过一条等效风阻分支来进行代替, 其等效风阻按照并联或者串联公式进行计算等[4];对于后者, 指的是对通风网络图简化后造成的误差影响程度作出的一种可预料的简化, 这一类型的简化包括以下内容:在实际系统中, 当相近的风流合分点间的风阻很小时, 可将其简化为一个点;对风压较小的局部风网, 可将其合并为一个点;同标高的各进风井口和出风井口可以被看做是一个节点;如果进回风井口自然风压无法忽略时, 可以把自然风压看做是一个通风动力计入, 此时, 还是可以将进风、回风井口看做是一个节点;当然, 也能够通过虚拟风道的方法, 在进风、回风井口增设一条风阻为零的分支, 将自然风压置于该风道之中。
2.3 受控循环通风
这一通风系统的改造指的是, 通过一条循环风联络横巷, 使回流风中的一部分重新回到进风巷中去。这一改造一般基于这样的假设:井下的生产条件是正常的, 进入循环区的正常风量是稳定的, 风量并不受循环风机运转的影响, 循环风流和新风流能够实现充分的混合[5]。当然, 在改造的过程中, 要对经济型进行考量, 影响受控循环通风经济可行性的因素是多方面的, 其中最为主要的是井下工作面所需的最小新鲜风量。这是因为, 所需的新鲜风量越大, 受控循环通风的经济可行性就越低, 反之亦然。因此, 最适实行受控循环通风的矿井工作面, 指的是那些所需新鲜风量相对较小, 具有较高通风量的工作面。一般情况下, 开采水平较深的金属矿和低瓦斯矿井能够满足该类要求。此外, 另一个影响循环通风经济可行性的因素是:循环通风区的容积效率和矿井主要通风网络容积效率之比, 也就是惯常意义上的“容积效率系数”, 该系数减小, 采用循环通风就越没有吸力。
3 井下通风系统的技术评价
3.1 原矿井通风能力评价公式存在的问题对低瓦斯矿井而言, 原矿井通风能力评价公式为
P= (Q*350) / (q*K*104) 万t/a
在上式中, p表示通风能力, 单位为万t/a;
Q表示矿井总进风量 (一般取上年底的数据) , 单位为m3/min;
Q表示矿井日产吨煤所需要的风量 (一般将上年度的矿井平均需风量与上年度的矿井平均日产量做商获得) , 单位为m3/t;
K表示矿井通风系数, 在大型矿井中这一系数为1.15-1.5, 在中、小型矿井中这一系数为1.2-1.45。
在这一公式中存在着一定的问题:
比如, 这一公式未能考虑矿井通风系统的实际通风能力, 也没有考虑矿井主要通风机的工况调整的因素, 并且重复取“矿井通风系数”进行计算, 这必将使得计算结果失去客观依据[6]。
因此, 有必要对矿井通风能力的评价公式进行修改, 修改后的公式为:
P= (Q*350) / (q*104) 万t/a
在这一公式中, Q表示矿井通风网络的实测最大通风量, 单位为m3/min;
Q表示矿井平均日产吨煤的需要风量, 单位为m3/t。
3.2 测风数据评价
开展测风工作时, 测风的地点涉及到进风井、回风井, 采区进、回风巷, 还包括采掘用风点进风巷、回风巷, 主要进风巷和回风巷。在测风的过程中, 还应该注意测量风门、风桥等可能漏风的区域, 这些区域包括掘进工作面、回采工作面上隔角和角联巷道等, 这些区域的风速相对较低。此外, 因为瓦斯容易在巷道内的低风速区域内积聚, 因此该类区域应该看做是管理的重点。因此, 在测出数据之后, 需要计算出矿井全部用风点的风流与风速, 及时的判断出风流与风速能否满足矿井安全的需要。当然, 过大的风流与风速, 往往会造成矿井内出现粉尘飞扬的情况, 这也是安全隐患的一部分, 可见, 井巷内的风流与风速要限制在最高风流与风速之下。
3.3 自然风压评价
在煤矿生产中, 因为井口高低不一、井巷风流温度差别较大。这种情况往往会造成空气密度之间的差异, 该类差异被称作“自然风压”。自然风压会对矿井通风产生一定的影响, 这种影响随着开采深度和通风负压的增加会出现增加的趋势。当自然风压对矿井通风负压的影响到了一定的程度时, 矿井的通风计算就应该考虑自然风压的影响。对井下通风系统来说, 自然风压有利有弊, 有时它能够帮助矿井通风, 有时也会阻碍矿井通风。在评价自然风压时, 自然风压的计算应该结合矿井的负压和供风的实际情况, 只有这样, 才能为自然风压对矿井通风的影响作出正确的评价[7]。因此, 在计算自然风压时, 不但要最大限度的反映实际工作情况, 还要使工作能够便于计算, 满足矿井主扇风机的选型。而在主要通风机停止运转时, 要通过1台主要通风机担负全矿通风的矿井, 打开井口防爆门和有关风门, 利用自然风压通风, 而对于由多台主要通风机联合通风的矿井, 需要正确的控制风流, 防止风流出现紊乱。
4 结束语
对井下通风系统而言, 其基本任务是保证在整个通风过程中, 风流具有稳定性、风量具有充足性, 并且能够按照煤矿企业的安全生产要求, 将新鲜风流持续的向井下工作面地点输送, 冲散和稀释有毒、有害气体, 维持良好的工作条件。但是, 现实情况是, 在我国的现有煤矿井下通风系统中, 还是普遍存在着一些问题, 比如有效风量率相对较低, 且漏风想象比较严重, 也有些矿井缺少贯穿风流, 井下风流的方向难以控制等等。为此, 需要对井下通风系统进行技术改造和技术评价, 更好的促进矿井的安全和高效生产。
摘要：对煤矿的开采工作而言, 井下通风系统的有效性直接关系着煤矿生产的效率和矿工的生命财产安全。因此, 有必要对现行的井下通风系统进行细致的分析, 按照实际工作的要求对其进行改造, 并在运行的过程中阶段性的对其进行技术评价, 检测煤矿矿井的通风安全状况, 通过必要的途径改善煤矿的安全管理现状, 确保矿工的生命安全。可见, 对井下通风系统进行改造和技术评价是矿井安全生产过程中的重要管理环节。本文以此为视角, 首先对矿井通风系统合理性和可靠性进行了分析, 然后从多个层面对井下通风系统进行了改造, 最后, 对井下通风系统的技术评价问题进行了讨论。
关键词：井下通风,通风系统,系统改造,技术评价
参考文献
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井下通风机控制系统的研究 篇2
在煤矿开采中, 矿用通风机运行状态监测系统起着重要的作用, 为煤矿的安全生产提供了很多重要的安全参数。因此, 对于井下通风机的运行状态进行监测和控制在矿井安全生产中有着重要的意义。由于井下通风机成管网状布局, 牵一发而动全身, 因此要从一个完整系统综合考虑, 而不能只考虑其本身, 设计的目的也包含了整个通风系统的优化以及通风系统运行的高可靠性和可控制性[1]。
1 总体方案设计
根据矿用通风机运行状态监测系统在监测通风机运行状态时所需要收集的相关信息进行系统的总体设计。监测系统的传感器把故障信息进行收集, 通过信号放大器放大后把故障信息传送到计算机中进行分析, 然后对相关故障通过PLC进行处理和报警, 并在监测界面显示相关信息以及对通风机进行控制。该监测系统所监测的风机状态物理量有轴承温度和振动、风量、风压、瓦斯浓度、一氧化碳浓度, 电机电流电压和功率等[2]。图1是整个系统设计的框图。
2 硬件设计
矿用通风机运行状态监测系统主要由工业控制计算机、各类传感器、控制柜 (包括PLC、模块等) 、操作台、监控软件、通讯接口等组成[3,4]。矿井通风机运行状态监测系统的硬件结构如图2所示。
2.1 PLC的地址分配
本设计选选用FX2N-48MR-001基本单元的PLC, FX2N-8AD的模拟量输入模块。PLC的输入地址分配如表1所示。PLC的输出地址分配如表2所示。
注:1#风机的左轴承温度传感器为SQ11, 右轴承温度传感器为SQ12。2#风机的左轴承温度传感器为SQ13, 右轴承温度传感器为SQ14。1#风机的左轴承振动传感器为SQ22, 右轴承振动传感器为SQ23。2#风机的左轴承振动传感器为SQ24, 右轴承振动传感器为SQ25。
2.2 PLC外部接线图
图3是FR-A740-75K-CHT变频器与PLC接线图, PLC的输出端口Y012和Y014与变频器的数字输入端RH和RL连接, 用于变频器调速控制。当瓦斯浓度和一氧化碳浓度高于报警浓度时, PLC控制变频器调速[5]。
2.3 传感器数量与安装位置的设计
利用传感器对通风机监测参数进行测量, 而对这些监测参数在风机上的具体布置如表3所示。示意图如图4所示。风机安装在巷道进风口位置, 其安装时相关参数按照国家标准实行。
3 控制程序设计及仿真调试
控制程序是把采集到的风机轴承温度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、进口温度以及轴承的振动情况与预先设置的报警以及断电值进行比较处理, 并且通过各种输入信号进行综合分析, 对变频器进行控制。然后再通过通信模块, 把监测的各种信息传送到监测界面中显示出来。其中各种信号的报警和断电值如表4所示。
图5所示为控制程序S20步到S21和S24步的仿真调试。当按下X000、X003、X011时, 置S20为1, S20步被启动。当按下X004之后, 置S21为1和置S24为1, S21和S24步启动。程序之后的每一步, 当满足条件时, 所对应的步置1被启动, 执行相关的动作。
3.1 程序设计
串口初始化使用了VISA串口配置函数, 将串口设置为波特率9 600 bit/s, 7位数据位, 偶校验, 1位停止位。程序框图如图6所示。
3.2 井下通风机运行状态监测主界面设计
监测系统主界面利用数制转换函数, 把串行通信过来的信息转换为可显示的信息。在前面板上通过数值输出控件显示出来。前面板设计如图7所示, 程序框图如图8所示。
监测主界面上显示风机的风压、流量、轴承温度和风机电压、电流、功率参数, 还有瓦斯报警、一氧化碳报警、进口温度报警等信号灯。通过选择按钮进行选择监测1#或者2#风机的参数。监测主界面里面显示的参数都是经过相关函数把串口通信传输来的信息转化为显示控件能显示的数据。其中报警信号灯是布尔控件, 控制信号只有0和1两个值, PLC报警端输出的信号也是0和1两个值, 因此报警信号等直接与PLC报警端输出相连接。当PLC报警端输出为1时, 表示该输出端所监测的信号达到相应的报警值, 此时报警信号灯在主监测界面变亮发出警报。当PLC报警端输出为0时, 报警灯不亮或者由亮变灭, 表示没有警报或者警报消除。
3.3 模拟监测1#风机和2#风机监测显示
由于做好监测界面之后, 没有数据库进行模拟监测, 本次模拟监测是直接把数据输入到数值输入控件, 用数值输入控件与数值显示控件相连, 把数值输入控件中输入的数值显示出来。模拟监测显示如图9和图10所示。
4 结论
应用组态软件模拟输人测试, 与理论研究对比, 证明了该监测系统的可靠性。本设计的井下矿用通风机运行状态监测系统, 运行稳定可靠, 能够实时监测通风机运行工况, 达到了预期的要求。
井下工作环境相对复杂, 自然科学应用数学关系研究自然现象本身就是一个近似, 抓住主要因素, 忽略次要因素的影响是必要的研究方法, 相信随着人们对自然环境的了解, 以后的监控系统会更准确更全面地反映客观事实, 为生产生活提供更可靠地服务。
参考文献
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井下通风系统 篇3
随着矿井的不断延深, 煤矿掘进工作面经常发生无计划停风导致工作面停工、停产问题。目前很多矿井采用的局部通风机电流检测、转速检测方法不能全面检测通风故障的原因, 因此停风事故率高。PIC单片机作为新一代的工业控制芯片, 已在电气控制系统中得到普遍应用。它不仅能实现复杂的逻辑控制, 还能完成各种顺序控制和定时功能, 且可靠性高, 稳定性好, 抗干扰能力强。为了减少井下掘进工作面的无计划停风, 本文提出采用双局部通风机双电源自动切换系统实现掘进工作面不间断供风:当某一线路停电或主要通风机因故障停止运转时, 该系统可以自动进行切换, 开启备用通风机;当主要通风机恢复运转后, 可以自动停止备用通风机的运行, 实现了掘进工作面的连续供风和风电闭锁。
1 系统工作原理
井下工作面双局部通风机自动切换控制系统由主电路和切换控制电路组成。主电路完成双回路局部通风机自动切换功能, 切换控制电路完成通风故障检测、判断、控制功能。在正常情况下, 主要通风机工作, 备用通风机停运;发生通风故障或者电气故障时, 切换控制电路发出切换信号, 主电路切换主要通风机与备用通风机, 使主要通风机停止工作, 备用通风机运行, 从而保证不间断通风。
2 系统硬件设计
2.1 主电路
系统主电路由换向开关 (HGK) 、启动控制回路、电流检测 (互感器) 回路、故障保护回路 (JDB-80) 、阻容吸收回路 (R-C) 构成, 如图1所示。
2.2 切换控制电路
风流速度信号以频率为200～1 000 Hz的脉冲方式从风速传感器输出, 并输入到PIC单片机用于风量检测和判断。当局部通风机出现故障时, 风速传感器的频率低于286 Hz, 电路发出切换控制信号。
切换控制电路由PICl6F877 单片机、与PC串口通信的 MAX232芯片、LCD显示屏及信号按钮、报警器组成[1], 如图2所示。该电路采用KDW65隔爆兼本安型多路电源为单片机系统、显示屏及报警器提供电压。
3 系统软件设计
系统软件由风量信息判断模块、切换控制信号处理模块、LCD信息显示模块、RS232串行通信模块组成。
(1) 风量信息判断模块:
包括风量信息采集、接收、发送程序及中断服务程序[2] 等。
(2) 切换控制信号处理模块:
包括输入按键防抖动程序、输入信号数字滤波程序、电气故障 (过载、短路、断相) 处理程序[3,4]等。
(3) LCD信息显示模块:
包括LCD初始化程序、LCD使能控制程序、LCD读写控制程序[5,6]。
(4) RS232串行通信模块:
包括单片机异步收发通信程序及PC机串口通信程序等。
4 结语
井下工作面双局部通风机自动切换控制系统实现了局部通风机的自动切换控制, 可减少井下掘进工作面的无计划停风, 进一步保证了井下工作面安全生产, 提高了工作效率。
参考文献
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井下通风节能措施探究 篇4
井下通风一直是矿井生产能源消耗的主要构成要素, 相关数据统计, 井下通风电耗可达到原煤电耗总量的20%[1]。而伴随着矿井生产时间延长、煤炭储量减少及采深加深和设备老化等因素共同影响, 矿井通风能耗会进一步加大, 从而造成大量不必要的能源浪费。因此, 有关技术人员应积极探究行之有效的通风节能措施与技术, 不断促进矿井通风网络及设备的优化升级, 从而为实现矿井生产的高效、节能目标提供保障[2]。
1 实现矿井通风节能的有效措施
1.1 降低井下通风阻力
井下通风中风流能量消耗主要用来抵消通风阻力影响, 所以采取必要措施实现对通风阻力的有效降低, 可显著避免风流井下循环中的能量损失, 从而降低矿井井下通风整体能耗。具体而言可从以下几点做起:
a) 优化通风线路。根据有关调查证明, 科学、合理、有效的井下通风线路设计是实现通风阻力降低的有效途径。伴随着煤矿开采深度不断增加, 矿井通风线路长度也在不断延长, 这会使得井下风流完成一个循环所需经过的路线大幅提升, 从而极大增加了相关能耗。所以, 伴随着开采深度不断加深, 井下通风技术人员应依据实际井下地质状况及时对井下通风路线进行升级优化, 通过多样的勘查形式及风流测算, 尽可能寻找风流行进的最短路线;同时对井下不再使用的废弃巷道, 井下作业人员则应对其进行及时封堵, 从而避免因漏风导致的能量损失, 进而实现风阻降低;
b) 构筑物降阻。风流途径井下漏风点及风窗、风门等人工构筑物时, 均会受到一定阻力影响而造成风能损失[3]。所以, 井下技术人员采取有效措施降低此类损失十分必要, 其中良好的通风构筑物就是行之有效的手段之一。常见通风构筑物形式多种多样, 例如绕线型风桥、空气幕、流线型扩散塔、导风机等, 其各有优缺, 在实际使用中技术人员应依据井下实际通风情况合理选用适宜形式, 从而实现最佳导风效果;
c) 进行巷道降阻。在井下通风中, 巷道断面形式对于通风阻力有着显著影响, 其中巷道周长增加会不断增大通风阻力, 而巷道面积增加则可有效降低通风阻力。所以, 在巷道断面设计中, 设计人员应在满足巷道稳定性需求的同时尽量追求巷道周长的最短距离从而实现巷道面积最大化, 并在巷道线路设计中应尽可能避免弯道出现, 从而有效避免由于巷道影响而引起的通风能耗, 达成对阻力降低的最优效果。此外, 对于巷道内建成后的维护, 矿井管理者应聘请专业技术人员制定严格管理制度, 要求井下工作人员对于巷道内存在的各种杂物必须做到及时清理。同时, 矿方还应安排专人定期对井下巷道状况进行详实检查, 一旦发现巷道变形则应立即组织专业技术人员采取相应手段对巷道进行及时治理, 为其断面有效面积的充分实现提供保障;
d) 局部降阻。井下断面、风桥等位置的改变及巷道分叉和拐弯的出现都会对井下通风产生一定负面影响, 导致局部通风阻力增大。对此应采取有效局部降阻手段加以治理, 具体而言可从以下几方面做起: (a) 在大小不一的巷道断面衔接处应将2个巷道间的连接点做成逐渐增大或逐渐减小的喇叭形, 并安设导风板对风流进行引导; (b) 在井下巷道需进行拐弯时应采用曲线形弯角设计, 切不可采用具有明显拐角的转弯形式, 从而导致通风阻力增大; (c) 可在风流扩散器中加设导流叶片从而增强风流通过力, 进而实现降低风阻的目标。
1.2 风机节能
井下开采中主扇风机是矿井实现通风的关键要点, 也是通风能耗的主要消耗设备。根据相关调查统计显示, 生产中主通风机所消耗能量占据全矿能耗九成左右。但中国各大矿区所采用的主扇风机在拥有高能耗的同时还存在效率低下的问题, 很多时候通风耗能可达全矿井能耗一半以上。目前国内矿井仍主要采用老式扇风机, 这种扇风机存在功率大、结构简单、便于维护和操作等优点, 但却无法满足国家节约型社会建立所提出的标准, 对其淘汰势在必行。特别是近年来出现的新式风机不仅在操作及维护等问题上保留了原有优点, 在能耗上也不足前者一半, 所以各个矿井应及时依据自身情况, 引进新型风机, 为创建环保节能型企业提供保障。
1.3 充分利用自然风压
自然风压在引起井下通风事故的同时也是井下通风的天然风源, 若能对自然风压加以合理运用, 则可大幅降低井下人工通风需求, 从而实现通风能耗显著降低和经济效益提高。所以, 矿井在投产建设期间应组织专业人员对矿井自然风压的规律展开深入探究, 从而为矿井建成后自然风压的有效利用提供详实数据参考, 以便于技术人员可及时依据风压变化对风机工作状态进行调整, 实现两者的有效配合。
2 新型通风节能技术手段
2.1 主通风机对口改造
a) 技术介绍。风机对口设计是依据矿井通风现状而设计的具有针对性的可实现最佳通风效果的风机。这种设计具有明显的独特性与局限性, 必须依据矿井具体情况进行设计, 设计中仅仅追求风机高效与稳定, 不局限于标准的规范限制, 无法普遍使用。这种技术当前主要是通过对风机风叶角度改良来降低风机的风压与风量, 从而实现能耗降低, 所以这种设计业仅适用于通风量降低、流程变短、阻力减小的通风过剩型矿井。通过这种改造, 可在风机性能范围内实现通风高效区最大化, 从而使风机工况点始终位于高效区内, 进而实现节能长久性;
b) 改造方法。对口改造的核心在于对风机风叶的改良, 通过计算机运用航空设计中先进的“任意叶型流线曲率通流法”对风机风叶进行全面再次设计, 从而使其在考虑气体流线的曲率和斜率等因素外还有效结合叶皮内部流场, 从而显著降低叶片自身形状对整个气流场的干扰, 最大程度上避免由于内紊流而导致能量损耗。同时, 通过运算还可计算出风叶中动叶的尾流及附面层会在转动时形成一定的径向流动, 从而导致气流附面层在叶尖上发生堆积引起能量大量损失, 并以此为基础结合流线间紊流的径向参混效果, 设计出可实现最低能耗的风叶形式, 实现能耗最大化降低。此外, 改造后的风机仅仅采用一级动、静叶, 从而避免了圆形多级动、静叶之间紊流相互影响而造成的能量损失。
2.2 变频技术
矿井风机选型中, 通常多按照矿井运行时所需最大负荷予以选择, 但实际生产时风机多不会出现满负荷运行情况, 而当电动机只有处于满载时其功率因数才会达到最佳值, 轻载时效率不足必定会造成能量损耗。所以, 在矿井风机中加入变频技术, 使其可以自动对电动机载荷进行调节, 可有效降低能量损耗。其具体功效的实现表现在以下三方面:
a) 软启动。传统电机多直接与电网相连, 使用时进行直接启动, 这使得启动瞬间电流往往会高出电机额定电流数倍以上, 从而造成一定能量损失的同时对设备本身造成损害, 降低风机寿命。而采用变频技术后可实现电机软启动, 确保不会出现电流瞬间超值, 降低电网对风机冲击作用、延长风机寿命的同时减少启动时的能耗;
b) 调速。通过变频技术, 可依据井下通风状况, 实现对风机动态调节。由通风机相似定理可知:
式 (1) ~式 (3) 中, Q1、Q2分别为第一、第二两次工况下通风机的风量, m3/min;M1、M2为分别为第一、第二两次工况下通风机的转矩, N·m;P1、P2分别为第一、第二两次工况下通风机的功率, k W/h;N1、N2为风机转速, r/min。
通过公式可得因负荷变化而引起转速降低时, 通风机功率会以三次方发生递减, 即变频运行可达到降低能耗目的;
c) 功率因素补偿。电动机功率因数低下会导致大量无功能耗出现, 从而引起能源浪费。通过变频技术, 可借由内部滤波电容有效减少无功能耗, 从而实现节能目的。
3 结语
实现能源充分有效利用一直是中国现代化建设的基本方针, 也是中国矿井建设发展的目标之一。在矿井通风系统构建中, 除了尽可能优化井下风路设计, 实现通风阻力最小化, 还应积极采用先进技术, 从能源消耗设备上入手, 降低其能源消耗, 从而实现通风矿井节能全面发展, 为中国资源节约型社会构建提供保障。
参考文献
[1]王晓东, 翟志红, 李双会.矿井主通风机节能研究的现状与展望[J].煤矿安全, 2008 (8) :42-45.
[2]秦培均.浅析矿井通风系统节能措施[J].矿山机械, 2010, 38 (20) :68-69.
煤矿井下通风瓦斯防治技术 篇5
矿井通风的目的在于防治瓦斯、粉尘、热害及供氧等作用。据有关调查发现, 瓦斯事故在煤矿事故中约占2/3的比例, 不仅出现频率较多, 同时破坏性极强, 很容易出现人员死亡情况[1]。瓦斯是形成煤炭起始阶段的附属物, 厌氧菌分解植物中的纤维素及有机质产生的, 成分主要为CH4。通常情况下, 瓦斯以游离状态赋存于煤体中, 如果遇到明火, 就可能发生爆炸, 十分危险。所以, 相关工作人员应对煤矿井下通风瓦斯防治问题进行深入研究。
1 瓦斯爆炸的因素及危害
1.1 瓦斯爆炸的因素[2]
瓦斯发生爆炸, 需要具备以下三个条件:a) 瓦斯浓度处在爆炸范围内。在普通环境下, 只有当瓦斯的浓度到达一定范围后才可能出现爆炸情况, 该临界值被称为爆炸界限。通常, 在新鲜的空气内, 爆炸界限为6%~15%, 如果低于该浓度, 则不会出现爆炸问题。需要注意的是, 瓦斯的爆炸界限并不是保持不变的, 其会受到多方面的条件影响;b) 具有最低点燃能量或最低点燃温度。最低点燃能量及温度与空气中的瓦斯浓度、岩体中的电压、火源的能量等都存在密切的关联, 通常, 瓦斯与空气混合后最低的点燃温度为650℃, 井下的电弧、明火、煤炭自燃等都会形成最低温度;c) 空气中的O2浓度不低于12%。通常来讲, 人体维持正常代谢的空气浓度不应小于18%, 在进行煤矿井下生产期间, O2超过12%的情况时刻存在。
1.2 瓦斯爆炸的危害
如果煤矿井下的瓦斯发生爆炸, 会产生三方面的危害:a) 高温危害。研究者测定瓦斯浓度超过9.5%时爆炸的瞬间温度为1 860℃。如果在密闭空间, 其温度可超过2 600℃。爆炸灾害形成的高温指的是爆炸产生的冲击波对人体造成的灾害。当冲击波经过处, 所有可燃物都会被点燃;b) 冲击波危害。因为爆炸期间空气温度急剧提升, 从而使空气的压力变大, 最大的冲击波锋面压力甚至超过2 MPa, 其传播速率超过声音, 因此, 很容易导致设备损坏、巷道倒塌、人员伤亡;c) 有害气体危害。当瓦斯发生爆炸之后, 会产生大量的有毒、有害气体。对煤矿井下爆炸后的气体进行分析, 发现其内部包含O25%~10%, CO25%~9%, CO 3%~5%, N280%~88%。假如爆炸过程中有粉尘参与, 则CO的浓度会更高, 其也是瓦斯爆炸时导致人员死亡的重要因素之一。
2 预防瓦斯爆炸的措施
瓦斯爆炸必须同时具备三个条件:即瓦斯浓度在爆炸界限内;高温热源存在时间大于瓦斯的引火感应区;瓦斯与空气混合气体中的O2浓度大于12%。在正常生产的矿井, 所有工作的地点和井巷中O2浓度始终大于12%, 所以预防瓦斯爆炸的措施, 主要就是防止瓦斯浓度的积聚和杜绝、限制高温热源的出现。
瓦斯积聚是指局部空间的瓦斯浓度达到2%, 体积超过0.5 m3的现象[3]。防止瓦斯积聚的基本方法如下。
2.1 保证工作面的供风量
用适量的风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排至地面, 是预防瓦斯积聚的基本措施。为此应该做到:a) 合理选择通风系统, 正确确定矿井风量, 并进行合理分配, 使井下所有工作地点都有足够的风量;b) 矿井必须采用机械通风, 主要通风机的使用, 必须符合《煤矿安全规程》规定, 以确保主要通风机正常连续运行;c) 每一生产水平和每一采区, 都必须布置单独的回风巷, 实行分区通风。在准备采区时, 必须在采区构成通风系统后, 方可开掘其它巷道。采煤工作面必须构成全风压通风系统后, 方可回采;d) 采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风;e) 掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部通风机通风, 不得采用扩散通风;f) 正确选择构筑物的位置, 并加强维护与管理, 防止大量漏风。
2.2 认真进行瓦斯检查与检测
严格按照《煤矿安全规程》规定进行瓦斯检查与检测是发现和处理瓦斯积聚的主要举措。瓦斯燃烧和爆炸事故统计资料表明, 大多数这类事故都是由于瓦斯检查员不负责任, 玩忽职守, 没有认真执行有关瓦斯检查制度造成的。
《煤矿安全规程》规定, 矿井必须建立瓦斯检查制度。瓦斯矿井的采掘工作面, 每班至少检查2次;高瓦斯矿井中每班至少检查3次。有煤 (岩) 与瓦斯 (CO2) 突出危险的采掘工作面, 有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出较大、变化异常的采掘工作面, 必须有专人经常检查。
2.3 按规定安设瓦斯监测监控设备
煤矿瓦斯监测监控系统是防止煤矿瓦斯事故的重要科技手段, 是煤矿安全生产的“电子警察”, 它通过超限报警, 超限断电等功能提高了安全监管的技术水平, 在预防瓦斯事故的发生中起到了积极作用。我们必须按照规定在井下安设瓦斯传感器、断电器等监测设备。
3 矿井通风系统安全管理要点
a) 是否至少有一个进风井和一个出风井;
b) 无主要通风机或不启动主要通风机, 采用自然通风;
c) 无独立的进、回风系统, 与其他矿井联合通风;
d) 主要通风机无管理制度, 经常停开;
e) 主要通风机供风量小于井下实际需要的风量;
f) 主要通风机是否在不稳定区或其附近工作;
g) 是否存在有害的角联巷道;若存在, 是否采取了有效避免风流反向或停滞的安全措施;
h) 风流不稳定、无风、微风;
i) 不符合规定的串联通风;
j) 通风构筑物设置的位置和质量是否符合有关规定。
4 结合实例探讨煤矿井下通风瓦斯防治的措施
现对霍州煤电李雅庄煤矿的生产情况进行调查, 其年生产量约为160×104t, 瓦斯绝对涌出量约为35m3/min, 属于瓦斯浓度较高的矿井, 通风方式采用中央并列式通风方式。同时, 此矿井安装了监控系统, 各个作业点加装了传感设备, 当瓦斯浓度过高时, 能够发出警报, 自行断电, 从而确保安全生产。现将利用通风系统的方法来预防矿内瓦斯的具体措施报告如下。
4.1 利用矿井通风系统预防瓦斯
对矿井瓦斯的防治, 利用合理的通风系统进行瓦斯防治是高效的措施。本文中提到的煤矿采用中央并列式的通风方式, 在井下, 按配风要求构筑了相应的通风设施, 进而确保煤矿采掘工作面及巷道具有合适的风量及风速。在管理风机方面, 利用双风机自行切换的方法, 如果主风机出现了问题, 则备用风机可以自行切换到使用状态。采取专用电源、专用线路及专用开关, 进而最大程度保证了风机设备的正常工作。同时加装CH4断电装置, 如果巷道中的CH4浓度超过一定限值, 则传感设备能够自行切断矿井内采掘面供电, 同时发出警报, 确保矿井安全生产。
4.2 对矿井内的瓦斯积聚进行通风处理
在控制、预防煤矿井下的瓦斯期间, 不但需要保证整体通风系统的工作正常, 还需要对局部瓦斯积聚予以关注。具体可以从以下几方面入手:对于矿井下回采工作面来讲, 其隅角处极容易积聚瓦斯, 那么, 相关工作人员就需要在工作面的隅角位置相应地设置挡风板等装置, 进而确保风量能够吹到隅角, 带走瓦斯, 确保巷道安全。针对开采设备四周的瓦斯, 可以利用增加工作面的风量及风速来减少该处瓦斯的积聚。在对矿井巷道进行封闭处理瓦斯时, 需要加大密闭的封闭质量, 确保密闭不漏风, 防止瓦斯溢出。在矿井内, 巷道顶板位置也很容易积聚瓦斯, 形成瓦斯层, 需要利用导风筒或导风板将瓦斯稀释, 或者利用封闭冒顶区的方法消除瓦斯。
5 结语
伴随着社会经济的不断发展, 煤矿开采事故的不断发生, 人们越来越重视井下通风瓦斯防治技术。瓦斯爆炸的问题十分严重, 对从业者的生命安全造成危害, 相关工作人员应深入对瓦斯预防的方法进行研究, 并且提高工作人员的专业技能及综合素养, 使员工树立“瓦斯第一, 预防为主”的观念, 定期对员工进行培训, 从而降低瓦斯爆炸的几率, 确保人们工作的安全。
参考文献
[1]刘维庸, 孙东玲, 张克林.今年上半年我国煤矿煤与瓦斯突出事故多发原因分析及其对策[J].煤矿安全, 2007 (10) :81-84.
[2]李军文.高瓦斯矿井瓦斯事故防治对策探讨[J].山西煤炭, 2013 (11) :71-72.
煤矿井下通风瓦斯防治技术 篇6
煤矿瓦斯通风的目的在于有效降低矿井内部瓦斯浓度、粉尘、热害并提供氧气等作用。据相关资料显示, 由于瓦斯浓度过高而引发的煤矿安全事故较多, 其发生频率高且具有极强的破坏性, 严重时造成重大人员伤亡和财产损失, 是制约着我国煤矿可持续发展的重要因素。瓦斯的产生来自于煤矿开采过程中, 是一种由厌氧细菌在缺氧情况下分解植物中的纤维素及有机物质所产生的附属物, 主要成分是甲烷 (CH4) , 是极难溶于水的可燃性气体, 当与空气成适当比例后, 遇火花会发生瓦斯燃烧甚至爆炸。因此, 深入分析矿井瓦斯爆炸的因素及危害, 并通过通风技术提出相关的防治措施, 以提高煤矿开采的安全性是至关重要的。
1 煤矿瓦斯爆炸的条件及危害
1.1 瓦斯爆炸的条
瓦斯爆炸的发生通常需要满足以下三个条件: (1) 瓦斯的爆炸浓度。在正常的大气环境中, 瓦斯只在一定的浓度范围内发生爆炸, 其浓度在5%~16%为爆炸临界限。因此, 通常瓦斯浓度只要保持在这一临界浓度以下, 就不会发生瓦斯爆炸事故, 但瓦斯爆炸界限不是固定不变的, 往往会受到较多环境因素的影响; (2) 瓦斯的最低燃烧点。瓦斯的最低燃烧点决定于空气中的瓦斯浓度及相关环境因素等, 如:岩石中的电压、火力大小均会影响瓦斯的最低燃烧点。通常瓦斯与空气混合后的最低燃烧点为650℃, 绝热压缩时为565℃; (3) 充足的氧气含量。空气中的氧气浓度不低于12%, 然而人的正常生存环境中的氧气浓度在19%~23%之间, 因此, 在矿井下生产期间, 这一危险因素是难以避免的。
1.2 瓦斯爆炸的危害性
(1) 爆炸产生高温危害。瓦斯爆炸时会产生大量的热量, 造成周围气体温度迅速升高, 其爆炸瞬间的温度为1850℃—2650℃。如此高的温度足以会造成大量人员伤亡, 并引发火灾, 对矿井下的设备、巷道等设施造成严重损坏; (2) 瓦斯爆炸产生高压气体和强大冲击波。瓦斯爆炸后, 使得周围的气体温度急剧升高, 引起周围的气体体积急速膨胀, 空气压力变大, 形成强大的冲击波, 可使井下人员和周围物体造成严重伤害。此外, 在强大的冲击波作用下扬起大量煤尘, 造成二次连续爆炸, 具有极强的危害性; (3) 瓦斯爆炸产生大量的有毒、有害气体。瓦斯爆炸需要消耗大量的O2, 同时产生大量的有毒、有害气体, 主要成分是、CO2、N2。这些有毒气体会造成大量人员伤亡。据相关资料统计, 瓦斯爆炸中死亡的人员中, 90%是由于CO中毒、窒息身亡。此外, 参与二次爆炸的煤尘会进一步释放CO, 造成CO的浓度上升, 也是造成人员大量死亡的主要原因之一。
2 矿井通风系统的安全管理要点及技术管理要求
在煤矿矿井通风系统建立过程中应掌握相应的安全管理要点及技术管理要求, 并对系统进行全面的安全检查。
(1) 安全管理要点:1) 保证通风口数量;2) 将各个矿井的通风系统有效结合起来, 以提高通风效率;3) 对通风系统进行良好的控制和监管, 优化及提升系统中的各个重要关键部分;4) 及时检查通风巷道并定期更换老化或损坏的设备, 保证整体的通风效果。
(2) 技术管理要求:1) 井下回风巷道断面不得低于12m2, 不得吊挂风筒, 架设棚腿;2) 矿井通风阻力满足《煤矿井工开采通风技术条件》 (AQ1028-2006) 要求;3) 生产水平和采区实行分区通风;4) 高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区设置至少一条专用回风巷, 低瓦斯矿井多煤层联合开采的采区至少设置一条专用回风巷;5) 采掘工作面实行独立通风;6) 采掘工作面不得对口布置;7) 矿井每旬测定一次井下风量。
3 井下通风瓦斯防治措施
针对煤矿井下通风瓦斯防治措施即采用先进的优化通风网络及系统, 提供工作面的通风量, 防治瓦斯积聚;采用先进的瓦斯抽放技术及矿井通风和瓦斯浓度监测仪器设备, 加强瓦斯浓度和火源监测、防止点火源的出现等。 (1) 采用先进的通风系统, 确保工作面的通风量。在我国, 大多数煤矿矿井的开采工作面多以"U"型通风系统为主, 但该通风方式特有的漏风流态会使采空区回风隅角大量积聚瓦斯, 影响采煤工作面的生产安全。因此, 本文采用近期提出的“两进一回”“Y”型通风系统, 该系统方法可以使通过工作面的风量相对减少, 有助于防止工作面煤尘飞扬, 改善工作面环境。同时, 该系统对采空区瓦斯进行抽放, 可以减少采空区漏风和瓦斯涌出, 从而有效防止工作面的瓦斯大量积聚, 保证了矿井的安全生产。此外, 在通风时应必须使用正确的通风器械, 合理分配通风量, 对瓦斯浓度较大且稳定性较低的部分要重点通风, 而对瓦斯浓度较低的部分可以适当地减少通风量。采用设备为脉动风扇, 可以增大采掘工作面风流的紊流度;抽出式无火花风机;无电源的液压风机;水利或风力引射器;全自动巷道瓦斯排放自控装置;移动泵站。在管理风机方面, 应采用双风机自行切换方式, 能够最大程度保证其中一台风机设备的正常工作; (2) 采用合理化的瓦斯抽放技术。合理的选用瓦斯抽放可以减少矿井瓦斯涌出量、防治瓦斯爆炸的主要措施之一, 同时也是开发利用瓦斯能源, 保护大气环境的重要手段之一。因此, 煤矿企业针对自身的煤层特性采取合理化的瓦斯抽放方法, 如:本煤层抽放方法, 包括顺层钻孔抽放、网格式穿层钻孔、交叉钻孔等方法;邻近层瓦斯抽放方法, 上、下邻近层瓦斯抽放等;采空区瓦斯抽放方法, 封闭式采空区瓦斯抽放、开放式采空区瓦斯抽放; (3) 采用先进的瓦斯监测仪器设备。针对瓦斯浓度较高的矿井, 应采用瓦斯浓度监测设备, 即在各个作业点加装传感器, 对矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测, 一旦出现瓦斯浓度超标后, 能够发出警报及动作指令, 自行切断电源, 从而有效保证煤矿的安全生产。当前, 煤矿矿井监测设备多采用的为矿井通风机综合测试仪、矿井通风阻力测定设备、煤层瓦斯含量测定装置、煤的甲烷吸附常数仪、煤与瓦斯突出参数测定仪器等。
综上所述, 煤矿矿井的通风技术是有效改善作业人员环境、保证安全生产、降低瓦斯浓度的重要技术措施。因此, 煤矿企业应在通风系统安全管理要点及技术要点的基础上加大对瓦斯煤矿通风技术的研发与重视程度, 逐步完善通风技术措施, 从而进一步提高通风质量, 避免煤矿瓦斯爆炸事故, 保证煤矿的安全生产。
参考文献
[1]谭伟锋.高瓦斯矿井Y型通风系统技术应用[J].江西煤炭科技, 2015 (01) :43-44.
[2]张金山, 赵晓坤.Y形通风系统采空区瓦斯运移规律数值模拟[J].煤炭技术, 2015.
煤矿井下通风和瓦斯防治技术 篇7
煤矿瓦斯通风的主要目的是降低矿井内部的瓦斯浓度, 并且对矿井内部的灰尘、热源等进行有效防治。相关数据显示, 大多数煤矿事故基本上均是由瓦斯浓度过高引起的, 这种事故发生频率较高且危害性大, 严重时甚至会造成大量人员伤亡。瓦斯是煤矿开采过程中的附属产物, 主要是由厌氧细菌在缺氧状态下对植物内部的纤维素分解所形成的。瓦斯的主要化学成分是CH4, 此类气体极易燃烧, 一旦温度达到一定限度, 再加上充分的O2浓度就会发生瓦斯燃烧甚至爆炸。所以, 务必要严格控制矿井内部的瓦斯浓度, 提高煤矿开采的安全性。
1 瓦斯爆炸的因素及危害
1.1 瓦斯爆炸的因素
瓦斯爆炸需要满足三个条件:a) 瓦斯浓度要满足一定量。通常在一定条件下, 只有瓦斯浓度达到临界值时才会发生爆炸。正常情况下, 爆炸的瓦斯临界值是6%~15%左右。只要保持瓦斯浓度在这一临界浓度以下, 爆炸事故就不会发生。但是爆炸的临界点并不是一成不变的, 往往会受到较多环境因素影响;b) 温度达到最低燃烧点。最低燃烧点与环境因素密切相关, 通常岩石中的电压、火力大小都会影响瓦斯的最低燃烧点。通常瓦斯的最低燃烧点在650℃左右。矿井内部的摩擦、自燃等现象都可能使井下温度达到这一临界值, 导致瓦斯爆炸;c) 空气中O2的浓度。正常情况下, 新鲜空气中的O2浓度在12%左右, 该O2浓度足以支持瓦斯燃烧, 因而这一燃烧条件是最难避免的。
1.2 瓦斯爆炸的危害
瓦斯爆炸后产生的危害主要有:a) 高温危害。瓦斯爆炸会产生大量热量, 尤其是在瓦斯爆炸瞬间, 其温度可达到186℃。随着气压升高, 瓦斯爆炸的温度还会进一步升高, 最高时可达260℃;b) 瓦斯爆炸形成的冲击波危害。瓦斯爆炸时, 周围空气会急剧膨胀, 形成强大的冲击波。冲击波会给周围物体带来巨大冲力, 对周围物体和施工人员造成严重伤害。大量数据表明, 瓦斯爆炸时产生的冲击力最大时可达2MPa, 并随着冲击波产生极大的超音波, 进一步增加冲击力和破坏力;c) 瓦斯爆炸时还会产生大量的有毒气体, 不仅污染周围环境, 还会对作业人员的身体健康产生影响。瓦斯爆炸时产生的气体主要有CO、CO2等, 这些气体会抑制人体对O2的吸收, 造成人体呼吸不畅。据统计, 瓦斯爆炸时造成人员死亡的主要原因是CO抑制人体的自主呼吸[1]。
2 预防瓦斯爆炸的措施
正如上文所说, 瓦斯爆炸必须具备三个条件:充足的O2浓度、一定的瓦斯浓度、一定的温度。只要其中任何一个爆炸条件没有满足, 瓦斯爆炸就不会发生。因此, 预防矿井内部的瓦斯爆炸事故, 只要依据实际情况从这三个条入手, 就可以有效预防瓦斯爆炸事故。从O2浓度入手, 只需使空气中的O2浓度低于12%即可, 但这一条件在实际操作中难以满足, 因此在实际预防工作中主要通过控制瓦斯浓度和空气温度来达到预防瓦斯爆炸事故。控制瓦斯浓度可以通过增强通风来实现, 在使用风机加压的同时做好矿井内部的通风工作。在使用风机的同时, 要使风窗处于开启状态, 通过风机和风窗的联合使用保证矿井内部压力稳定。在使用风机之前必须全面检查风机状态, 防止风机在运行过程中产生故障。在均压吹风之前, 要对矿井进行通风, 具体的通风次数可以根据矿井深度予以调整。
2.1 确保工作面的通风量
矿井通风的原理是通过通风将矿井内的瓦斯排放到地面。这其中, 控制通风量是确保通风质量的关键。在通风时, 必须采用合理的通风系统, 对矿井下的各个部分有效通风[2]。为此需要合理分配风量, 对于瓦斯浓度较大或稳定性较低的部分需要着重通风, 对于瓦斯浓度较低的部分可适量减少通风量。通风时必须使用正确的通风器械, 使用通风器械时必须依照相应的使用章程, 以确保器械处于良好的运行状态, 并延长器械使用寿命。在矿井内部设置充足的回风巷道, 以保证矿井的每一个区域都可以良好通风。在矿井内部形成完善的通风系统, 当瓦斯浓度超过正常值时可以及时通风。矿井内部结构不稳定的部分需要着重加固, 防止采矿过程中发生瓦斯大量泄露。回风巷道内部结构见图1。
2.2 严格执行瓦斯安全章程
中国制定了严格规范的施工章程, 在施工过程中严格按照施工章程可有效避免发生安全事故。但是许多施工部门在施工过程中并没有严格执行施工章程中的相关规定, 导致事故发生, 给施工人员的生命安全及施工单位的经济利益造成严重损失。煤矿施工安全章程中规定, 施工过程中必须建立完善的瓦斯通风系统。对工作面的通风必须保证每天至少2次, 对瓦斯浓度较大的矿井, 必须保证每天至少3次通风。危险性较大的区域必须有专门监管人员实时监控, 一旦危险发生, 立即将情况反映到相关负责部门, 并及时做出应对措施。
2.3 建立完善的瓦斯监控系统
瓦斯监控系统可以与瓦斯通风系统相结合, 通过瓦斯监控系统, 实时检测矿井内部的瓦斯浓度, 当检测数据出现异常时, 通过通风系统对矿井内部进行通风, 及时降低矿井内瓦斯浓度。建立瓦斯浓度的监控系统需要在矿井下设置瓦斯浓度感应器, 将各个感应系统相连接, 建立起完善的控制系统。完善的瓦斯监控系统既保证了工作人员的生命安全, 同时也使矿井开采工作能够始终在有序、稳定的状态下开展, 为煤矿开采企业的经济发展提供保障。
3 矿井通风系统的安全管理要点
在矿井通风系统建立过程中, 需要特别注意的是:a) 保证通风口数量, 一个矿井中必须保证至少有一个通风口。当矿井安全系数较低时需要适量增加通风口的数量;b) 建立良好的回风体系, 使各个矿井的通风系统能够结合起来, 提高通风效率[3];c) 对这些系统进行良好的控制和监管, 优化及提升系统中的各个环节部分;d) 及时检查通风巷道, 当巷道中出现漏洞或损坏时应及时更换, 防止影响整体通风效果;e) 与周围环境及建筑相适应, 矿井的通风系统设置应避免对周围环境产生不良影响, 同时要避免影响周围建筑物的正常使用, 更不能影响周围居民的日常生活。
4 结语
煤矿的通风技术是改善作业环境、保证安全生产、降低瓦斯浓度的重要技术措施。所以, 煤矿企业应加大对瓦斯煤矿通风技术的研发力度与重视程度, 进一步完善技术措施, 只有这样才能提高通风质量, 推进煤矿安全生产。
参考文献
[1]刘鸿俊.煤矿井下通风灾害预防研究[J].商品与质量·建筑与发展, 2013 (8) :91-94.
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