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矿山井下通风系统优化对安全生产的影响分析

2025-05-07 42 上传者：管理员

摘要：本文深入分析了影响矿山通风系统中存在的问题，并制定了一系列具有针对性的优化策略，旨在提升矿山的安全水平。

关键词：
优化措施
供氧量
地采矿山
矿山安全
矿山通风系统
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地采矿山的井下通风管理一直是一个复杂而关键的问题｡由于井下空间相对狭小,自然光照不足,以及可能出现的各种地质灾害,如坍塌､涌水等,都给通风管理带来了极大的困难[1]｡此外,随着矿山开采深度的不断增加,供氧量的需求也在逐步上升,这使得矿井通风管理面临着前所未有的挑战｡因此,基于井下生产的实际通风需求和安全管理的重要性,深入研究井下通风的安全管理措施显得尤为必要｡

1、矿山井下通风系统的重要性

1.1提供充足新鲜空气.矿山井下作业环境具有封闭性和空气流通性差的特点,这使得为井下提供充足且新鲜的空气成为一项至关重要的任务｡首先,井下工作人员需要呼吸足够的氧气来维持正常的生命活动｡新鲜空气的引入可以确保他们获得足够的氧气,避免因缺氧而导致的健康问题甚至生命危险｡其次,矿山井下作业过程中可能会产生一氧化碳､甲烷等有害气体｡通过提供新鲜空气,可以减少有害气体的暴露时间,从而降低职业病的发生率｡最后,新鲜空气的流通可以改善井下的工作环境,使工作人员感到更加舒适和愉悦｡这有助于提高他们的工作效率和积极性｡在良好的通风环境下工作,工作人员的疲劳感会相对减轻｡这有助于他们保持良好的工作状态,减少因疲劳而导致的误操作或事故｡

1.2稀释有毒有害气体

在矿山开采过程中,由于岩石和矿石的破碎､设备的运转以及地下水的化学反应等多种因素,会产生大量的有毒有害气体,如一氧化碳(CO)､硫化氢(H2S)等[2]｡这些气体具有高度的毒性,如果不能及时稀释和排除,将对井下工作人员的健康构成严重威胁,甚至可能导致中毒或死亡事故｡一氧化碳无色､无味､无臭的气体,能与血红蛋白结合,形成稳定的碳氧血红蛋白,使血液失去携氧能力,进而导致身体组织出现缺氧状况｡硫化氢是一种无色但具有刺激性和窒息性的气体,高浓度接触可引起闪电型死亡,低浓度长期接触也会对神经系统造成损害｡为了保障井下工作人员的安全,矿山通风系统发挥着至关重要的作用｡一方面,通风系统通过引入大量的新鲜空气,能够将有毒有害气体的浓度降低到安全范围内｡另一方面,通过排风设备,如风机和排风管道,将稀释后的有害气体迅速排出井外｡

1.3调节井下温度和湿度

井下环境的温度和湿度是影响矿工舒适度和工作效率的重要因素｡由于矿山开采活动通常在地下进行,井下环境往往较为封闭,温度和湿度容易受到外界条件的影响,如地热､地下水等｡因此,科学合理地调节井下温度和湿度对于保障矿工的安全和健康至关重要｡通风系统通过调节空气流动速度和方向,可以有效地调节井下的温度和湿度｡首先,通风系统可以将地表的新鲜空气引入井下,与井下的空气进行交换,从而降低井下温度和湿度｡其次,通风系统可以将井下产生的热湿空气排出井外,减少其对井下环境的影响｡最后,通过调整通风设备的运行参数,如风速､风向等,可实现对井下温度和湿度的精确控制｡

2、矿山井下通风系统存在的问题分析

矿山井下通风系统对于保障矿工的生命安全和提高生产效率具有至关重要的作用｡然而,在实际操作中,由于多种原因,矿山井下通风系统往往存在一系列问题｡

2.1深处风量小,作业环境差

随着矿井深度的增加,通风路线往往会延长,这导致深处风量不足,无法满足作业需求｡这种问题的存在对矿工的健康和安全构成了严重威胁｡由于风量不足,矿井内的粉尘无法得到有效排出和稀释[3]｡工人长时间暴露在高浓度粉尘环境中,会吸入大量粉尘,对呼吸系统造成损害｡长期暴露在高浓度粉尘环境中还可能导致尘肺病等职业病的发生｡此外,矿山井下温度通常接近30℃,这种高温环境增加了矿工的体力消耗,降低了工作效率｡在高温环境下工作,矿工容易出汗过多,导致脱水和中暑等问题｡严重时甚至可能威胁生命安全｡

2.2风速混乱,漏风严重

在矿山开采过程中,随着开采深度的增加,采空区和废旧巷道的数量也随之增多｡这些区域如果未能得到及时的封闭和处理,将对井下通风系统造成严重影响｡一方面,未封闭的采空区和废旧巷道会改变原有的通风路径,导致风流紊乱｡这种紊乱的风流不仅会影响正常的通风效果,还可能将有害气体和粉尘带入工作区域,威胁矿工的安全｡另一方面,这些未封闭的区域会形成漏风口,导致新鲜空气流失,同时有害气体和粉尘可能通过这些漏风口进入工作区域,进一步恶化工作环境｡部分年久失修的通风建筑无法有效地控制风量和风速,导致通风系统紊乱｡由于调节功能不健全,这些通风建筑可能无法有效地阻止漏风现象的发生｡漏风不仅会降低通风效果,还会增加通风系统的能耗｡

2.3局部通风器械过多,成本上升

在矿山井下作业中,局部通风器械被广泛使用以改善特定区域的通风状况｡然而,这种做法虽然带来了一定的好处,但也存在明显的弊端,主要表现在以下几个方面:一是增加通风系统的复杂性｡大量使用局部通风器械意味着通风系统中增加了更多的设备和组件,这不仅增加了系统的复杂性,也增加了故障点｡随着设备数量的增长,其管理和维护的复杂性也随之上升,需要更多的专业人员进行日常检查和维护工作｡二是提高维护成本｡局部通风器械需要定期维护和更换部件,以确保其正常运行｡大量设备的维护费用会显著增加通风系统的总成本[4]｡局部通风器械的运行需要消耗大量的电能,特别是在矿山井下这种环境恶劣､设备使用频繁的情况下,能源消耗尤为显著｡三是增加人力资源消耗｡广泛使用局部通风设备意味着需要更多的通风安全管理人员来负责日常的管理和维护任务｡这不仅增加了企业的人力成本,也可能导致人力资源的浪费｡对于负责管理和维护通风器械的工作人员来说,工作强度会显著增加｡

3、矿山井下通风系统优化措施

3.1优化井下通风系统网络

矿井通风系统的网络构成复杂,涉及多个巷道和工作区域｡为了确保井下空气质量并降低风力阻力,以下是一些优化措施:(1)加强通风管理:对矿井通风系统进行定期的检查和维护,确保所有设备和设施处于良好状态｡对受损或老化的巷道进行及时修复,以减少风阻和漏风[5]｡(2)清理巷道内的堆积物:定期清理巷道内的堆积物,如煤尘､岩石碎片等,以降低风阻｡确保巷道内无任何障碍物,以便空气流通｡(3)密闭未封闭的旧采场和巷道:对还未封闭的旧采场､废弃巷道等采取有效的密闭措施,以减少漏风｡使用高质量的密封材料,如膨胀水泥､密封胶等,确保密闭效果｡(4)安装风门和调节风扇:在关键的中段回风巷道､天井等位置设置风门,可以有效地控制空气流动的方向和量,见图1｡通过安装调节风扇,可以根据实际需求灵活调整风量,确保所有工作区域都有足够的通风供应｡这样的配置有助于维持良好的工作环境,提高作业安全性｡

图1矿用无压风门

(5)增加风门连接总回风巷道:增加风门连接总回风巷道,优化风路布局,确保井下各深处的工作区域都有有效的风量｡在关键位置安装风量监测设备,实时监测风量变化,及时调整通风系统｡(6)改善施工过程中的空气质量:采取有效的防尘措施,如洒水降尘､使用除尘设备等,减少施工过程中的粉尘污染｡确保井下各工作区域都有足够的新鲜空气供应,改善工人的工作环境｡

3.2加强井下通风系统管理

(1)专业技术人员配备与管理:确保有专业的通风技术人员负责井下通风系统的管理与维护工作,以保障通风系统的稳定性和安全性｡定期对技术人员进行培训和考核,确保其专业知识和技能的更新｡(2)通风设施的完备与维护:定期进行全面的检查,对井下通风设施进行细致维护,确保这些设施保持在最佳状态｡一旦发现设施损坏或故障,立即进行维修或更换｡(3)仪器仪表的配备与使用:配备风速计､风量计等仪器,持续监控井下的空气流动速度和空气量;定期运用有毒气体分析仪器,对井下环境中潜在的有害气体含量进行精确的检测｡(4)废弃巷道的管理与警示:对废弃的巷道进行合理规划,避免与其他巷道混淆｡对不再使用的巷道及时进行封闭处理,并在封闭的巷道入口显著位置设置警示牌,以警示施工人员避免进入｡(5)从业人员应急能力培养:对从业人员进行基本的安全知识培训,使其了解井下可能遇到的危险和应对措施[6]｡根据井下实际情况,制定合适的逃生路线,并确保从业人员熟悉这些路线｡(6)完善应急预案:绘制详细的井下避灾避难路线图,并张贴在显眼位置｡结合井下实际情况,制定完善的应急预案,包括事故报告､应急响应､人员疏散等环节｡定期对应急预案进行演练,并根据演练结果进行评估和改进｡

3.3加强通风工作团队建设

作为安全管理的执行者,矿企必须高度重视通风团队的建设,以确保矿井通风系统的安全､高效运行｡以下是一些建议措施:(1)组建高水平､高素质的通风安全管理队伍:通过严格的选拔程序,选拔具有专业知识､丰富经验和良好职业素养的人员加入通风团队｡定期组织通风安全知识培训,提高团队成员的专业技能和安全意识｡(2)建立并完善安全管理责任机制:根据团队成员的职责和专长,明确各自在通风安全管理中的责任分工[7]｡建立一套完善的安全管理责任制度,确保每个环节都有专人负责,责任落实到人｡定期对团队成员的责任履行情况进行监督考核,确保责任制度的有效执行｡(3)创建切实可行的奖惩方案:对于在通风安全管理工作中表现突出的团队成员,给予相应的物质和精神奖励,以激发其工作积极性｡对于违反安全规定或造成安全事故的团队成员,要依法依规进行严肃处理,以起到警示作用｡(4)组织安全教育活动:组织团队成员定期参加安全培训课程,学习最新的通风安全知识和技能｡模拟矿井通风系统出现故障或紧急情况的场景,进行应急演练,提高团队成员的应急处置能力[8]｡通过安全教育活动,使团队成员充分认识到通风安全的重要性,树立正确的安全意识｡(5)加强通风管理和责任落实制定完善的通风管理制度,确保矿井通风系统的正常运行和维护｡明确管理人员和工作人员在通风安全管理中的职责和义务,确保各项工作的顺利进行｡将责任高度严格落实到个人,确保每个团队成员都能够对自己的工作负责,对团队的安全负责｡

4、结语

综上所述,矿山通风系统在矿山安全生产中占据着至关重要的地位｡一个合理且高效的通风系统对于提升矿井作业的安全性至关重要,它能有效确保矿工的人身安全｡矿企必须高度重视矿井通风系统的建设与维护工作｡通过科学合理的规划､先进的技术手段以及严格的监管措施,有效应对矿井通风中的各种挑战｡未来,随着科技的不断进步,期待看到更多创新性的通风技术和解决方案被应用于矿井开采领域｡

参考文献:

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[8]王文胜,陈富,秦秀合,等.金属矿山井下卸矿站粉尘治理技术研究与应用[J].黄金,2023,44(11):89-92+96

文章来源:曹义伟.矿山井下通风系统优化对安全生产的影响分析[J].石材,2025,(05):140-142.