摘要:在煤矿企业的生产中安全是最重要的,只有确保安全才有利于企业的发展。通风系统的存在就是为了优化井下的作业环境,减少安全事故的发生,因此,煤矿企业要进一步做好通风工作。介绍了矿井通风管理的重要性,针对存在的问题提出了一些防范措施,为实现高效通风提供借鉴。
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在煤矿生产中,通风系统极其重要,不但起着输送氧气的作用,还具有井下通风的作用。在开采时会有瓦斯及其他有毒有害气体产生,这些气体对煤矿安全生产极为不利,一旦气体浓度超标,很容易发生爆炸事故,致使作业人员的生命安全受到危害。近年来,即使在科技的推动下通风系统不断被优化和改善,但是依旧会有类似的事故发生,为煤矿企业敲响了警钟。这就要求煤矿企业注重通风系统的安全管理,并且根据一些影响因素和现存的问题做出相应的改进,不断加强通风安全管理,采取具有针对性、可行性的措施,避免因通风系统通风不佳而发生事故,最大程度地提升矿井的安全性,为煤矿实现可持续发展打好坚实的基础。
1、矿井通风管理的重要性
1.1 为采矿人员提供氧气
中国大多数煤矿属于深井矿,需要施工人员下井开采,但是矿井下的环境比较复杂、恶劣,氧气含量低,一旦矿井下的通风系统效果非常差,那么施工人员下井之后在没有充足氧气的情况下,很容易因缺氧而窒息,严重时可能会有人员伤亡,对煤矿企业的发展造成不良影响[1]。通常煤矿开采的深度越大,那么其氧气含量就越低,施工人员缺氧的概率就越大。基于以上内容,煤矿企业需要高度重视通风系统的通风效果,这是开采过程中的重点工作,只有具备良好的通风效果,保证氧气充足,才能确保矿井开采的安全。
1.2 改善井下空气质量
众所周知,一般矿区的地质条件相对较差,在地质环境的影响下,井下的空气质量比较差,开采过程中会产生大量的煤尘、粉尘,施工人员长时间处在这种环境下,可能会患上职业病,威胁到其身体健康。同时与煤炭资源共存的还有瓦斯及CO,NOx等气体,这些气体需要借助通风系统进行排放,如果无法第一时间进行有效的排放,那么将会诱发安全事故。因此,改善和优化通风系统是非常有必要的,需要安装高质量、高效率的通风设备,从而达到改善井下空气质量的目的,为施工人员提供良好的作业环境。
1.3 实现对矿井生产的自动化管理
保证矿井生产安全中比较关键的部分就是通风系统,通风系统的发展水平在某种程度上能够反映矿井的整体发展水平。近些年来,随着科技的不断进步和发展,煤矿企业逐渐引入一些现代化技术,例如智能化、自动化、信息化技术等,为煤矿实现更高水平的发展提供了基础[2]。现阶段,大多数煤矿企业在积极投入成本,从而实现对矿井生产的自动化管理,将通风系统升级至符合实际需求,并且有很好的通风效果,促使生产效率、安全性得到大幅度的提升。
2、矿井通风安全管理存在的问题
2.1 矿井通风不良
一旦因矿井通风不良而发生安全事故,将会带来很大的危害,尤其是对于施工人员,会直接对其生命安全产生巨大的威胁,从而导致生产无法继续进行,制约煤矿的发展。因此,煤矿企业应重视合理规划开采工作,在不断宣传和培训教育下,促使所有人员高度重视安全管理问题及危害。实际情况分析表明,许多煤矿在通风安全管理方面重视度不够,容易忽视煤矿井下通风中的隐患,导致矿井下存在通风不良问题,甚至引发一些安全事故。
2.2 技术力量薄弱
大多数煤矿企业的施工人员学历普遍比较低,没有扎实的知识储备,同时专业技术方面也比较薄弱,未接受过专业的培训,安全管理人员严重不足,不但工作效率低,而且缺乏足够的应急处理经验,本能预防的事故最终爆发[3]。此外,在煤矿的实际运营过程中需要一些先进的技术作为支撑,例如通信技术、计算机技术及智能报警技术等,然而在整体技术薄弱的情况下很难充分发挥这些先进技术的优势,在出现问题之后往往需要专家远程解决。
2.3 安全保障不足
煤炭开采进行到中后期时,随着开采范围的扩大,开采难度也在增加。从保障采矿工作顺利进行的角度出发,煤矿企业需要将一些先进的技术和设备应用于通风中。但是,实际上受到环境、资金等因素的影响,许多新技术不能很好地应用于通风中。在没有设备和技术的支撑下,实际生产时安全无法得到充分的保障。
2.4 通风机效率低管理不到位
一些煤矿由于通风管理不当而出现通风效率低、管理不善的现象,很多煤矿企业为了大幅度降低安全事故发生的可能性,一般会在井下安装通风系统。虽然具备通风的条件,但是其通风效率极其差,不能够满足实际的通风要求。部分煤矿会引入一些高性能通风设备,这些设备的不足之处就是消耗的电量非常大,这就导致煤矿的投入成本增加,不符合国家节能降耗的相关政策,进而导致系统未能长期稳定运行。所以,煤矿企业需要进行综合考虑,从而改善通风系统。
3、矿井通风安全事故防范措施分析
3.1 变频改造技术在通风系统中的运用
为了更好地控制风机,可以对通风系统进行改造,使系统具备自动变频转换的功能。对于主通风机而言,其电机可利用变频器进行有效控制,对驱动风机进行调速,使风机进入工作状态,具有更高的转换效率。同时需要完全打开风门,借助转速调整来进行流量调整,风机由变频器控制。因此,系统由变频器和风机双回路控制,可自由切换。除此之外,系统不仅具备相应的自动报警功能,还能够实现远程监控,促使通风系统运行时具备较高的安全性、稳定性和可靠性。
3.2 风筒技术的运用
在掘进巷道时还需要延长风筒,尽量降低矿井中有毒有害气体的含量。在实际应用时选择合适的风筒和通风机,并且要充分考虑通风供给距离,这样可以提高风筒吊挂和作业人员的安全性。长距离通风应尽可能减少管接头,以适当增加风管各段的长度,降低局部阻力和漏风率。风筒的接头应使用双背压边,以免漏风[4]。风筒悬挂必须平整、稳定、严密,悬挂高度不应影响车辆和人员的正常通行。风筒必须每天定期检查,如有断裂、接头漏风等,应及时更换、处理。风筒有水的,要及时清除。图1为综掘巷道及附壁风筒的几何模型图。
图1 综掘巷道及附壁风筒的几何模型图
3.3 风向控制和管理技术的运用
可采取以下措施提高矿井通风质量:1)根据开挖需要,开采前需要使得未开挖和已开挖区域通风,开采中要动态监测瓦斯及其他有毒有害气体浓度,从而排除风向隐患,确保通风设备安全稳定地运行。2)监测巷道风向,利用回风监测技术能够监测巷道风向,而且要保证通风管道贯通,这样在出现问题时能及时处理。如果巷道处于回风系统中,将风向调整到符合要求,同时降低侧压差,也可将风门安装在巷道两旁[5],通风系统应在完全连接后进行检修和调试。
3.4 通风系统及瓦斯监测体系的建设
确保通风系统的稳定性极其重要,在实际开采中,若通风系统因受到影响而发生问题,需要停止生产作业进行处理。瓦斯是引发安全事故的重要因素,因此有必要完善气体监测系统,相关人员应定期维护和检修通风系统和瓦斯监测系统。与此同时,全面加强气体参数的确定,分析事故成因,动态、实时地监测内部压力、瓦斯浓度等,这样有利于预测瓦斯突出的风险。此外,还需要加强矿井机电设备管理,防止因设备出现火花而造成瓦斯爆炸。在设计矿井通风系统前,勘查矿井巷道的具体情况,从而确定主风扇的位置及运行方式,综合压入式、抽出式(见图2)和混合式三种方式,合理地进行选择。
图2 抽出式通风布置图
3.5 做好粉尘防治工作
在对矿井中粉尘进行治理时,可以采取以下措施:1)利用注水技术,将动静压、深浅孔、掘进与采煤有效地结合,从而起到防尘、防冲、防火、防突的作用。粉尘可以利用黏合剂以喷射的方式附着在煤壁上,这样煤粉就不具备飞行能力,与煤层融合,极大地降低了粉尘引发爆炸的概率。另外,还需要对粉尘进行收集和处理,以免粉尘堆积在道路和设备表面。2)煤矿应根据其综合开采实力改善防尘系统,投入一定的成本,引入新的防尘系统与技术,而且要进一步完善粉尘监测技术,为以后的防尘工作提供数据支撑。3)在监测到相关粉尘数据之后[6],为施工人员提供符合标准要求的防尘设备,充分发挥劳动防护设备的作用。图3为矿井降尘技术示意图。
图3 矿井降尘技术示意图
3.6 做好减阻降耗工作
做好减阻降耗工作,具体可从以下几方面入手:1)对现有的通风系统进行升级,可以将进风通道、排气通道的范围扩大,进而降低进风阻力,提升通风效率;2)确保局部风机设置合理,调节进、出风井和竖井,将其气流转换成质量好的气流,最大限度地降低区域阻力,实现节能;3)采用先进的技术来有效控制有毒有害气体等的浓度,进气口不设置调节设备,确保设备能耗达标;4)利用井巷并联、喷浆等方法来降低大区域的阻力[7]。
3.7 信息化管理技术的运用
现代化技术的发展更能够满足矿井通风和安全管理的工作需求,传感器的性能和质量直接影响数据的精准度,只有具备高性能、高质量的传感器,才能为通风工作提供有效的依据。矿井中气体监测仪器需要具备良好的灵敏度,保证测量结果的准确性。信息化管理技术的应用可以促使在有毒有害气体浓度超标时仪器报警,并及时处理。
3.8 加强设备管理维护
矿井生产中的任何设备都需要进行维护和保养,这样有助于提高设备的运行效率,延长使用寿命,例如空气报警器、监控器及通风设施。在采掘煤炭时会产生大量煤粉尘、飞溅的碎石等,开采一段时间之后,会堵住通风设备的部件,影响通风的效率[8]。因此,煤矿要指派专业人员进行检修和维护,检查通风设备能否正常工作。如果发现有问题存在,需要立即进行处理,并记录,便于下次维护,这样就能极大地减少通风事故的发生。相关人员要监测井下气体浓度,避免瓦斯及其他有毒有害气体超标,同时利用信息化技术进行绘图监测,为预防工作提供数据支撑。
4、结束语
矿井通风系统是确保煤矿安全、绿色开采的重要基础保障,也是降低安全事故发生率的途径之一。所以,煤矿企业要高度重视通风系统的通风效果,做好相应的通风措施,为施工人员提供安全、稳定的作业环境;同时引入先进的通风技术和设备,在保证通风效率的基础上达到节能降耗的目的,促使煤炭行业的发展更符合国家可持续发展的战略目标。
参考文献:
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[8]陈庆刚.煤矿通风安全管理及通风事故的防范措施分析[J].内蒙古煤炭经济,2021(24):89-91.
文章来源:朱宪.防范矿井通风安全事故措施探讨[J].能源与节能,2023(10):195-197.
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2025-07-07我要评论
期刊名称:采矿与安全工程学报
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专业分类:煤矿
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