关于煤矿通风系统安全性与稳定性的探讨

时间:2022-10-31 13:35:03 来源:网友投稿

【摘 要】煤矿通风系统的主要功能是给井下供给新鲜空气,供井下工人呼吸,同时带走煤矿开采过程中产生的瓦斯、二氧化碳等以及粉尘等有害物质。新鲜风流由风井口进入矿井,经过各种进风巷道、然后经过采煤工作面,带走污浊的气体和瓦斯等有害气体,然后经由回风巷道,最后由回风井排出到井外。通风系统的安全性和稳定性对煤矿的安全生产和正常运行有着重要的影响,文章对通风系统的安全性和稳定性进行了阐述,并就如何确保通风系统的安全稳定提出了两点建议。

【关键词】煤矿;通风;安全性;稳定性

0 引言

煤矿通风系统是煤矿正常生产必不可少的一个重要系统,它主要由各种巷道、通风动力设备(如主通风机、局部风机等)以及通风控制设备(如风门)组成的一套完整的体系。新鲜风流由风井口进入矿井,经过各种进风巷道、然后经过采煤工作面,带走污浊的气体和瓦斯等有害气体,然后经由回风巷道,最后由回风井排出到井外。通风系统的主要功能是给井下供给新鲜空气,供井下工人呼吸,同时带走煤矿开采过程中产生的瓦斯、二氧化碳等以及粉尘等有害物质,跟人的呼吸系统的功能相似。煤矿通风系统是保证煤矿生产系统安全运转的重要组成部分,它既服务又制约着生产系统,建立完善合理的通风系统是煤矿安全高效生产的基本保证。

1 通风系统的安全性

煤矿通风系统需要具有运行过程中保持其工作参数值稳定可靠的能力,所谓通风系统的工作能力主要是指井下通风网络的风量分配是否符合规定要求,这样才能够维持供应煤矿井下巷道中所必需的满足要求的清洁风量。安全生产中煤矿通风系统的重要性不容置疑,需要严格控制其工作能力,尽量避免煤矿生产中可能出现与通风系统有关的几个问题: 煤矿井下生产过程使用通风动力时,避免因考虑经济费用问题,而不能及时向作业区域提供保质保量的新鲜风流; 避免不能保证作业空间保持良好的气候条件; 避免不能使毒害气体和矿尘降低到允许浓度; 当发生灾害事故时,避免不能及时有效地控制风向和风量。由此,煤矿生产中综合避免以上可能出现的问题,并将通风系统与其它措施结合,防止灾害扩大,进而消灭事故。

此外,由于采矿活动的影响,煤矿通风巷道会出现老化和变形的问题,导致时有发生冒顶事故。因此,通风系统运行过程中,往往由于通风设施老化和突变,以及因故障发生致使主要通风机突然停转,将会使通风系统的通风参数发生变化,进而这些变化因素将必然会对系统的正常运行状态产生影响。由此可见,煤矿通风系统是一个动态随机的系统,井下通风系统的网络结构随着生产过程的推进而不断发生变化。随着煤矿井下开采工作的进行,采区都会有与准备、投产、结束与接替相关的工作变化,采掘工作面也会出现不断推进、收缩和接替的工作进程,另外煤矿井下巷道的开拓延伸和通风构筑物的变化等诸类工程都会引起通风系统的网络结构发生不同的变化,这样也就难免会影响了煤矿井下通风参数,如风量分配、瓦斯浓度等具体参数将会发生变化。

2 通风系统的稳定性

煤矿通风管理中,需要确保煤矿各分支保持稳定的能力,当通风系统网络分支的风阻大小发生变化时,稳定的通风系统将保持各用风地点质量和数量达到安全生产标准的足够风量。通风系统网路中的风流稳定性将作为主要研究内容,其主要含义包括分支风量大小的变化和分支风流方向的改变。当通风系统的风阻发生变化,普通分支则仅会发生风量大小的变化,而角联分支不仅发生风量大小变化,风流方向也会改变。当煤矿井下用风地点的风量满足要求且状态保持不变,那么该通风系统的状态可认为是稳定的。

煤矿通风系统是由井下纵横交错的巷道构成的一个复杂系统,利用图论理论将通风系统描述为一个由点、线及其属性组成的系统,统称为通风网络。由于许多煤矿开采的自然条件恶劣,地质条件构造复杂,瓦斯涌出量变化大,因巷道及通风构筑物的变化使通风系统成为一个复杂的系统。我国大型煤矿通风系统网络分支有成百上千条之多,网络节点可以有几千个,角联分支占总分支数的比率可达20% ~ 40%,全矿所有巷道的长度总和短则40千米,长则200千米以上,矿井通风设施数目几十个,用风地点一般有数10个,多的甚至有上100个。通风系统的输入参数受到煤矿内外生产条件的影响而发生变化,运行状态会变得不稳定,诸如供电网电压波动引起风机不稳定运转,通风系统的有效风量和工作风压会受到影响; 巷道出现高冒、突然坍塌阻塞和矿井火灾等事故; 提升系统产生活塞风速,这些现象都会影响着煤矿通风系统的运行稳定性。

3 保障通风系统安全稳定的措施

综合以上煤矿通风系统的安全稳定性工作特点,需要结合煤矿各种资源情况系统科学地保障煤矿生产安全,提出科学有效的措施预防避免危险发生,这些对煤矿安全生产具有重要意义。煤矿通风安全控制中主要受到人为因素和环境因素这2 方面的影响。

3.1 煤矿通风安全控制中人为因素影响

煤矿通风过程控制都是由人来管理的,人的思想道德水平、职业素养等通风系统运行的安全性与稳定性。因此,要想做好通风控制工作,首先要从“人”这个因素抓起。具体来说,要做好以下2个方面:

1)配置专业的通风技术管理人员。通风技术人员应该由煤矿院校毕业的学习通风或安全专业的人来担任,煤矿矿井必须配备足够的通风技术人员。要根据有关的法律法规,建安全可靠和抽采达标的通风系统综合治理工作体系,并且进一步完善煤矿事故救援体系,实现应急救援产业化。

2)强化安全培训。安全工作不光是安全技术员、通风技术员的工作,而是全矿所有职工都必须重视参与的工作。煤矿领导必须高度重视安全工作,要加强对所有职工的安全教育培训,特别是对基层工人的培训,提高他们的职业道德修养和安全意识,增强他们的责任感,规范他们的行为,并提高他们应对井下复杂多变的环境的能力。让他们以饱满的热情、充沛的精力和足够的安全知识投入到煤矿生产中。

3.2 煤矿通风安全控制中环境因素影响

通风过程控制中环境因素是导致煤矿事故发生的主要条件,环境因素主要包括火灾和爆炸的隐患、危险的大气状态、硬环境和软环境。过程控制中这几个环境因素的影响既是动态的,又是定量的,环境因素的预防工作主要包括以下几个方面。

1)改善煤矿通风系统的管理方案。充分利用技术手段加强预测预报,实施必要的控制和防范措施,切实提高通风系统的可靠性。

2)积极开展瓦斯煤尘综合治理措施。加强机电管理,强化主要通风机和局部通风机管理,保证矿井足够的风量; 完善矿井防尘系统,坚决做到有巷必有管,有管必有水; 煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井必须建立瓦斯抽放系统,设立专用通风巷。

3)切实提高安全生产监测水平。配备足够设备加强瓦斯、粉尘、温度等危险参数监测,上级监控系统可以联网实时获取监测数据; 设立专职瓦斯监测人员,对井下作业环境进行全方位在线监测,发现问题及时处理。

4 结论

煤矿通风系统好比人的呼吸系统,没有通风系统,煤矿就不能运转。通风系统管理不好,运转不良,煤矿生产就会出现各种安全事故,影响正常生产。就像人的呼吸系统一旦出现问题,人就会生病一样。煤矿生产过程中应重视通风管理,从通风系统安全问题及稳定性入手搞好事故隐患管理。

【参考文献】

[1]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州:中国矿业大学出版,1999.

[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].2005.

[3]杜鹃.加强煤矿通风管理控制及其对策.科技创新[J].2009(5).

[责任编辑:薛俊歌]

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