机械通风在矿山职业卫生防护中的应用

姜云杰 邢雅超 林德华

(山东金朋检测技术有限公司，山东 烟台264000)

矿山企业在生产作业的过程中，会产生大量的粉尘、有害气体、电磁辐射等等，这些对于员工身体健康有很大的危害，做好矿山职业卫生防护，是矿山生产组织管理当中的一些重要工作。 矿山通风是在动力的作用下，将地面新鲜的空气，连续不断的供给矿山作业点，稀释并排出有毒有害气体、粉尘，调节矿井气候条件，为井下作业创造良好的工作环境，达到预防职业病、维护员工身体健康的作用。矿山通风主要有两种，也就是自然通风和机械通风，本文对矿山的机械通风进行研究和分析。

1 矿井通风系统概述

目前，在矿山生产当中使用的矿井通风系统主要有两种，也就是自然通风和机械通风。自然通风是指在自然风压作用下风流从井上到井下不断流动的过程，风流经过井巷与岩矿发生热交换，井上井下气温出现差异，回风井里的空气重率比井外的空气重率小，井上、井下产生了两个不同的空气压力，在空气压力的作用下形成自然通风。 机械通风产生在19 世纪，是利用机械排风设备将井下的空气排出，将井上的空气送进来的一种通风方式。 关于机械通风的研究始于20 世纪50年代，现代矿井多采用机械通风。 通风系统是保证井下作业人员生命健康的重要措施，通过通风不仅可以保持井下氧气含量，还能将生产当中产生的各种有害气体排出井外，为井下作业人员创造一个良好的工作环境。

矿井机械通风系统主要包括矿井供、排风设备设施体系，主要有矿井通风网络、通风动力设备、矿井通风构筑物和其他通风控制设施。一个完善的矿井机械通风系统， 应该包括一个可靠的通风井和回风井，足够和可靠的机械动力，也就是风机，各种设备形成的系统能够在矿井当中形成贯穿风流。 机械通风系统，按照不同的分类标准可以分为不同的类型， 比如说按照风井和回风井在在井下布置方式的不同，可以分为中央式通风系统、对角式通风系统和中央对角混合式通风系统等等。

2 从矿山职业卫生防护建立机械通风系统的必要性和可行性

2.1 建立机械通风系统的必要性

2.1.1 机械通风能够有效的预防炮烟中毒事故

在矿山生产当中，炮烟中毒是一种非常严重的安全事故，据统计从2006 年到现在，我国共发生矿山安全事故数百起，其中死亡3 人以上的特大事故就有上百起，其中有1/3 的是炮烟中毒事故。 纵观这些事故出现的原因，绝大多数是因为企业没有按照要求建立完善的机械通风系统、机械通风设施不完善、没有进行强制机械通风和强制通风不充分等造成的， 如2006 年12 月云南澜沧铅矿发生的炮烟中度事故，这一事故最终导致4 名井下作业人员死亡，二十余人受伤，事故的原因是该公司在组织井下作业的时候，没有按照规定启用机械通风设备，只使用自然通风导致井下通风不畅，有毒有害物质累积导致的。

2.1.2 自然通风受季节变化影响导致通风不稳定

自然通风方式主要是受自然风压大小的影响， 在春秋两个季节，进、回风井的温差比较小，自然风压也就比较小，通风的效果相对于夏、冬两个季节就比较差，甚至会出现不通风的现象。 同时，受到气流等方面因素的影响，在不同的季节风流方向也不是很稳定，夏天与冬天井下的风流方向是相反的，春秋两季虽然风流方向不变，但是自然风压的大小变化比较大，导致井下的风流方向也不稳定。同时，自然通风条件下，不能进行强制反风，一旦井下出现火灾或者有毒有害气体，很难及时的排出。而机械通风就没有这些问题，通风系统比较稳定，不受季节变化的影响，能够根据井下的实际情况适时强制反风，保证井下的各种有毒有害的气体能够及时的排出。

2.2 建立机械通风系统的可行性

矿山企业都是以盈利为目的的资源型企业，在生产建设的过程中任何一项设备都要考虑到成本和效益。 在机械通风系统的建设，需要企业购置风机、管道等设备，其成本相对自然通风系统来讲比较高，其建设成本主要是有动力费、材料费、折旧费、维护费、维修费等费用构成。在建设的过程中，必须考虑到成本上的可行性。从最近几年各类矿产资源的价格来看，呈现出不断上涨的趋势，矿山企业有着良好的盈利能力，经营管理情况比较好，完全可以承担机械通风系统建设的成本费用。 而从技术上来看， 从19 世纪中期开始出现机械通风系统设备，发展到现在，各类机械通风设备不断出现，先进的通风系统建设技术不断的应用到通风系统建设上，技术已经非常成熟。并且，国内很多矿产企业已经建立了完善的机械通风系统，职业安全卫生工作当中发挥了很大的作用。但是，在建设的过程中，应该根据企业实际需要量力而行，不要追求过于先进的设备、技术，以免在成本上超出了企业的承受能力，对企业的生产经营造成影响。

3 矿山机械通风系统建设过程中应该注意的一些问题

3.1 做好矿山机械通风系统的管理

矿山企业要重视和加强通风系统的建设和管理，不能出现只建设自然通风不设机械通风系统的现象，即便是临时性的通风系统也应该以机械通风系统为主。为了保证通风系统在生产当中能够发挥应有的作用，通风系统应该由专人管理，并且要对通风系统设备进行定期的维护和保养，一旦发现自然通风系统达不到井下工作的要求，或者井下生产当中出现火灾、有毒有害气体需要实施反风的情况，应该将机械通风系统立即投入使用。 同时，为了保证机械通风系统能够保持良好的使用性能，应该定期进行实验运行，检查系统当中存在的问题，及时更换设备配件，保持其良好的使用性能。在生产当中，企业要定期检测井下的空气质量，尤其是在季节交替的季节，一般来说应该安装井下空气动态检测系统，随时掌握井下空气质量，使井下的自然通风的风量、风速、作业场所的空气质量能够达到矿山作业的要求。以便于当井下空气质量不佳的情况下，能够及时开启机械通风系统。

3.2 提高有效风量率

有效风量直接影响着通风系统工作效果，根据现在的矿井安全生产方面的相关规定，矿井通风系统的有效风量不应低于60%。 看上去这一标准并不高，实际上在矿井通风系统建设当中，因为在通风系统当中漏风是不可能避免的，但是漏风如果非常严重，会造成主扇效率降低，电能消耗增大但是有效风量率迟迟提不上去，甚至会出现风流反向、烟尘倒流的现象，增加矿山企业的机械通风的成本。这就要求矿山企业在机械通风系统建设上，要想法设法的提高有效风量率。 在建设的过程中，要增强通风管道的密封性，改进进、回风口的结构等等，提高有效风量率，降低机械通风系统的建设及运行成本。

3.3 独立通风

独立通风是指机械通风系统在建设的过程中应该与其它通道严格的区分开来，形成一个独立的系统。 独立通风是机械通风系统建设的基本要求，要求企业在建设的过程中各个工作面之前禁止出现串联通风，井下破碎洞室、主溜井等处的污风，应该引导向回风道，井下的炸药库必须建设独立的回风道。 井下生产作业的过程中，会产生大量的粉尘和炮烟等有毒有害物质，作业人员吸入这些物质会影响身体健康，甚至会出现生命危险。如果采取串联通风，不同的工作面上会出现交叉污染，严重影响到作业空间内的空间质量，从生产作业的角度来讲，采用独立的通风系统是也非常有必要。尤其是井下炸药库，更要设计独立的通风系统，这是因为一旦炸药库发生爆破器材着火或者爆炸事故，会产生大量的有毒有害气体，这些企业如果不进入独立的回风巷道， 进入其它作业面会导致中毒、窒息等恶性事故，严重威胁作业人员的生命安全。

3.4 局部通风

局部通风主要涉及在掘进工作面和通风不良的采场，尤其是爆破以后产生大量的炮烟， 如果不设计局部通风可能会导致炮烟中毒事故。 在井下掘进的井巷和硐室，包括天井、溜井、斜井、平巷等，在掘进的时候一般只设置一个出口，这些巷道一般被称为独头巷道。 在这种巷道当中无法形成贯穿风流，在掘进的过程中在一个相对一个封闭的空间当中会产生大量的粉尘和一些有毒有害气体，如果不将其及时的排出，会对作业人员的身体健康造成很大的影响，甚至会引发严重的伤亡事故。因此，在掘进面掘进工作当中，必须按照要求安装局部通风设备，提高局部通风效果。此外，一些矿山在掘进的时候采用的是分层崩落采矿法、无底柱分段崩落采矿法等，这些方法采掘和回采基本上都是在独头巷道内进行的，采场的通风问题与独头巷道的通风问题一样，在掘进作业的过程中会产生大量的粉尘和有毒有害的气体，也需要建立局部通风巷道，加强掘进过程中的局部通风。同时，要考虑到不同通风方式上之间的差异，知道根据采区的实际情况，制定一个合理的、科学的采区通风路线，是各个分段想到内都有足够的贯穿风流，有效的防止粉尘积聚、作业面风流串联等问题，只有这样才能保证掘进工作中的安全。

总之，在矿井作业生产当中，做好职业卫生防护工作是重中之重，因为这项工作直接关系到作业人员的健康与生命安全。通风系统建设是职业卫生防护工作当中的一项重要措施，矿山企业要重视通风系统建设，在自然通风系统的基础上，建立起独立的机械通风系统，弥补自然通风的不足，保证井下作业的过程中有足够的通风，为作业人员创造一个良好的工作环境， 将井下掘进生产过程中产生的大量的粉尘、有毒有害气体排出来，保证作业人员的健康与安全。

［1］张玉华，刘家伟，李华.自然通风在停产矿井中的应用[J].山东煤炭科技，2008（02）.

［2］黄业才，易丽军，宋春燕.从一起特别重大瓦斯爆炸事故论矿井通风安全管理[J].矿冶，2010（04）.

［3］王波，陈喜山，陈宝智.利用井下采空区通风的实践[J].黄金，2008（01）.

［4］乔磊明.矿井通风主扇监控系统的设计与应用[J].工矿自动化，2008（06）.