矿井通风系统可靠性影响因素分析

赵朝晖

摘要：在矿井的安全生产当中，矿井的通风系统是其中一个比较重要的环节，同时它对于矿井的安全生产也有非常重要的影响。在矿井生产当中，如何来提高矿井通风系统的可靠性，从而来提高矿井的安全性和抗灾害的能力是现在急需要去解决的问题。本文主要就是对影响矿井通风系统可靠性的一些因素进行了分析，然后提出了相应的解决办法。

关键词：矿井 通风系统 可靠性 影响因素 分析

在矿井的生产当中，通风系统是一个动态而且比较复杂的系统，特别是在最近几年发生了很多的火灾事故、煤尘事故以及瓦斯事故，在对这些事故进行了分析之后就可以发生，发生这些事故最主要的原因还是来源于矿井的通风系统。所以对于影响矿井通风系统可靠性的因素进行分析，然后针对这些影响因素找到一定的解决办法是非常有意义的。

1 矿井通风系统可靠性的简单介绍

矿井的通风系统是一个很容易受到多方面因素影响的随机、复杂以及非稳定的动态系统。对矿井通风系统的影响，主要的因素一般就有通风方式或方法是否合理，通风的动力和网络，通风构筑物的一些情况，巷道的封闭与贯通，工作面的转移和推进，自然风压，采取的接替，巷道中的行人、堆积物和行车，生产水平的过渡等一些自然因素。除了这些主要的自然因素之外，还有一些来自管理方面的因素，例如通风管理的相关规章制度，人员的因素以及通风监测系统的合理利用等。

矿井的通风系统具有一些非常复杂的关联属性，具体的一些表现就是系统的时变性、多环性、强耦合性以及可维修性等，所以矿井的通风系统是很容易产生一些事故的隐患以及随机的故障。所以要对矿井通风系统的可靠性进行研究，就应该要对整个通风系统的特点以及对通风系统可靠性影响因素进行全面的分析。

2 影响矿井通风系统可靠性的自然因素

2.1 通风的方式因素。矿井的通风方式主要就是指在矿井当中，进风井以及回风井相对位置的分布方式。矿井的通风方式主要可以分为下面这样四种，分区式、中央式、对角式以及混合式，而矿井的通风方法主要就有压入式、抽出式以及混合式这样三种方法。这样不同的通风方式和方法，它们抗灾害的能力也是不相同的。一般情况之下，让风向往顺向流动而且折返性比较小的通风方式会更加的优越一些。在选择通风方式的时候，就会对井下通风线路的长短有非常直接的影响，同时通风方式还和矿井当中通风阻力的大小有一定的关系；在选择通风方式的时候，对于矿井通风的漏风率大小也是有着比较直接的关系。通风方式和方法的选择，对于矿井通风系统的可靠性有着比较直接的影响。

2.2 通风动力的因素。在矿井的生产过程当中，通风动力一般分成自然动力和机械动力这样两大类。自然动力的主要来源就是自然的风压。在地面的四季温度不断变化的过程当中，自然风压也是会随着不断变化的，矿井在自然风压的作用之下产生的自然通风是一种不能避免的自然客观存在的现象，对于矿井的通风，自然风压有的时候会产生有利的作用，但是有的时候自然风压也会产生不利的作用。如果在一个矿井当中只是依靠自然风压来进行通风的话，因为当自然风压在改变的时候可能也会造成矿井下风流和风向的改变，有的时候甚至会出现风流停滞的情况，所以这样就会使得井下的供风量不是很稳定，对于矿井的安全生产需要是不能够很好的满足。而机械动力主要就包括了主扇风机、辅助扇风机以及局扇风机。而在这几个机械动力当中，对矿井通风系统可靠性影响最直接也是最大的就是主扇风机。而一般的主扇风机又可以分成离心式以及轴流式，它在矿井通风提供动力的时候主要就是通过机械来完成的，主要是负压通风。通过很多的国内外研究和一些相关的实际生产表明，在矿井的通风系统当中，主扇风机的设备有效使用程度是很高的，它虽然对于可靠性的影响非常大，但是主扇风机的设备却不容易发生故障。在矿井的生产过程当中，往往是在掘进或者是对局部的风量进行调整的时候才使用局扇风机来满足生产的需要，在井下部分通风改造比较困难或者是采用其他的一些方法并不能很好的满足生产需要时，也可以采用局扇风机来进行通风。因为采用局扇风机通风的时候，是在整个矿井通风网络当中的某一个分支上面加上了一定的动力，从而来改变网络当中风流的分布状况，所以对于矿井通风系统的可靠性还是会产生一定的影响。

2.3 通风网络的因素。在进行通风、生产或者是一些其他特殊用途的时候，掘出的井巷中的流动就是空气，它能够很好满足安全和生产的需要。通风的网络主要就是指空气流过的井巷和通风的构筑物组成的一个矿井通风系统。按照通风巷道位置在通风网络当中的相互之间的关系可以把通风巷道分成串联巷道、并联巷道以及角联巷道。现在对于矿井通风系统可靠性的研究主要就是针对的角联网络，而且在研究的过程当中，主要是有关一些风向流动的问题。在具体的研究当中，主要采用的方法就是对通风网络当中的那些风流不是很稳定的风路的风向判别式进行相关的推导。通过相关的研究可以发现，风机的位置对于风网分支的角联性起着决定性的作用，而且分支的角联也是相对的。矿井的通风网络是一个比较大型而且很复杂的网络，在这个网络当中有着上百条的分支，同时还有很多的角联分支。在矿井的通风系统当中，关于风流稳定性的问题，经过了一些相关的研究之后可以发现，除了在风网当中的角联网络存在着风流稳定性的问题之外，在其他的一些风路当中也存在着一定的风流稳定性问题，然而这一些问题都对矿井井下的用风点风流稳定性的问题起着一定的指导作用。所以在通风的网络当中，风流的流动方向以及风量的大小、持续、稳定的去满足用风点的生产需求对于矿井通风系统的可靠性起着非常重要的作用。

2.4 通风设施的因素。矿井的通风设施主要就是指在通风的巷道当中，设置的那些控制风流大小和方向的通风构筑物。通风设施主要就包括了临时性以及永久性的风桥、风窗、风门以及风墙。通风设施的布置是否合理以及它的质量，对于矿井通风系统的可靠性有着非常重要的影响。通风设施一般可以分成下面的几种，用来隔断风流的构筑物，用来通过风流的构筑物以及调节风窗。这些构筑物设施的可靠程度，对于通风系统的可靠性有着非常直接的影响，比如如果在矿井当中，风帘如果已经很破旧了的话，那么它也就根本达不到它本该具有的作用。

3 影响矿井通风系统可靠性的管理因素

在矿井的生产过程当中，矿井的通风安全管理是一项比较重要的管理内容。如果对于矿井的通风管理不是很完善的话，那么对于矿井通风系统的随机性和动态性等一些特点要求就不能够很好满足，这样就会很容易造成一些重大的灾害事故的发生。所以矿井的通风安全管理对于矿井通风系统的可靠性有着比较直接的影响。在平时的生产管理当中，就应该要加强矿井的通风安全管理。首先就是要建立和健全相关的管理组织机构和相关的管理体系。其次就是还应该要建立起矿井通风系统的计算机安全管理的体系。最后就是对于矿井生产当中，一些经常发生的灾害事故要加强管理，尽可能的去将那些可能会发生的隐患消除在萌芽当中，很好的杜绝灾害事故的发生，确保矿井的安全生产。

4 结束语

在矿井的生产过程当中，要想保证生产的安全，那么矿井的通风系统是前提条件。然而提高通风系统的可靠性，则是实现安全生产以及消除事故的隐患的一个非常有效的手段。所以在矿井的实际生产当中，一定要重视对于影响矿井通风系统可靠性因素的分析，只有这样才能够从根本上去解决矿井生产当中的一些事故隐患，提高矿井生产的安全性。

参考文献：

[1]王洪德.基于粗集——神经网络的矿井通风系统可靠性理论与方法研究[D].辽宁工程技术大学，2004.

[2]王从陆.非灾变时期金属矿复杂矿井通风系统稳定性及数值模拟研究[D].中南大学，2007.

[3]李艳军.矿井通风系统可靠性分析方法研究[D].西安科技大学，2008.

[4]王慧.矿井通风系统的可靠性分析[D].西安科技大学，2011.

[5]魏平儒，王永建，程远国.矿井通风系统可靠性分析[J].焦作矿业学院学报，1994，03：3-9.

[6]马云东，宋志，孙宝铮.矿井通风系统可靠性分析理论研究[J].阜新矿业学院学报（自然科学版），1995，03：5-10.

[7]盖德明.矿井通风系统可靠性研究[D].江西理工大学，2009.