浅谈井下矿井通风节能技术的应用

谭伟锋

（山煤集团煤业管理公司，山西太原030002）

浅谈井下矿井通风节能技术的应用

谭伟锋

（山煤集团煤业管理公司，山西太原030002）

矿产是重要的能源资源，分布在地表和地下。地表矿产资源的过度开采以及不可再生的特性使人们将目光转移到地下矿产资源，地下矿井由此产生。井下矿井因为其封闭性，并且分布着能对人体产生危害的大量有毒有害气体，所以需要采用通风节能技术确保矿井安全生产。总体来说，进行井下矿井通风技术的研究应用至关重要。

矿井通风；有毒气体；通风技术

矿井通风是通过人力或者机械的方式将有毒有害气体稀释，增加空气中氧气的浓度，优化矿井的开采环境，保障井下采矿作业的安全进行［1］。为了满足生产生活的需要，地下矿产成了被开采的目标。而通风问题是采矿作业的一个重点问题，因此有必要对此进行研究。

1　实施井下矿井通风节能技术的必要性

1.1满足人们生产生活的需求

矿产作为一种资源，为人们的生产生活提供了物资基础。很多企业的生产需要矿产作为原材料，采矿业在带动了其他行业发展的同时也促进了就业，矿产品更是国防事业的必需品。通风节能技术对采矿业的发展很重要。

1.2提高井下作业的安全性

矿井中有很多有毒有害气体，常遇到的有一氧化碳、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、氢气等，在浓度较高时容易使人中毒甚至产生爆炸事故。井下通风有利于降低这些气体的浓度，增加空气中氧气的含量，使生产更加安全。

1.3有助于节约资源，提高生产效率

通风是采矿业必须具备的条件之一，井下矿井通风消耗巨大，进行井下通风节能技术的研究与应用十分必要。我国企业常用的井下通风扇风机耗能大，运转效率相对低下。随着井下采矿深度的加深，井下通风的难度也越来越大。通风节能技术也越来越重要。

2　我国煤矿井下矿井通风存在的问题

2.1通风系统不合理

通风是保证矿业生产的前提，通风系统存在的问题将直接影响到生产的安全性。通风系统的设置不合理，井下通风受阻导致的事故时有发生［2］。2013年2月28日，河北省张家口市怀来县艾家沟煤矿井下750 m水平进风石门处压风机着火引燃木棚，当时有13人在井下进行维修作业。经救护队搜救，已发现11人一氧化碳中毒死亡，还有2人下落不明。瓦斯爆炸是煤矿生产中常见的事故。地下矿井中存在的瓦斯是一氧化碳的来源，当空气中的一氧化碳浓度过高会导致人体中毒，遇到火时会引起爆炸。通风系统的不合理导致井下一氧化碳等有害气体无法稀释，造成事故频发。

2.2通风设备不合格

通风设备没有及时更新，使通风效率不佳，导致通风不畅。旧的机器设备耗能高，使用效率低下。矿井深处的通风阻力越来越大，设备不合格导致通风效率大大降低，加大了井下作业的危险系数。我国很多企业在进行矿井生产时都使用老型号的机器，能耗大，效率低，有些重要位置的设备更新维护不及时，整体通风和局部通风不畅，容易造成有害物质聚集，导致工人窒息中毒，引起伤亡的事件不在少数。2014年2月12日，四川乐山矿井就因为通风问题发生意外窒息事件致6人身亡。

2.3漏风问题的存在

矿井漏风是指矿井下新鲜风流未经利用，直接渗入回风道或排出地表的现象。矿井漏风导致井下矿井有效风量减少，降低空气的流动，影响了通风系统的安全性。同时漏风会导致有害气体的聚集，影响工人的健康，甚至使可燃矿物发火，引起爆炸事故。大量的漏风会还导致通风机的无用消耗，使电机的负荷加重。

3　井下矿井通风节能技术

3.1建立完善的通风系统

对矿井系统的安全性进行检查，首先就要建立一个安全检查的制度，建立健全通风系统。在进行安全检查的时候不仅要借助相关仪器检查机器设备，还要检测风速，分析空气中的成分，对空气质量进行评比，出具相关检测报告。很多矿井主扇风机一直是按正常参数运行，造成了不必要的资源浪费。少排风是降低能耗最好的办法。最有效的方式就是按照各个分支风路风阻的大小合理分风，所以应该建立多级机站调控系统，使消耗最低。

3.2选择合理的通风方式

矿井通风主要有自然通风和机械通风两种方法［3］，但是由于自然通风容易受各种外界因素的影响，无法满足采矿作业的需求。因此，机械通风成为现代矿井通风的主要方法。机械通风方式主要有三种，分别是：中央式、对角式和混合式。中央式分为分列式和并列式，中央并列式便于布置管理，但安全性较差；中央分列式安全性略高，但占地面积大，管理不便。而混合式通风则适用于那些多煤层、走向长、面积大的老矿井。各种方式的侧重点有所不同，所以企业要根据实际情况采取不同的方式。

3.3完善机器设备

通风设备运转耗时长，资源消耗量大。所以要加强技术创新，改善生产设备，降低能耗。要根据实际情况选择主要通风机和区域通风机，同时还应该配备备用的主通风机。目前我国采矿作业主要使用的是扇风机，这种扇风机性能较好，安装和维修也比较方便，但是耗能很大，无法达到节能目的。而新型的扇风机不仅性能好，而且耗电量只有原来的一半，大大节约了能源。因此应该大力推广新型扇风机，满足井下矿井通风的需要。以河北的寿王坟铜矿为例，它以260 kW的新型的矿用节能机取代了原来700 kW的旧机器，矿井进风总量明显增加。随着科技的发展，变频技术运用于工作生活的方方面面，比如变频空调的使用就符合了人们对节能的期望。现在变频器在矿井通风中也得以运用。变频调速器在矿井通风机上的使用，不仅可以调节风量，同时可以带来经济效益。变频调速器的节能优点表现在节电方面，其节电率通常达到20%到60%，同时也满足了工业生产的一般要求。变频调速器能满足节能生产的需求，必将被广泛使用。

3.4解决矿井漏风问题

矿井漏风分为外部漏风和内部漏风［4］。外部漏风指的是地表附近的井口和地面主要风机的井口、防爆门等处的漏风，内部漏风指的是井下通风构筑物、采风区等地的漏风。对于外部漏风要对井口的风门严格把关，风门的修建要严密，严格控制井门质量，经常对漏风通道进行检查维修，把人员不通行的回风井口封闭起来。井下通风要修建高质量的通风构筑物，同时尽量避免在矿压较大的位置修建。对于不使用的风眼与采空区要及时封闭。2007年6月24日，阜新市隆兴煤矿31米入风道发生火灾事故，入风道与顶板裂缝相通，工人翻棚子时顶板掉落，漏风引起顶板煤炭自燃，导致火灾事故的发生。漏风问题直接威胁到采矿安全，解决漏风问题是进行安全生产的重要保障。

4　结语

矿井通风是保障矿业安全生产的首要因素，通风节能技术的应用在增加风量的同时节约了能源，保障了安全生产，提高了经济效益，带动了采矿业的发展。怎样有效利用通风节能技术是我国采矿行业急需解决的问题，而科技的发展必将带动井下矿井通风节能技术的高速发展。

［1］侯学强.讨论井下采矿矿井通风节能技术［J］.城市建设理论研究，2014（27）：90-91.

［2］杨宗泽.井下采矿矿井通风节能技术研究［J］.中国高新技术企业，2014（6）：51-52.

［3］何华清.井下采矿矿井通风节能技术研究［J］.低碳世界，2013（14）：136-137.

［4］吴克，孙智强.讨论井下采矿矿井通风节能技术［J］.城市建设理论研究，2014（36）：34-36.

On the Application of Underground Mine Ventilation Energy Conservation Technology

TAN Wei-feng
（Coal Management Company of Mountain Coal Group，Taiyuan030002，China）

Mine is an important energy resource，distributed in the surface and underground.The over exploitation of the surface mineral resources and the characteristics of non-renewable make people to underground mineral resources，the underground mine.Underground mine because of its sealing ability，can cause harm to human body and distributed on the large amount of poisonous and harmful gas，so need to the ventilation and energy saving technology to ensure the mine safety production.In general，it is very important to study the application of underground mine ventilation technology.

mine ventilation；toxic gases；ventilation technology

TD72

A文献标识码：1009-9492（2015）12-0147-03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.12.044

谭伟锋，男，1970年生，山西平陆人，大学本科，工程师。研究领域：煤矿技术。已发表论文3篇。

（编辑：王智圣）

2015-07-14