煤矿通风可靠与安全生产研究

杜长友 许亚军 邱承盛

摘 要：在组成煤矿生产的各个单元系统中，矿井通风系统无疑占有极其重要的位置。这一典型的具有动态、随机性的系统必须能够保持长时间、稳定的運行状态，这对于矿井抗灾能力的提升，优化矿井综合安全生产能力，进而促进煤炭企业经济效益提高，乃至确保我国能源安全均具有重要而现实的意义。本文以煤矿通风系统生产的全过程安全为切入点，煤矿通风安全可靠性进行研究分析。

关键词：煤矿通风系统;可靠性;安全生产

通风系统安全性是指保证井下各用风地点风量充足风质良好，满足井下工作人员的呼吸，稀释并排除瓦斯、粉尘等各种有害物质，降低热害，给井下工人创造良好的劳动环境;当发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其它措施结合使用，防止灾害的扩大，进而消灭事故。

一、矿井通风系统安全性

由于矿井通风系统安全性在矿井的生产和预防灾害发生及发生后控制灾害的蔓延发挥关键作用，所以矿井通风系统安全性分析具有：及时发现、及时消除和及时排查的特征。也就是说通风系统安全性一定要注重预防为主，及时发现问题，马上进行现场处理，以保证系统通风的稳定与可靠。通风系统安全性主要以切实贯彻执行“以风定产”的方针，提高矿井通风系统的防灾、抗灾能力，并为煤矿安全监察、煤矿安全评价和煤矿安全检查提供有力的工具和技术支持方案。矿井通风系统的安全性必须满足下列要求：

①矿井通风系统的结构合理、完备，整套系统稳定可靠。

②井下各用风地点的风量满足要求，且其可控性强。

③有利于排除瓦斯、矿尘、热源和防止煤炭自燃。

④具有控制各种自然灾害的能力，既能抑制事故的发生，又能在由其它原因引起事故时及时地控制和消除事故。

二、通风系统安全性优化原理

2.1通风系统的稳定性

矿井通风系统的稳定性，主要取决于主要通风机的台数、主要通风机的相对位置以及其风压大小，通风网路的结构形式。局部地区和采区的风流的稳定性，取决于局部或采区的通风系统（系统中有无角联风路，对角风路的多少及其联接方式）。

（1）风路稳定性，风路稳定性包含两方面的内容：一是风路风流大小变化，二是风流方向的改变。风路分为普通风路和角联风路。对于普通风路，只会发生风流大小的变化，在角联风路中有可能发生风路方向的改变。大量角联分支的存在，使得通风系统总风阻下降，但在灾变时期是十分有害的。

（2）系统风流稳定性，矿井通风系统的风流稳定性问题，无论从理论上来看，还是从实践上来看，都有着重要的意义。①根据矿井通风网路中各风道风量的最优回归方程，可以确定出影响通风网络风流稳定性的主要风路。②在煤矿生产的实际过程中，保持矿井通风系统中风流稳定，要求主要通风机稳定。③建立矿井通风网路中各风道（仅指风机风路和用风风路）的最优回归方程，并确定影响网路风流稳定性的主要风路之后，便可采取针对性措施，把主要影响风路的风阻控制在一定范围内，从而保证矿井网路的风质、风量稳定，保证矿井的安全生产。

2.2通风系统的可靠性

矿井通风系统在运行过程中保持其工作参数值的能力，以维持井巷中必需的满足要求的清洁风量的供应。所谓矿井通风系统的工作能力是指通风网络的风量分配符合规定要求。具体讲通风系统可靠性应包含以下几方面的内容：①在生产时期利用通风动力，以最经济的方式向井下各用风地点供给保质保量的新鲜风流;②保证作业空间有良好的气候条件;③冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘;④在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其它措施结合，防止灾害的扩大，进而消灭事故。可靠性因素可解释为影响通风系统风量分配的因素。

从可靠性的角度来看，决定通风系统各部分通风阻力的原始数据是否符合实际特别重要。有些数据是指支护方式、巷道横断面、矿井漏风量等空气动力特性的数据。矿井通风系统各部分的空气动力阻力（即巷道、通风设施等的风流阻力）是决定井下总入风量的几个主要因素中的一个因素，同时也用于确定通风网络相对风量的分配。主要扇风机装置的工作保持稳定状态十分重要，在矿井的全部生产期间，必须使其变化不超过规定范围。对于矿井通风系统安全性来说，可靠性主要影响反风系统的灵活性、用风点风量情况、矿井风量供需比以及矿井风压，而抗灾能力是可靠性与稳定性结合起来共同决定的。

三、煤矿通风系统安全性评判

一般情况下，煤矿通风系统在确定指标体系时主要考虑以下原则：

（l）系统性：指标体系应能全面反映被评价对象的综合情况，从中抓住主因素，既能反映直接效果，又要反映间接效果，以保证综合评价的全面性和可信度。

（2）可测性：指标涵义明确，数据资料收集方便，计算简单，易于掌握。

（3）定量指标与定性指标结合使用：既可使评价具有客观性，便于数学模型建立及其处理，又可弥补单纯定量评价的不足及数据本身存在的某些缺陷。

（4）绝对量指标与相对量指标结合使用：绝对量指标反映总量及规模水平，相对量指标反映在某些方面的强度（或密度）。

（5）独立性：是指影响矿井通风系统的各类因素之间往往具有一定的相关性和较多的重复信息，若直接对含有太多重复信息的指标赋权求和，指标间未排除的重复信息将会使得综合评价结果发生偏离，因此要求所选指标具有一定的独立性。

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