矿井通风技术及系统优化设计要点分析

王海鹏

摘 要：矿井通风系统是保障安全生产运营的关键部分。本文将对矿井通风系统的主要问题进行分析，研究强化矿井通风技术的有效策略，探究矿井通风系统的优化设计要点，以期推动矿井通风技术与系统的快速发展。

关键词：矿井通风技术;优化设计

行业是国内危險性最高的行业之一，近些年国内矿山安全事故次数显著下降，但与西方发达国家相比仍有待提高。矿井通风系统是确保矿井安全生产运营的重要环节，直接关系到矿井的经济效益、抗灾能力、产量以及产能的稳定性。基于此，对于矿井通风技术及系统优化设计要点的分析有着重要意义。

1 矿井通风系统的主要问题

1.1 监管体系有待完善

作为矿井的重要部分，矿井通风系统是确保安全生产的重要环节;因此，矿井通风系统的有效管理有着重要意义。现阶段，国内的矿井通风系统管理主要存在监管力度不足、设备质量有待提升、资金投入有待提高等问题。矿井通风系统的监督体系是指在矿井通风过程中需要对技术人员的综合素质、机械设备、地质状况进行考量;借助计算机信息技术与安全数据库构建监管体系，依靠计算机信息技术的精密性与科学性，提升矿井通风系统的稳定性与可靠性。监管体系是矿井通风系统的有效运行的重要关键，为保障矿井的安全生产，应加强监管力度，完善监管体系。

1.2 设备质量有待提升

矿井机械设备的质量直接关系着矿井的通风效果。矿井通风系统主要借助机械通风与自然通风实现通风效果，能够有效防范矿井生产过程中出现的各类灾害。矿井通风系统的设备主要为风机，由于在矿井生产阶段的采掘系统会对生产系统产生影响，从安全角度考虑，应确保风机的采购质量能够充分适应矿井各阶段的作业需求。

1.3 资金投入

矿井的长时间生产运营需要资金与通风技术的支持。在国内矿山企业的战略规划当中，安全生产运营始终处于首位首要;矿山企业的安全生产运营能够确保矿山企业稳定、长久、可持续性发展。只有在通风资金得到保障的前提下，才能够对矿井通风技术与系统进行有效管理与开发;若没有充足的技术资金会弱化矿井的通风技术系统效果，降低生产运营的安全系数。与此同时，还应加强、完善矿井的通风系统。矿井通风系统主要包含动力控制与检测、巷道、通风装置;完善的矿井通风系统能够有效控制风向与风量，进而保障井下的安全生产运营。在实际的井下生产运营过程中，如果通风系统不完善、通风设施不可靠会严重影响通风效果，进而增加安全事故的发生概率。

2 强化矿井通风技术的有效策略

2.1 合理选用矿井通风系统

矿井通风系统主要包括通风网络、控制装置、通风动力;将新鲜空气通过集中装置输送到井下，排出污浊空气;能够充分满足井下安全生产运营的需求。在选择矿井通风系统时，应充分考虑送风井、矿井主扇区运行方式的正常运行。在选择回风井与送风井时，通常会考虑对角式、中央对角混合式、中央式，依照抽出式与压入式等诸多运行方式调整矿井主扇的运行方式，进而保障矿井通风系统可以充分满足安全生产运营的相关需求，并在一定程度上降低矿井通风系统的实际工作时长，保证矿井通风系统的合理性与经济性。

2.2 维护与管理通风装置

为确保对矿井通风技术进行有效管理，应科学、合理地设置矿井通风系统的通风装置，例如风门、挡风墙、调节风窗等。为更加科学有效地安装上述通风装置，应仔细确认上述装置状态的合理性;若通矿井通风系统的通风装置出现损坏，极易导致矿井通风系统出现短路现象，会减弱井下风速;因此，需要定期管理并维护矿井通风系统的通风装置，避免出现微风或无风问题，影响矿井的安全生产运营[1]。

2.3 科学调节风量

风力在矿井通风系统的巷道中的推送阶段会对风量进行不同程度地调解。通常情况下，借助矿井通风系统的通风网络与生产区域开展的风量匹配工作难以充分满足井下生产环境的实际需求;因此，为更好地控制井下生产环境的安全性，应重视风量调节工作的重要性。风量调节工作主要包括局部风量调节、总风量调节;在调节矿井总风量时，其关键影响因素在于叶片安装角度、主扇风机转速以及矿井的总风阻;在调节矿井局部风量时，应充分考虑风阻增加、风阻减小以及辅助通风机条件[2]。

风阻减少主要是对矿井通风系统巷道内的阻力进行减弱，均衡矿井通风系统内的风量。一般情况下，通过开凿并联巷道、修复并联报废巷道、扩大巷道横截面积能够有效降低矿井的总风阻，更好地调节矿井通风系统的风量。风阻的增加是指增加小阻力风路的阻力，确保矿井通风系统的风路受阻，进而改善矿井通风系统内的风路流向，平衡矿井通风系统内的阻力，维持井下风量的供求平衡;通常在矿井通风系统的巷道内设计封窗能够有效增加风阻。辅助通风是指借助辅助通风机降低风路的运行风阻，该种方法具有较高的可行性且操作简易，但与上述增加风阻、减小风阻的方法相比，安全性较差，也较难管理。

3 矿井通风系统的优化设计要点

3.1 正确选择优化改造方案

矿井通风系统的设计直接关系到矿井的系统设计质量。优质的通风系统设计方案能够提升矿井的生产建设速度，降低矿井的生产时间与投资成本，并持续影响后续的矿井生产高效性。因此，矿井通风系统的设计人员应科学合理地规划设计方案，将矿井通风系统的优化设计作为重点研究内容。现阶段，国内的矿井通风系统主要采用中央并列模式，即在保持原有矿井通风系统的基础上，改造优化矿井井下的通风网络;这种改造优化方式能够保障矿井通风系统的通风装置在适宜的功率条件下稳定井下的易通风阶段，减少资源的浪费;与此同时，矿井通风系统的通风装置接住高压变频技术能够充分结合矿井井下的实际生产运营条件，调节自身设备装置的工作状态。

3.2 辅助优化措施

矿井通风系统的辅助优化改造措施主要有：第一，矿井通风系统通风装置对于高压变频技术的选用，会适当地增加矿井内的风速;尤其在主石门的位置会产生超限风速问题，为有效解决风速超限问题，应在矿井通风系统设计中增添一到两个主石门，使得主石门能够将井底仓与运输大巷连接起来;在增添主石门的过程中，应充分考虑到矿井主石门的横截面问题;主石门在矿井通风系统中的设置意义在于：

首先，能够降低矿井内部的风速;其次，在对矿井生产管理进行扩大化的进程中，主石门的增加能够在一定程度上缓解矿井原有的运力不足的问题。第二，在矿井井下通风困难阶段，会出现矿井通风阻力较大且矿井的两翼通风阻力不够均衡的问题;为解决上述问题，矿井通风系统的设计优化应从回风立井着手，在回风井的井底挖掘回风暗立眼，进而提升矿井通风系统回风巷的通风容易程度。第三，扩大矿井通风系统部分巷道的横截面积，该种优化设计方案应从两方面对巷道段进行扩大。第四，在矿井层开采区的后续开采工作中，主要开采对象为下组;因此，在对矿井通风系统进行优化设计时，可以挖掘一到两条新的集中回风巷，并使其与现有回风总巷道保持平行;矿井通风系统新集中回风巷的挖掘目的在于提高矿井井下的通风效率，降低矿井井下的通风阻力，进而为矿井井下的生产运营创造更稳定、安全的环境，以提升矿井井下生产运营的稳定性与安全性。

4 结论

综上所述，矿井通风系统管理存在的主要问题有监管力度有待加强，机械设备质量需要严加管控，矿井通风系统技术的资金投入需要进一步增强。通过合理选用矿井通风系统，定期管理与维护矿井系统的井下通风装置，合理调节并选用矿井通风系统风量能够有效强化矿井通风技术;通过正确选择优化改造方案并结合各种辅助优化改造措施能够有效优化矿井通风系统设计。

参考文献：

[1]周东.复杂条件下矿井通风系统优化研究[J].矿业装备， 2020（3）：36-37.

[2]张晓瑞.矿井通风系统优化设计与应用分析[J].当代化工研究，2020（10）：73-74.