矿井通风系统安全评价及危险因素分析

（义煤集团李沟矿业有限责任公司，河南 宜阳 471600）

引言

矿井通风系统是防控矿井灾害的重要保障，矿井通风系统设计的优劣将直接影响生产的安全性和矿井的运行效率，因此构建科学的安全评价体系，有助于实现对矿井通风系统不足之处的精准识别，并在此基础上查缺补漏，从整体上优化矿井通风系统的性能，显示出矿井通风系统对矿井事故的预防价值。

一、概述

矿井通风技术主要指向井下各作业点提供新鲜空气及排出废气的技术，该技术对于矿井的正常作业具有重要意义。矿井通风系统是在计算机技术的基础上形成的，通过发达的互联网建立通风工程体系，结合计算机优化及调节的功能，实现自动化防尘与风流净化，从而达到井下作业点空气流通并净化的目的。矿井通风技术对于矿井空气的流通以及井下温度的控制十分重要，通过通风系统可以有效排出矿井中的污浊空气，并保持稳定的新鲜空气供给，从而减少矿井作业中毒事故的发生。通风系统主要分为两个部分：通风设计和通风网络。根据通风的动力不同，可以将系统分为机械和自然通风两种，由于自然通风工作效率低且稳定性较差，目前机械通风在我国矿井生产过程中使用最为广泛。矿井通风系统的运行需要满足三个条件：一是独立的通风系统，二是针对井下爆破库的通风系统，三是回风巷的固定设置点，由此形成一个完整的矿井通风系统，从而为井下作业人员的安全提供保障。

二、矿井通风系统安全评价方法

（一）网络分析方法

采用网络分析方法来实行分析及评价时，需建立及规划不同的子系统，该子系统以系统总和、详细分析作为基础，以此建立以不同子系统为联系的网络，并通过该网络对单元格中相关常见问题进行判断，以此避免由于单元格不合理而导致的问题发生。网络分析方法具有操作方便、运用简单等优点，但仅能对单一通风系统起到作用，对安全性指标的计算来说，存在着巨大的价值。

（二）评价方法缺陷

a)单一指标只能反映矿井通风系统存在的某一方面的缺陷，忽略了矿井通风系统本身就是一个复杂的、开放的、随机的系统，因此，单因素指标的评价方法可靠性低。b)专家打分的方法也是矿井通风系统安全评价常用的一种评价方法。然而这一评价方法非常受专家个人的知识背景、工作经历等条件的影响，且缺乏定量的评价依据。此外，井下条件瞬息万变，此类方法也难以完全反映矿井的通风能力。

（三）故障树分析法

故障树分析法在通常情况下，一般是通过对系统的故障、单元表现的问题进行分析，并将分析结果以故障树结构进行模型的建立，并以此进行分析。通过对数据的分析，预测相关问题出现的概率。而分析结果表明，不同子系统之间所具有问题以及相关的因果关系具有明显的特征。故障树分析法的特点是其建立的模型精确度较高，且数据十分清晰。但其加入计算量会受到结构的增加影响，因此不能用于相关问题的处理上。

三、矿井通风系统的危险因素分析

（一）煤矿地质危险因素

除以上危险因素外，煤矿周围的地质条件也对生产安全性产生一定的影响。众所周知，煤矿是在几千年的地质作用下形成的，在此过程中，会出现断层和褶皱现象，对煤炭开采和巷道掘进工作产生直接影响。有些学者研究表明，若煤矿处于断层上，极容易发生透水事故。因此，针对处于断层的煤矿，应将煤矿的透水性和导水性纳入考虑的范围。因此，在对煤矿开采地质条件进行安全评价的过程中，应明确以下几点:

(1)断层的基本状况主要包括断层的单位面积断层条数、平均落差等。

(2)煤层的基本状况主要包括煤层的埋藏深度、厚度、倾角以及自然发火倾向性等。

(3)顶底板情况主要包括对顶板的管理和对巷道的维护。

（二）作业环境不安全

作业环境危险因素主要包括矿井气候条件恶劣、巷道和支护结构设计缺陷、有害气体超标、安全警示标志缺陷以及作业场所狭窄等问题，其中，矿井气候条件主要是指井巷内的气温过高或者过低，无法充分满足通风需求;作业场所狭窄则会导致人员操作与机械设备产生交互干扰;瓦斯和二氧化硫等有害气体含量超标对井下作业人员的身体健康造成一定威胁。

（三）通风机的运转可靠性方面

通风机可分为主要通风机、局部通风机和辅助通风机。大功率的主要通风机主要承担着整个矿井的送风排气功能，各个局部通风机辅助主要通风机完成整个通风任务。从安全可靠的要求来看，要使主要通风机的性能曲线保持在性能峰值周围，使工作风压保持在最高风压的90%以下。局部通风机包括双风机、双电源等组成部分，矿井的每一区域都应配备有足够数量的局部通风机。通风机的运转可靠性是保障矿井生产工作安全有序进行的重要因素，如果不能保证其运转可靠性，就会给矿井生产带来安全隐患。

四、矿井通风系统安全评价发展趋势

实际上，矿井之下的环境之复杂，仅靠上述的几种通风系统安全评价方法并不能完全确定。而随着众多学者对这一领域的关注，在如今就已经可以对通风系统安全评价方法未来的发展趋势做一定的猜测。在未来，对矿井通风的安全评价模式肯定将出现全新的发展，评价模式将趋于简单，不需要如人工神经网络一般输入大量数据，也不需要通过专家选择，选取正确的评估指标，也能使结果更准确。

五、结语

矿井下空气质量的优良性在煤矿安全生产中起到了保障煤矿工作者生命安全和采煤安全生产的重要作用。矿井通风系统的可靠运行保证了瓦斯浓度、粉尘浓度及其他有毒有害气体浓度在安全阈值内。对矿井通风系统展开研究具有重大的现实意义，能促进采煤技术的发展。通过分析与总结，对矿井通风系统安全评价方法有了进一步了解，明确了矿井通风系统安全评价的原则及一些不容忽视的危险因素，为对矿井通风系统的进一步研究提供一些参考。