煤矿开采中通风技术及安全技术的作用探析

＊申宪阁

（山西中阳华润联盛苏村煤业有限公司 山西 033400）

我国拥有丰富的煤矿资源，因此煤矿开采也非常频繁，然而为了提高开采过程中的人员安全系数和开采效率，必须要保证好通风系统的良好运作以及安全保障措施，从而保障煤矿的顺利开采。

1.在开采作业中存在的安全隐患

由于煤矿开采需要挖通巷道，并使其相互连通，因此在进行煤矿开采的作业过程中，存在以下几个安全隐患：

(1)极易发生爆炸事故

相互连通的巷道会导致矿井中的易燃易爆物质积聚在一块，一旦遇到火星，就会发生爆炸事件。

由于通风系统设计上的缺陷，导致矿井中的有害气体难以第一时间排出，甚至工作人员错误操作也时常发生，导致通风设备的风力输送方向发生改变，使得有害气体在矿井中聚集，损害相关工作人员的身体。矿井中的主要有害气体成分如表1所示。

表1 矿井中的主要有害气体成分

(3)违规进行煤矿开采

近几年来，煤炭行业发展得越来越快，市场的需求量日益增加，许多企业在开采煤矿时只求利益而不管安全，为了缩短工作周期，甚至省略了实地考察的过程，直接挪用他人的开采计划，甚至还出现了非法施工的现象，导致安全事故频繁发生，如图1所示就是个别地区正在违规复产。

图1 个别地区的违规复产

2.通风技术与安全技术在煤矿通风系统中的应用

(1)变频改造技术在通风系统中的运用

为了实现对风机更好的控制，可以对通风系统进行自动变频改造，在主通风采用变频器控制电机，通过调速驱动风机工作，使得风机的转动效率得到提高，风门全部开启，流量由转速进行调节，由变频器来控制风机，这样就可以对系统实现变频和风机的双回路控制，从而达到自由切换的目的。

同时，还具备自动报警功能和远程监控功能，最大程度地保证了通风系统的稳定运行，增加了安全保障。

(2)风筒技术的运用

通风过程中，需要随巷道掘进不断延接风筒，以最大限度地降低矿井内有害气体的含量。为保证风筒吊挂和操作人员的安全，应根据通风供风距离的实际长短，选择出适合通风机以及风简的直径大小。确定一下矿井瓦斯等级，高瓦斯矿井一般使用功率2×30kW以上的型号，风筒使用600mm以上的；长距离通风中，风筒的每一节的长度应适当增加，尽量减少接头，以降低局部阻力以及漏风率。对于风筒的连接接头需要采用双反压边必须做好严密，并且不漏风。风筒吊挂需要做到平直稳紧逢环必挂，吊挂高度要保证不影响车辆和人员的正常通行。风筒要每天进行定时检查，出现破口、接头漏风等情况，要及时进行更换和处理。风筒内如有积水，要及时排除。

那天晚饭时候，念蓉装作不经意间问起此事，楚墨说：“一个客户，开保健品商店的，叫田小甜，想做个户外广告。”楚墨的回答不假思索，干净利索，毫无破绽。念蓉笑笑，说：“你多吃点木耳。”

(3)风巷架棚主要安全技术措施运用

①安全确认

A.各班开工前，班队长及安监员对沿途巷道及施工地点，做全面的安全环境检查发现隐患及时排除，坚决做到不安全不生产。B.各班开工前及施工过程中，严格执行“敲帮问顶”制度，施工人员应站在安全可靠有支护的地点，一人观察顶板，一人用长度不少于1.8m的长柄工具彻底找危岩活石。

②顶板管理及临时支护

A.采用3根长度不小于4m的11矿用工字钢制成的前探梁做超前临时支护，每根前探梁排距1000mm，固定点不少于3个均匀布置。卡子卡在迎头第一棚上，每隔一棚卡一个卡子，并用木楔、防滑钩将前探梁固定牢固，以防滑落伤人。临时支护必须紧跟迎头，严禁空顶作业。当顶板破碎时，必须配合使用超前撞楔支护顶板。

B.迎头必须使用护山网。护山网采用中16mm的阻燃绳编制，网孔100mm×100mm。护山网全断面覆盖，上部用中8mm铁钩固定在棚梁上，间距不大于0.5m，帮部固定在安设在两肩窝处的DN28-200/90内注式单体液压支柱上。架棚挖腿窝前必须超前背帮，每帮超前背帮板间距不大于500mm，最上一块距顶梁不大于300mm，最下一块距底板不大于10m，背帮板必须牢固可靠。背帮板规格：长1500mm×宽200mm×厚30mm。

(4)安全技术在通风系统中的运用

煤矿开采过程中会出现瓦斯等危险气体，极易引起爆炸，因此在开采的时候需要采取必要的安全技术。首先，要加强通风管理，降低环境中的有害气体浓度；其次，在建设过程中必须要严格按照相关标准进行建设，建立应急预案制度，一旦出现异常情况，可以及时做出反应，提升安全性；最后，确保各个区域的通风系统能够独立运行，以免局部故障导致整个系统瘫痪。

3.矿井通风系统的设计

矿井必须要有完整独立的通风系统，其设计的大致流程如下：（1)根据矿井瓦斯的涌出量，设计生产能力，表土层的厚度等条件，提出若干通风系统布置方案；（2）根据技术经济比较，选择最优化方案；（3）计算矿井通风总阻力；（4）根据困难和容易时期的总风量和总阻力选择主要通风机及其附属设施；（5）计算矿井通风费用；（6）编制矿井通风设计说明书。

B型通风方式的原理分析。B型通风技术是比较常见的一种网络通风结构，通过连接工作面与回风巷，从而在顶板形成一个排风的通道，对矿井进行通风。采用B型通风方式，可以将流体力学的理论和有害气体的排放技术有机地结合在一起，不仅能做到有效通风，还能防尘、防火，在很大程度上减少了强漏风带，迅速转弱强漏风带，可以很好的将瓦斯集中在裂隙带，这样可以有利于采空区抽放瓦斯以确保工作面的安全。但在运用该项技术时需要特别注意煤层结构对巷道通风机煤矿采空区空气的流通产生的影响。

均压通风技术的原理分析。煤矿均压通风技术的原理是：调节风管道的两端气压值，在一定程度上阻止了瓦斯进入煤矿采掘工作区，再加上工作面风压的提高，大大地减少了漏风量。均压通风技术不仅可以通过修改煤矿中的调压装置来实现，还可以通过调节煤矿中的通风系统来进行操作，但在应用过程中需要时刻关注风机的均压情况。

4.关于煤矿通风技术和安全技术应用的建议

(1)综合利用现有的安全采矿技术

自动化技术的引入给地区的勘测工作带来了极大的便利，从而有利于数据库的建立和开采计划的合理确定，有助于企业更快更好地制定开凿方式，节约了时间，也避免了不少意外情况的发生。

(2)排查隐患建立安全机制

建立安全管理机制，第一，安排技术人员对施工环境进行不定期检查，发现隐患及时上报处理；第二，将安全生产责任具体到个人上，完善奖惩制度，对及时发现问题的员工给予奖励，对玩忽职守的人员进行严肃处理，提高全员的安全意识；第三，对管理人员进行审查，全员监督，严格落实规范安全生产管理；第四，定期对各项设备进行检查，尤其是通风设备，要保证整个系统可以运行通畅，不会出现异常情况。

5.结语

综上所述，煤矿开采作业是一项高风险工作，因此必须要在开采过程中合理利用安全技术和通风技术。

（1）积极引进先进技术，合理利用自动化开采技术有利于实现煤矿开采的高效稳定安全运作。

（2）在施工过程中做好防护，分析隐患及时上报，有利于煤矿企业的安全发展。

（3）尽管目前煤矿开采技术已经取得了阶段性的胜利，但也不能掉以轻心，安全事故的发生还是不可避免的，应该不断完善通风和安全技术，积极学习并引进国外的先进技术和设备，进一步提高安全性。