矿井通风技术及通风系统优化节能设计探究

张 鑫

（铜川市耀州区照金矿业有限公司， 陕西 铜川 727100）

引言

目前全世界正处于经济全球化的时代，矿山行业的发展要跟上时代的步伐，不能简单地追求眼前利益而忽视了最为重要的安全问题。因此，矿山企业在提升生产效率、资源质量的同时，也要注意矿井通风系统的建设。一个优秀的矿井通风系统可以大大降低矿井环境中毒害性气体的浓度，保障工作人员的生命安全，还可以在很大程度上降低能源损耗，减少企业开发成本，促进企业的发展与进步。

1 矿井通风的重要性

1）保障矿井通风可以确保矿山行业的稳定发展。人们的生产生活与矿山资源息息相关，若想满足社会对于矿山资源的需求，就必须要保证矿产资源的可持续性开发，因此正确使用通风技术并配备节能型的通风设施，确保矿井作业环境良好，降低毒害性气体的浓度，提高矿井环境中氧气的含量，才可以保证矿井始终处于正常运转的状态中，源源不断地为社会提供矿山资源，并推动整个社会的发展。

2）良好的通风状态可以有效提高矿井开采工作的安全指数。矿山行业属于高危行业，工作人员在矿井工作时面临着各式各样的安全风险，有效降低矿井空气中有害气体的浓度，可以提高矿井工作环境的安全性。毒害性气体若达到一定水平时，井下人员会出现中毒现象，严重者甚至引发爆炸事故。正因如此，对通风技术的不断改进成为优化矿井环境质量至关重要的环节之一。利用通风技术，可以降低矿井中毒害气体的浓度，确保人员安全。

3）有效通风可以降低不必要的能源损耗，大大提高矿山的开采效率。矿井资源开发的必备条件之一就是通风，在矿井中进行通风，需要消耗大量的能源，通过改进通风技术，可以有效降低能源损耗。

2 对矿井通风设计的研究

以我国相关法律法规制定的标准为基础，贯彻矿山生产规范和安全规程，结合实际工作经验和记录数据，对矿井通风系统进行设计与研究。矿井目前采用的是中央分列式通风系统，以机械抽出式的方式进行通风。此种方式通风效果不佳，能源消耗大，经过研究可以按照回采通风、掘进通风和硐室通风的方式对通风系统进行优化。为了确保矿井通风系统的稳定性和可靠性，保证风流按照设计的路线流动，可以使用风门、调节风门、密闭墙、风桥、测风站和防火门等设备。解决漏风问题和降低风阻可以通过以下措施：

1）在不需要流通的位置设置密闭墙。

2）及时封闭采空区和废弃巷道，并检查其密闭效果。

3）在不通过人或车的位置设置风门，并安装风门联动装置，避免风流短路。

4）在主要风路之间设置二道反风风门，防止矿井在反风时出现风流短路。

5）提高施工质量，保证风道光滑平整，环境整洁无杂物，降低风阻。

6）及时修复和清理风道，确保通风量和降低风阻。

7）及时对老旧通风设备进行更换检修，避免出现因损坏而导致严重的后果。

8）安排专人对通风系统进行检修。

9）建立并完善通风系统管理制度。

3 矿井通风中所存在的重要问题

3.1 通风节能设备滞后

由于企业前期在矿井通风设备的开发与搭建中投入了较大的人力与物力，后期无法对矿井中正在使用的通风设备及时更新换代，矿井中通风工作的推进变得困难。较为落后的矿井通风设备已无法跟上科技的步伐，无法满足当下的矿井工作需求，作业环境的危险程度逐渐上升，并对矿产资源的开采工作产生了负面影响，大大降低了工作质量与工作效率。目前大多数矿山企业仍在使用传统型通风设备，通风效果差，能源损耗高，不仅对矿井工作人员的人身安全产生了极大的威胁，也大大降低了企业的资源利用率，造成了不必要的损失。

3.2 矿井出现漏风问题

矿山企业必须重视矿井漏风问题，才能保证矿井通风系统的正常运行。漏风问题使得矿井中的有效风量大大降低，矿井中的空气无法得到正常流通，环境中的毒害性气体浓度升高，矿井中的工作人员就会处于较为危险的工作环境中。此外，漏风问题也会大大提高通风设备的能源消耗，使企业的运营成本增大，严重影响了企业的收益。

3.3 难以建立较为完善的通风系统

由于市场上大部分企业对于企业整体性发展思考不完整，过于重视眼前利益，而忽视了建立、完善的通风系统的重要性。科技水平不断进步，矿井通风系统仍然处于一种较为落后的状态，矿山开采安全得不到保障，恶劣的工作环境和高危的工作任务严重影响了工作人员的身心健康，严重影响了行业的可持续性发展。

4 矿井通风节能技术的优化与应用

4.1 选择较为合理的通风方式

在矿井工作中，通风技术的选择尤为重要，一旦选择错误的通风技术，会大大提高矿井工作的危险指数和企业开发成本，造成不必要的能源损耗。在进行矿井通风系统的设计时，要根据已有数据对矿井通风系统进行设计规划，改善矿井通风系统的问题。由于矿井环境是实时变化的，因此，对数据的分析和研究也要实时进行，以确保选择出最为合适的矿井通风方式，减少能源损耗，提高矿井的安全性。

4.2 创新设计矿井通风系统

4.2.1 多风机多级机站的合理布局

多风机多级机站技术可以有效提高通风系统的工作效率。在矿井通风系统中将多风机多级机站按照科学的方式进行合理的布局，可以大大降低矿井通风环节的能源损耗。此外，还可以有效提高矿井通风系统的送风效率，提高生产效率，降低生产成本。随着科技的不断进步，我国在矿井通风方面也有了很大的改善，多风机多级机站式的矿井通风系统的通风效果极佳，对稀释矿井毒害性气体，改善井下空气质量起到了很好的作用。当下矿井中所使用的多风机多级机站主要以FBCDZ 型风机为主，其具体参数如表1 所示。

表1 FBCDZ 型风机参数

4.2.2 计算机辅助矿井通风系统优化

计算机技术在矿井通风系统的优化中占据了非常重要的地位。由于计算机技术具有严格性与高效性的特点，如图1 所示，利用计算机技术来对矿井通风系统进行迭代，可以确保优化后的通风系统更科学合理，工作效率更高，优化效果更加明显。

4.2.3 主扇与辅扇结合作业

由于矿产资源的不断开发，矿井的环境变得越来越复杂，在进行实际的工作中需要充分考虑安全问题，确保矿井环境与人员的安全。因此，对于矿井通风系统的建设需要重点设计，降低安全隐患与风险。在矿井通风系统工作时，需要对其严格监管，确保及时发现问题并进行处理，并根据实际情况对通风系统不断优化与完善。利用主扇和辅扇相结合的方式，可以在保证通风质量的同时，大大降低通风系统的能源损耗，有效地降低企业的开发成本，有利于推动企业的发展。

5 结语

通风系统作为矿业生产的重中之重，必须对其进行更新换代。一个好的通风系统不仅可以保障矿井生产环境的安全，减少对工作人员的危害，还可以响应国家节能减排的号召，降低不必要的能源损耗，为企业创造出更大的经济效益，满足社会需求，推动我国经济水平的不断进步。