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煤矿的心脏——矿井通风系统

发布时间:2017-11-15 17:09:06      点击次数:886

煤矿井工生产是地下作业,自然条件复杂,工作环境恶劣。地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中,将掺入有毒有害气体和矿尘,成分逐渐发生变化。同时,由于地热作用,人体和机械的散热、水分的蒸发等,都会显著提高井下空气的温度和湿度,造成不良的气候条件。解决这些问题就需要矿井通风系统。通风系统之于煤矿,一如心脏之于身体,其重要性可想而知。矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的进、回风井的布置方式,主要通风机的工作方法,通风网络和风流控制设施的总称。在我国《煤矿安全规程》中,第一百条到第一百三十二条对矿井通风作了规定。

矿井通风系统的分类有很多种。根据矿井通风系统的结构可分为统一通风和分区通风;根据进、回风井的布置位置可分为中央式、对角式、分区式及混合式通风;根据主要通风机的工作方式可分为压入式、抽出式和混合式通风;根据主要通风机的安装地点可分为井下、地表和井下地表混合式通风。矿井通风系统应根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自然倾向性等条件,在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下,通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。

在煤矿安全生产中,矿井通风系统担负着重要的通风任务:

(1)依靠机械通风,将定量的新鲜空气,沿着既定的通风线路不断输入井下,以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点的需要;

(2)冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性的气体和粉尘,使之符合《煤矿安全规程》的要求,同时降低热源,营造良好的工作环境;

(3)防止各种伤害和爆炸事故,保障井下人员身体健康和生命安全,保护国家资源和财产。

合理的矿井通风系统是防治瓦斯、煤尘、自然发火事故的关键。瓦斯是煤矿最严重的危害,预防瓦斯超限,防止瓦斯爆炸,基础工作是要构建可靠的通风系统,使井下巷道和工作面供风可靠,风量充足,使风排瓦斯含量能够满足矿井要求。而针对采煤工作面上隅角的瓦斯,很大一部分是由采空区漏风从采空区岩层裂隙中带到上隅角的。因此,控制上隅角瓦斯首先要减少采空区漏风量,利用挡风帐,隔绝采空区通风,尽量减少采煤工作面向采空区的漏风,使采空区的高浓度瓦斯不流动到上隅角再进入采煤工作面风流。这样可以使采空区的瓦斯涌出得到控制,降低采煤工作面回风流中的瓦斯浓度。

煤尘有爆炸危险,通风的目的之一就是将井下煤尘稀释到安全浓度以下并排出矿井。决定通风除尘效果的主要因素有风速、风流方向及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。风速过低,粗粒矿尘将与空气分离下沉,不易排出而滞留在采掘空间,增加煤尘的浓度;风速过高,虽然能够将煤尘带走,但又使采掘空间的落尘重新吹起,反而会增加煤尘浓度。一般而言,掘进工作面的最优排尘风速为0.4-0.7m/s,机械化采煤工作面的风速为1.5-2.5m/s,回采工作面、掘进煤巷最高允许风速为4m/s。这不仅考虑了工作面通风的要求,同时也考虑到煤尘的二次飞扬问题。

对于存在自然发火危险性的煤层,防治自然发火要通过选择合理的通风系统和采取控制风流的技术手段,以减少漏风,消除自然发火的供氧条件,从而达到预防和消灭自然发火的目的。

为确保矿井通风系统安全、稳定和可靠,需要做很多工作:

①通风系统要有稳定的通风网络结构,保证风流稳定;

②要有足够的通风能力,保证有效通风;

③要有可靠的通风设施和装备,保证正常通风时期有效控制风流并符合抗灾救灾能力的要求;

④要有合理的通风网络,以保证巷道的阻力分布能够满足各用风地点的通风需求;

⑤建立完善的矿井通风管理制度和通风管理机构,并配足人员;

⑥加强职工教育和培训工作,提高职工、工程技术人员的通风管理水平和技术素质,推行全面质量管理,使矿井通风更安全有效。

近年来,我国煤矿技术快速发展,但随着井下采掘工作的进行,矿井通风系统会不断发生变化。因此,在实际生产过程中必须要进行通风系统调整,改善通风网络结构、调整通风机的性能参数,对复杂落后、急需优化的通风系统进行优化改造,才能有效的避免通风事故的发生,为煤矿安全生产建立可靠保障。

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