浅析现代煤矿通风系统设计与分析

浅析现代煤矿通风系统设计与分析

从古至今，煤炭都是重要的自然资源，煤炭的储量可以一定程度上反应出一个国家的资源丰富程度。我国煤炭资源丰富，煤炭的开采也一直不间断的进行，本着安全生产的原则，煤矿的建设是我们应该关注的重点，作为关系到煤矿安全的重要部分，通风系统是重中之重。本文就现代煤矿通风系统的设计与分析做了简要概述。

标签： 现代煤矿；通风系统；设计；分析；发展

引言：

我国对煤炭资源的开采一直没有间断，但并不是有条不紊，时常会发生安全事故。煤炭、矿山行业的事故发生率位于我国第二位，仅次于交通行业。事故的类型不尽相同，但是通过究其根源后不难发现，大多数事故的发生都是由于煤矿通风系统出现了故障或者本来就有缺陷。煤矿通风就是借助机械力量或者自然的风压，向井下空间连续不断的输送适量的新鲜空气，提供给井下工作人员呼吸，或者稀释和排除有害气体和浮尘，并且降低井下的环境温度。煤矿通风系统是向井下供给新鲜空气，排出污浊空气的通风方式、通风方法和通风控制设施的总称。矿井通风系统是一个复杂、动态、受诸多因素影响的系统。

一、煤矿通风系统的作用

1.1矿井通风系统可以在保证井下正常作业的情况下，向井下各个用风空间，例如各采掘工作面、硐室、井巷等连续不断并且适量地供给足够的新鲜空气和风量。

1.2在发生安全事故时，矿井通风系统可以在一定范围内控制风流，从而减少灾害对于矿井通风系统的破坏程度，另外还可以减少各种不利因素，例如高温、有毒、有害气体的浓度和对人员的影响，能尽可能的保证井下人员和救灾人员的人身安全，还能在之前帮助井下人员撤退，保证及时的救灾和减少事故造成的损失。

1.3对于矿井通风系统，要满足稳定性好，能供给足够风量，供给风速合理，设施可靠等要求。

二、矿井通风系统的重要性

2.1矿井通风系统对于井下空间的重要性可以比喻为心脏对于人体的重要性。如果停止通风，井下作业人员便不能保证正常呼吸，设备也不能正常工作，井下有害气体的浓度不能被稀释，温度升高，极有可能出现工人缺氧导致休克或者爆炸、中毒的情况。

2.2通风系统要由通风井巷构成，如果通风井巷出现问题，便会导致风流不能按照规定的路线流动，如果通风井巷出現堵塞情况，风流就不能达到规定流动的地点。

2.3对于矿井通风系统的良好调控可以达到系统稳定。

三、煤矿通风系统构成

3.1通风动力装置

由于地下空间空气流通性差，空气在巷道中流动时会受到较大阻力，不利于自然流动到各个需用空气地点。通风动力装置就是为了克服阻力，为空气在巷道中流动提供动力。通风动力装置包括扩散器、防爆门和反风设施。扩散器的作用是消音，保证即使机器不间断运行也不会因为有过大噪音吵到井下工人。除此之外还有减少动压损失、提高风机效率的作用。防爆门是保护通风机的重要装置，如果矿井中发生爆炸等事故，防爆门可以有效保护通风装置不受损害。反风装置同样是为了应对可能出现的灾害。当矿井发生灾害，例如火灾或者爆炸，通风机可以将空气吹向相反方向，从而最大限度降低事故损失。

3.2通风井巷网络

通风井巷是风流流动的路线，也是生产以及运输的路线。通风井巷主要有串联、并联、角联和混合联接四种形式。对于通风井巷的要求是：巷道必须畅通，不妨碍行人、运输、通风的功能，还要满足安全设施的安装、检修、施工的需要。所以，对于通风井巷的结构，应该尽量简单，最好实行并联、减少串联的使用，最好不用角联的方式。同时要避免断面的大小变化过于明显，尽量多用直行的巷道，减少拐弯的数量，要定期对通风井巷进行维护与检修，同时做好日常清理工作，尽力保证通风井巷的正常功能。

3.3通风系统的设计要点及展望

对于通风系统过的设计，由于其自身的复杂性与不确定性，如果仅仅凭借经验与想象进行设计和日常维护，难免会出现纰漏，有考虑不周全的地方或者有严重的安全漏洞。随着信息科学技术的发展，在现代煤矿通风系统的设计中，可以借助信息管理技术，用计算机及相关软件作为辅助手段来进行煤矿通风系统的设计。利用计算机进行煤矿通风系统设计的思路是：把一些抽象的因素，例如巷道断面、风速等人们无法掌握的东西，具体化成参数，并根据测量或者想象对其进行赋值，然后借助预先编制出的程序对其进行计算、处理和分析，通过输出的结果为工程技术人员提供必要、有用的备选方案，从而有利于技术人员制定设计方案。同时做出可能出现的灾害事故的解决方案。对于现代通风系统的设计，应有以下特点一可视化通风系统的参数虽然相较于凭空想象具体许多，但是还不足以使人们看出最后的结果，而设计方案可以利用这些参数进行模型建立，最好能以图像、文字和声音等多媒体技术手段直观的展现在人们面前，这样可以有效简化工作人员的工作量。

3.4实现动态模拟

由于矿井中的环境条件不稳定，时刻发生着变化，所以需要模拟软件能够根据参数进行动态模拟，预测出环境的改变，能够良好的适应矿井的动态性。如果能够尽量接近矿井中的真实情况，就更有利于技术人员设计出更加准确、可靠的方案。

四、具有预测性

利用信息技术，最好能够根据模拟出的矿井内部环境变化，预测出以后的通风情况，这样不但能够有利于技术人员制定方案，还能够在实际应用中实时监测并预测后续变化，更加有利于预防、采取措施。

五、通风系统发展前景展望

由于矿井通风系统自身的复杂性，仅仅依靠人工凭借经验的手段来进行日常管理和事故救灾决策，实施起来难度非常大，而且可靠性不高.极易出错。因此，倍助于现代化的信怠管理技术。以计算机作为辅助手段来对矿井通风系统进行管理已是大势所趋。使用计算机可以对井巷网络进行模拟，通过对巷道的断面、风速等参数进行赋值，可以实现通风系统的数字化、科学化和现代化，然后通过预先编割的程序对其进行处理、计算.输出正确的结果，从而，为工程技术人员提供必要的参考，以辅助决策。新型矿井通风系统软件除了必须实现诸如灾害事故模拟分析、选择最佳避灾路线以及推荐灾变情况下的控风方案等一些基本的功能外，还应该具备以下特点：

（一）可视化

通风系统的参数以及计算结果最好能以图、文、声等多媒体技术手段，十分直观地展现出来，这对简化工作人员的工作量以及在救灾时能够快速地做出决策非常有利。

（二）实现动态模拟

由于矿井气候、巷遭布局等时刻在发生着变化，新型软件必须能够适应这种动态性，时刻保持与矿井的真实情况相符合，这样得出的结果才真实、可靠。

（三）具有预测性

新开发的通风系统软件必须能根据现有的数据，准确地对之后的通风情况进行预测，以便说明技术人员及早做出决策，并制定相关措施。

六、总结

由于矿井环境条件瞬息万变，为了更加安全、可靠，需要现代煤矿通风系统设计科学、合理，能够应对突发情况。通过信息化技术，可以更加合理的制定出煤矿通风设施的设计方案，准确的跟踪、预测煤矿内部的环境变化，及早做出防范措施，这样能够更好的保证矿下工人的人身安全。矿井通风系统的好坏不仅关系蓟煤矿企监的经济效益，合理的通风系统直接决定着矿井抗灾能力的大小。合理的通风系统应具有通风系统简单，阻力分布合理筹特点，无论在矿井设计阶段还是在生产阶段，必须尽摄保证通风系统的合理性，从而达到煤矿安全通风。

参考文献：

[1]崔向阳，王国祥.煤矿的通风安全管理[J].河南科技.2010.（01）