２０１４年第７期 膏堪晨科技 ８３ 煤矿通风系统的设计及优化 李小牛 ，牛强 ，李飞 （１．山西段王集团平安煤业有限公司，山西寿阳０４５４００； ２．山东省富安公司，山东淄博２５５２００） 摘要 实现通风系统稳定可靠，是煤矿安全生产的基础。煤矿采掘布局和采掘工作面是动态变化的，因此，煤矿通风系统也要 适时优化调整。平时注意对煤矿通风系统的安全性及稳定性实时地核查，秉着事前控制的原则，将安全事故扼杀在摇篮里，以保 障煤矿通风系统的顺利运行。本文概述了煤矿通风系统的优化、理论及其重要意义。 关键词煤矿通风优化设计 中图分类号ＴＤ７２２ 文献标识码 Ｂ ｄ０ｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１４．０７．３８ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｓａｆｅｔｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｌａｙｏｕｔ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆａｃｅ ｉｓ ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ￣ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｉｍｅｌｙ ａｄｊｕｓｔｅｄ，ｐａｙ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｉｎｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｉｎｓｐｅｃｔ？ｉｎ？ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．ｈｅｌｄ ｔｈｅ ｐｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｋｉｌｌｅｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｒａｄｌｅ，ａｎｄ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｏｕｔｌｉｎｅｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｉｔｓ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ 一般来讲，煤矿的通风系统主要是由通风线路网、 的通风办法。一般地，在矿井较浅、开采能源易自燃及 动力控制及管理设施等组成的完整的系统，其作用是 火区现象严重，适合采用压入式的通风系统。然而抽 压混合式的通风系统管理控制麻烦，并且设备种类繁 多，故不便使用该方式进行井下的通风。 １．２合理地分配煤矿通风系统的通风量 矿井通风系统的主要功能就是赶出或者是通过通 风稀释矿井下由于能源开采产生的有害气体和粉尘，以 保证工作人员能够有健康的工作环境。做好这一工作， 就需要在布置通风设备前，对矿井下调查取样得出的精 为了使人们能够适应井下作业的环境，从而正常地进 行工作。通常，风流经过进风井进入井下的每个角落， 以使得井下的作业空气流动，再将污浊的空气经由回 风井赶出。这样才能够保证井下工作人员的正常工 作，通风系统还能够赶出有害的气体和粉尘等，降低其 对工作人员身体健康的伤害。 １ 煤矿通风系统优化的相关理论 煤矿通风系统的优化是指对矿井下作业环境进一步 改善的措施和方法，发现现有通风系统的钝 及安全隐患 并及时地改进，以便找出最佳的方法来改善井下作业的环 境。下面介绍一些煤矿通风系统优化的相关理论。 ｉ．１ 合理选择通风系统通风的方法 根据煤矿通风系统的工作方式的不同而分为抽出 式的通风系统、压人式的通风系统、抽压混合式的通风 确的资料数据进行详细的分析，以控制各矿井点的风量 恰当够用，降低矿井灾难事故的发生。在实际的能源开 采中，通常要扩大开采范围和加深开采深度，故对风量 的需求也会有一定的变动，于是为了保障工作人员的生 命安全，更换主要的通风设备是十分必要的。 １．３降低矿井通风的阻力 矿井内的通风阻力和进出通风井的长度、设备 提供的风量大小、通信线路网的布局及通风井的光 滑程度等，都会严重地影响矿井通风系统的通风效 率。只有在平时注意核查以上的资料和数据，并且 严格地分析其是不是能够有效地降低矿井通风的阻 系统三种，要根据矿井的深浅、矿井周边是不是火区及 矿井下开采的能源是不是自燃情况严重等，采取适当 收稿日期２０１４—０４—２９ 作者简介李小牛，山西省武乡县人，本科，毕业于中国矿业大学。 力，进而优化矿井通风系统的方案，使矿井通风系统 青堪蕉科技 变得更加的合理更加的有效。 ２０１４年第７期 机地结合到一起，其中的ＰＬＣ自动控制系统是运用在这 １．４合理地安排布置矿井通风设施 矿井通风设施在整个矿井的通风中，起着至关重要 种环境下的电子设备。它能够将输入进的矿井下的粉 尘气体浓度，通过繁琐的运算指令，以对各操作过程和 通风设备进行有效地控制和管理。这样即便出现倒机 停风的现象，也不会导致通风设备无法顺利运行。 的作用。矿井通风设施主要是由风窗、风门及风桥等构 成的。在具体地进行矿井通风设施的安排布置时，要考 虑到各矿井点风流的合理分配，减少矿井通风设施以便 管理控制，以实现最佳的矿井通风目的。与此同时，检 ３煤矿通风系统优化的意义 传统的煤矿通风系统的改进优化，对煤矿安全 生产有着十分重要的意义。不仅能够更好地进行煤 查矿井通风设施的质量是不是符合标准、通风设施安装 的位置是不是合理及通风设施的数量是不是易于管理 和控制，直接影响着矿井通风系统的安全及稳定性能否 矿事业，还使得工作人员能够置身安全的煤矿事业 当中。但是对于整个矿井通风事件的改善，仅依靠 优化的煤矿通风系统是远远不够的，实际的煤矿通 风管理也是非常重要的。这能够有效地避免主观人 有效提高。如果能把这些有效地做好，就能够有效地控 制对人体有害的气体和粉尘的泄露，及进出通风井的风 流流向十分紊乱等现象。 ２实际中煤矿通风系统的优化设计 有的煤矿通风系统复杂，由多个通风道组成。有 为的因素以及外界环境的因素，以尽可能大地保障 煤矿通风系统的顺利运行和实施，为现场工作者提 供一个相对良好的工作环境。 ４结语 经过对煤矿通风系统的相关理论和设计优化的了 解，使得传统的煤矿通风设备风量达不到、要求对煤矿工 作者的有害气体和粉尘较多存在以及通风线路网络复杂 等现象，有了很大程度的改善。回风井的优化改进，降低 了煤矿井中通风的阻力、改善了漏风现象极度严重的问 的开采煤矿资源的地区气候条件都相对较差，并且对 人身健康的有害气体和粉尘大量存在，以至于布置的 通风设备要更多一些，且其工作也变得越来越麻烦。 传统的煤矿通风系统多是由通风设备、立式的主 风流门及核查风门等构成。一般情况下，两个风机运 行时，会出现倒机停风的现象，这时就会导致两台通风 机中的其中一台的启动出现问题，继而造成矿井下的 有害气体和粉尘急剧增加，对工作人员的生命安全造 成极大的威胁。要解决这一现状，就要优化改进传统 题，大大地提高了通风系统通风的效率，消除了煤矿工作 者的安全隐患，提高了抵抗煤矿灾害发生的能力。 【参考文献】 ［１］ 褚红伟，王洪存，郭志伟．关于煤矿通风系统优化的 研究［Ｊ］．山东煤炭科技，２０１１，（８）：６１—６２． ［２］ 刘光智．浅谈煤矿通风系统的安全性及优化设计． 科技与企业，２０１３，６（１５）：８８—８９． 的煤矿通风系统，这就要求改善通风机不能够倒机停 风、不能够因其不能启动的现象。只有如此才能够在 一定程度上，改善矿井下的通风环境，消除对工作人员 的生命安全隐患。要实现不倒机不停风的现象，可以 增加平式的百叶窗来实现，使各个矿井点的风量保持 大致的平衡，有效地解决有害气体和粉尘急剧增加不 能及时排出的问题。 ［３］ 余钰．矿井通风系统优化方案分析［Ｊ］．科技与企 业，２０１２，（１２）：１３—１４． 该优化方案将矿井的通风系统与ＰＬＣ控制系统有 （上接第８２页） ［３］ 李湖生．由矿井通风系统图自动生成通风网络图．西 安矿业学院学报，１９９７．（１７）：１２７～１３０． Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ，１９９３． （１９）：２１４—２３０． ［７］Ｐ．Ｅａｄｅｓ，Ｂ．Ｄ．ＭｃＫａｙ，ａｎｄ Ｎ．Ｗｏｒｍａｌｄ，“Ｏｎ ａｎ ｅｄｇｅ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ，”ｉｎ Ｐｒｏｃ．９ｔｈ Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９８６：３３４． ［４］ 吴兵，卢本陶，水林娜．用最长路径法自动生成通风 网络图．煤矿安全，２００６．（３７）：１—３． ［５］ 赵国庆，杨南应，贾振洋，等，概念图的布局算法研 究，开放教育研究，２００５．（１１）．３２—３７． ［８］Ｋ．Ｓｕｇｉｙａｍａ，Ｓ．Ｔａｇａｗａ，ａｎｄ Ｍ．Ｔｏｄａ，“Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｖｉｓｕａｌ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，’’ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｍａｎ ａｎｄ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ｏｉｌ， ［６］ Ｅ．Ｒ．Ｇａｎｓｎｅｒ，Ｅ．Ｋｏｕｔｓｏｉｆｏｓ，Ｓ．Ｃ．Ｎｏｒｔｈ，ａｎｄ Ｋ． 一Ｐ．Ｖｏ，“Ａ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｄｒａｗｉｎｇ ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｇｒａｐｈｓ，” １９８１．（１１）１０９—１２５．