通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要：礦內(nèi)通風(fēng)安全系統(tǒng)對(duì)整個(gè)煤礦的安全和生產(chǎn)都非常重要，其重要原因是煤礦生產(chǎn)的全過(guò)程通風(fēng)系統(tǒng)是達(dá)成安全的重要根據(jù)，它是煤礦生產(chǎn)的保障系統(tǒng)，不僅對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程關(guān)系重大，同時(shí)也決定著整個(gè)煤礦的生產(chǎn)效率。所以，煤礦單位一定要加強(qiáng)通風(fēng)運(yùn)行評(píng)價(jià)安全的工作，有力的保障通風(fēng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。某礦在通風(fēng)優(yōu)化項(xiàng)目中，控制好每個(gè)環(huán)節(jié)，包括煤礦改造、管理和施工，從而有效的保障了礦井井下人員及設(shè)備財(cái)產(chǎn)的安全，具體優(yōu)化過(guò)程如下。關(guān)鍵詞：煤礦；通風(fēng)系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)：TD724文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1引言煤礦井下生產(chǎn)過(guò)程中，巷道及工作面的持續(xù)通風(fēng)是必不可少的。在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，井下會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害氣體，可能會(huì)導(dǎo)致工人窒息，引起煤的自燃與火災(zāi)等［1］。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用是控制災(zāi)難發(fā)生的最有效途徑，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到井下生產(chǎn)的效率與工人的生命安全。根據(jù)最近幾年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通風(fēng)系統(tǒng)所排放的有毒有害氣體占整個(gè)礦井涌出有毒有害氣體的80%?90%，同時(shí)還為生產(chǎn)工作面輸送新鮮空氣，抑制煤塵等，可以說(shuō)通風(fēng)技術(shù)是一種綜合了煤礦除塵及瓦斯排放的技術(shù)。只有擁有完善的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，才能為煤礦安全生產(chǎn)提供保障。因此，必須定期對(duì)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，防止由于通風(fēng)設(shè)備老化等原因?qū)е孪到y(tǒng)的可靠性下降，保證煤礦安全生產(chǎn)。2通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)概況在經(jīng)歷多次優(yōu)化改進(jìn)后，現(xiàn)階段的礦井通風(fēng)系統(tǒng)大多是"多風(fēng)機(jī)、多級(jí)機(jī)站〃的工作模式，井下與地表空氣的交換流通是通過(guò)類(lèi)似接力的方法進(jìn)行的，能夠滿足井下通風(fēng)需求且具有較高通風(fēng)效率。而通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量是可控的，配置有控制模塊，可根據(jù)井下需要科學(xué)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)功率，避免了恒定功率帶來(lái)的風(fēng)機(jī)能源損耗［2］。需注意到，以往我們所提的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化僅針對(duì)某特定礦井工作狀態(tài)，然而礦井作業(yè)是變化的，井下環(huán)境也有較大變動(dòng)，對(duì)礦井通風(fēng)條件也有不同的要求，因此，通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具備礦井生產(chǎn)變化的適應(yīng)能力，從而避免因通風(fēng)系統(tǒng)問(wèn)題影響礦井生產(chǎn)。3煤礦通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的原則煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循安全性和穩(wěn)定性原則。①安全性原則。安全生產(chǎn)是煤礦開(kāi)采的核心要素，在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，要保證通風(fēng)系統(tǒng)的每個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都充分的發(fā)揮出安全防護(hù)功能。然而受到煤礦通風(fēng)同系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性和隨機(jī)性等特性影響，通風(fēng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)不可避免的受到煤礦礦井中各種內(nèi)、外因素的影響，而導(dǎo)致產(chǎn)生不穩(wěn)定運(yùn)行的工況。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu)化改造后的通風(fēng)系統(tǒng)要保證系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)能夠提供足量的新鮮空氣；保證井下的各類(lèi)有害物質(zhì)、危險(xiǎn)易燃物質(zhì)、粉塵顆粒物等濃度降低到安全線以下；保證煤礦井下出現(xiàn)突發(fā)安全事故時(shí)能夠迅速、有效的提供超額的空氣流量以及控制氣流相位；保證通風(fēng)系統(tǒng)的管道和設(shè)備易于檢查，最大程度的減少安全隱患。②穩(wěn)定性原則。煤礦通風(fēng)系統(tǒng)極其復(fù)雜，在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造過(guò)程中，必須要保證通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)性能的穩(wěn)定性，保證通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)礦井分支的風(fēng)阻變化而能夠做出靈活的氣體流量和氣體相位調(diào)整［3］。具體來(lái)說(shuō)，一些大型的綜合型煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)通常具有幾千個(gè)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，礦井分支的數(shù)量可達(dá)幾千條之多，具有氣流方向改變功能的角聯(lián)分支最高占比可達(dá)45%以上，礦井中用風(fēng)位置至少在幾百個(gè)。因此，當(dāng)?shù)V井中的風(fēng)阻發(fā)生變化時(shí)，所帶動(dòng)的通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分支中的氣體流量和氣流相位變化是很復(fù)雜的，只有保證煤礦通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，才能有效的保證通風(fēng)系統(tǒng)提供的風(fēng)能滿足用風(fēng)位置需求。4優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1煤礦建立相應(yīng)的通風(fēng)體系煤礦井內(nèi)通風(fēng)安全系統(tǒng)由對(duì)礦井生產(chǎn)安全產(chǎn)生重要影響的因素決定的，該礦按照其相關(guān)影響因素把系統(tǒng)分成各種種類(lèi)。根據(jù)煤層及瓦斯發(fā)生自然或高溫等主要影響因素設(shè)計(jì)通風(fēng)安全系統(tǒng)。在工作實(shí)踐中，為了便于檢查和管理，把通風(fēng)安全系統(tǒng)規(guī)劃為一般型系統(tǒng)、降溫型系統(tǒng)、防火型系統(tǒng)、排瓦斯型系統(tǒng)等四種類(lèi)型。礦內(nèi)通風(fēng)的形式分為兩種，一種是串聯(lián)式的通風(fēng)，另一種是并聯(lián)式的通風(fēng)。故而在實(shí)際工作中，要根據(jù)類(lèi)型的不同完成礦井系統(tǒng)通風(fēng)的設(shè)計(jì)建設(shè)，系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)，系統(tǒng)的建設(shè)網(wǎng)格可采用分區(qū)、中央或是混合等方式。除此之外還顧及到斷面和長(zhǎng)度等相關(guān)幾何要素的確立，把系統(tǒng)所具有的通風(fēng)水平加以表現(xiàn)，并通過(guò)信息化應(yīng)用技術(shù)，將各線路之間相連的關(guān)系和風(fēng)量級(jí)別進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)較好的管控作用。4.2科學(xué)布置多風(fēng)多機(jī)站科學(xué)布置多風(fēng)多機(jī)站可以提高通風(fēng)系統(tǒng)在具體運(yùn)行過(guò)程中的性能，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，通過(guò)合理的方式，完成對(duì)多風(fēng)多機(jī)站合理布局，可以提高礦井作業(yè)過(guò)程中，傳送風(fēng)力的具體效率，并且可以大幅度減少具體作業(yè)期間，對(duì)于各種能源的消耗，降低成本，從而使企業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中生產(chǎn)效益能夠得到進(jìn)一步提高。礦井通風(fēng)技術(shù)在我國(guó)出現(xiàn)已經(jīng)有幾十年的歷史，同時(shí)，隨著科技的不斷發(fā)展，以及人們對(duì)礦井通風(fēng)技術(shù)研究的不斷深入，礦井通風(fēng)技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新高度。在礦井通風(fēng)技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)更換多風(fēng)機(jī)和多機(jī)站，可以使通風(fēng)系統(tǒng)的作用得到改善，可以促進(jìn)礦井下各種有害氣體的排放，完成礦井通風(fēng)換氣［4］。因?yàn)榈V井通風(fēng)系統(tǒng)中采用的多風(fēng)機(jī)多機(jī)站對(duì)風(fēng)量調(diào)節(jié)，利用風(fēng)機(jī)完成相應(yīng)的控制，這在一定程度上加快了通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展，從而達(dá)到節(jié)約物力、人力、財(cái)力的目的。4.3加強(qiáng)通風(fēng)技術(shù)培訓(xùn)首先對(duì)于礦井管理人員來(lái)說(shuō)，要真正意識(shí)到通風(fēng)安全以及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的必要性，在資金應(yīng)用上要向通風(fēng)系統(tǒng)傾斜，并且要實(shí)行通風(fēng)技術(shù)培訓(xùn)，從而為通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化提供有利條件；其次要重點(diǎn)強(qiáng)化通風(fēng)系統(tǒng)作業(yè)人員素質(zhì)，以培訓(xùn)形式切實(shí)提高通風(fēng)系統(tǒng)操作水平，還要加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)理論的培訓(xùn)，提高對(duì)瓦斯防治的掌握，同時(shí)也要促進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)維能力提升；最后對(duì)于普通井下工作者來(lái)說(shuō)，也要提升安全意識(shí)，提高對(duì)通風(fēng)安全的認(rèn)識(shí)，并使之具備通風(fēng)意識(shí)，切實(shí)保證煤礦生產(chǎn)安全。此外，要嚴(yán)厲杜絕通風(fēng)不暢條件下的井下作業(yè)，還要以考核的形式強(qiáng)調(diào)通風(fēng)安全和技術(shù)重要性，提高礦井通風(fēng)安全性。4.4改革創(chuàng)新通風(fēng)技術(shù)隨著煤礦開(kāi)采深度增加和開(kāi)采規(guī)模的擴(kuò)大，其對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)規(guī)模和技術(shù)要求也越來(lái)越高，設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜。很多深井煤礦使用的通風(fēng)系統(tǒng)主要采用多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)，系統(tǒng)管理工作量很大，如果過(guò)度依賴人工操作管理，則無(wú)法滿足當(dāng)前復(fù)雜系統(tǒng)的管理要求［5］。因此，使用現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)和自動(dòng)化系統(tǒng)工程技術(shù)，可以有效的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控和管理。從而保證通風(fēng)系統(tǒng)安全、高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。5結(jié)束語(yǔ)礦井生產(chǎn)是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較高的工作，礦井通風(fēng)系統(tǒng)是確保生產(chǎn)安全性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。近幾年，礦井通風(fēng)技術(shù)得到了快速發(fā)展，在礦井的建設(shè)與后期生產(chǎn)過(guò)程中，要合理優(yōu)化設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，確保礦井生產(chǎn)的順利進(jìn)行，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn)：張伯杰.煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化策略[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018(25):42-43.王志芳.井下通風(fēng)控制系統(tǒng)優(yōu)化改造分析[J].能源與節(jié)能,