基于矿井通风系统可靠性工程方法研究
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摘 要 通过对煤矿安全生产事故的分析来看，很大一部分安全事故的发生与矿井通风系统有着密切的关系。本文就以我国矿井通风系统为研究对象，通过对通风系统组成的叙述，探讨影响通风系统可靠性的因素及加强措施，以供相关人员参考所用；
关键词 矿井通风；系统可靠性；工程方法
中图分类号TD72 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0093-02
1 矿井通风系统的概述
矿井通风系统是指矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称，该系统主要包括有CO传感器、风机控制、交通状态检测、TC控制、火灾报警控制等，矿井通风系统的工作原理如图1所示。而将矿井通风系统应用于煤矿开采生产当中，其主要的任务有如下几点：其一，调节井下气候，给开采作业人员创造良好的工作环境；其二，排除与冲淡井下的有毒有害气体、粉尘，以保证作业的安全；其三，通过将井上空气与井下空气的不断循环，给井下供给足够的新鲜空气，以满足作业人员对氧气的需求。
2 影响矿井通风系统可靠性的因素评价
通过对我国矿井通风系统的整体、全面性分析与评价，发现当前矿井通风系统中存在的问题主要包括有：生产布局的不合理，通风管理困难；矿井通风系统不完善，导致通风效益低；井下巷道太多、太频繁，使得通风系统局部阻力过大；煤矿开采顺序不合理，致使巷道过于复杂，影响通风系统的正常运行；矿井通风系统的风量分配无法满足开采作业中对风量的要求，进而降低了通风系统的效率。而导致这些矿井通风系统问题的发生，其主要因素如下几点：1）通风动力：矿井通风系统主要分为自然动力与机械动力两大类，而机械动力系统由局扇风机、辅助扇风机与主扇风机所组成，其中又以主扇风机对矿井通风系统可靠性的影响较大，因此，若主扇风机存在故障，或是老化、风量小时，则会给矿井通风系统的可靠性造成一定程度的影响；2）通风方式：在实际的矿井通风系统运行过程中，其通风方式主要包括有混合式、对角式、中央式、分区式四大种，而通风方法包括有混合式、压入式与抽出式，若在开采作业中所应用的通风方式与通风方法不合理，则会直接影响到矿井通风系统的可靠性与安全性；3）通风设施：矿井通风系统的设施主要包括风窗、风门、风墙、风桥等等，如果所应用的通风设施太落后，或已经发生破旧、老化，但没能及时更换，则会在通风系统运行过程中影响通风效率，最终拉低通风可靠性；4）通风网络：矿井通风系统的通风网络主要是指空气流过的井巷与通风构筑物所组成的一种通风网络，而矿井通网系统可以看作是一个复杂、大型的通风网络，其存在着百条分支，如果通风网络的布置不合理、不科学，将会存在风流稳定性问题。
3 提高矿井通风系统可靠性的措施分析
3.1加强矿井的抗灾能力
加强矿井的抗灾能力，主要体现在对矿井通风系统的完善方面，如下几点：1）反风装置的完善。在进行矿井主要的通风机建设安装时，主要通风机的局部反风系统、反风门等反风设施必须要同期配置好，保证反风装置的完整性与性能良好性，且在应用中，必须要保证反风装置在10min之内能够改变巷道的风流方向，以避免事故发生后因反风装置无作为而造成的事故蔓延；2）通风检查与监测的完善。矿井通风系统在运行过程中，只有具备了完善的通风检查制度与风流监测措施，才能保证期风量分配的合理性，并能及早的预测到隐患。因此，我们可通过建立火灾早期预测预报系统、环境监测系统，配置甲烷闭锁和隔爆设施等，来加强通通风检查与监测的完善，最终保证通风系统应用状况的良好性；3）通风网络布置与结构的完善。在矿井通风系统应用中，为了保证风流能够按照前期拟定的路线流动，一定要在巷道中合理地设置一些构筑物，来起到截断风流、引导风流的作用。
3.2合理的调节通风风量
矿井通风风量不宜太小，以避免氧气供应不充足，但也不宜过大，以规避资源的浪费，因此，还应该对通风系统风量进行科学、合理的调节。首先，采用辅助通风机或减阻措施和风窗相结合的综合调节方案，对分支分量进行有效调节。其次，通过改变主要通风机工况点，或是改变风机特性的方式，来调节矿井总风量，使风量的输送更加合理、高效。再次，需注意的是，不管选择哪种风量调节方案，最终都是要以选择动力消耗最少的方案为原则，以便能在控制资源浪费的同时，有效促进矿井通风系统的可靠性与安全性。
3.3科学地优化通风系统及开采方法
通过优化通风系统及开采方法的方式，来提高矿井通风系统的可靠性，主要体现在如下几点：1）优化通风系统：针对生产矿井的技术改造扩建和新矿井的设计，一定要于早期综合、全面地分析影响矿井通风安全和生产的各种因素，并在综合这些因素之后合理地进行通风设计及开拓设计，最终达到有效优化通风系统与生产系统的目的；2）优化采煤方法：针对采煤方式不合理给通风可靠性造成的影响，可通过优化采煤方法来避免，例如，针对倾角小于12o的煤层，可采用倾斜长壁采煤法，来简化巷道布置与通风系统，控制煤炭的自燃，减少通风阻力，促进通风有效性；3）化化通风巷道尺寸：在经济条件、地质环境允许的范围内，尽可能地选择巷道围岩条件稳定，断面大的设计，以降低巷道风阻；4）优化通风方式：一是：保证采区的进、回风巷能够贯穿于整个采区；二是：针对低瓦斯矿井开采煤层群与分层开采应用联合布置的采区，必须要设置1条专用回风巷；三是：针对有突出危险的矿井或容易发生自燃的采区，必须设置专用回风巷1条；四是：一定要在采区构成通风系统的情况下，再开掘其它巷道；五是，采煤工作面必须在采区构成完整排水、通风系统后方能回采。
4结论
通过重视对矿井通风系统可靠性的评价与分析，并针对其中存在的影响因素，采取切实、可行的措施，来提高矿井通风系统的可靠性，有效预防瓦斯、火灾等事故，彻底消除事故隐患，进而有效地促进我国煤矿事业的健康、稳定、长效发展。
参考文献
[1]王莉.基于FMEA与FTA的通风系统可靠性分析[D].安全技术及工程：辽宁工程技术大学，2011.