矿井通风系统调整方案范文

导语：如何才能写好一篇矿井通风系统调整方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：煤矿； 通风系统；优化

中图分类号：X752 文献标识码：A

一、回顾

上世纪50年代开始，我国煤矿逐步建立机械通风系统；60年代，建立分区通风系统和棋盘式通风网络；70年代，出现梳式通风网络、爆堆通风，推广地温预热技术及云锡的排氡通风经验等；80年代，我国煤矿通风技术以节约能耗为中心有了比较快的发展；90年代，我国开展高产高效矿井建设，矿井自然发火预测系统，快速高效堵露风等技术突飞猛进；近时期我国取得的主要成就有：高效节能风机的研制与推广；矿井火灾时风流非稳定流动规律的研究不断深化，建立起若干典型风流控制方案；多风机多级机站通风新技术的应用；矿井通风网路的节能技术改造；建立矿井通风计算机管理系统和井下风流调控技术与手段的完善；深井热源、空气与围岩热交换和矿井热环境控制理论与技术有较大进展，初步形成矿内热力学理论体系等。

二、原则

新矿井在通风系统设计或生产矿井在进行通风系统技术改造设计时，必须根据矿井的地质条件、矿井开拓和生产布局可拟定出很多可行的设计方案，并且各个方案各有优缺点。要从众多的方案中确定出最优的通风系统方案，必须首先确定矿井通风系统的评判指标。

三、 方案

由于矿井通风系统非常复杂，通风系统的解算是相当复杂的，手工解算或是利用传统的通风网络解算软件解算工作量太大根本无法达到及时得到井下通风状况的目的。所以开发出一个功能强大、界面友好、操作简洁方便、可视化度高的通风网络仿真软件能够大大加强矿井通风的管理力度，为保证煤矿安全生产奠定良好的基础。

1. 设计支持系统的研制

矿井通风系统优化规化、设计和调节的计算要实现计算机软件处理，并且优化方法由线性向非线性优化方向发展，这使得优化结果更加合理有效。矿井通风系统整体优化设计理论与方法的实现都以计算机为工具，由于目前的计算机硬软件水平落后，建造自动设计系统是相当困难，因此矿井通风系统计算机软件的建立应该以决策支持系统为主。并研制和设计一些独有安全的系统来控制矿井通风系统地合理化。

2.矿井通风能力合理核定

近年来，由于采煤方法和煤矿技术的发展，许多煤矿每年的煤炭的生产量远远超过其矿井的设计能力，这是无形地对煤矿的安全生产增加了不少隐患。可是煤矿通风又是煤矿生产系统中最为重要的环节。因此，矿井通风能力核定工作是衡量矿井生产组织是否科学的标尺和遏止瓦斯事故发生的有效途径。科学的矿井通风管理，不仅要求在设计或改造通风系统时，合理的进行通风网络设计、风机选型和风网优化，提高通风系统预防灾害和抗灾能力。为了有效地评价超设计能力生产的煤矿的通风系统状况，所以我国煤矿安监局探索出一条客观地评价矿井通风系统的方案，而且这一方案得到了煤矿通风界地权威认可。

3. 主要通风机附属装置的改造

主要通风机的附属装置是通风机装置的重要组成部分，它包括风硐、扩散器和反风设施等等。附属装置的结构是否合理，施工质量的好坏，直接影响通风机的装置效率和节能效益。(1)改造扩散器。(2)改造风硐。在进行新矿井的风硐设计和老矿井不合理的风硐改造要特别注意以下几个方面： ①要保证风硐的断匝，使风硐的风速保持在10～15 m／s以内。 风硐的断面形状应尽可能采用圆形和半圆形，风硐的表面应采用水泥沙浆抹面，保持表匝的光洁度，以减少摩擦阻力系数。②在风硐布置形式上，应采用单一斜上式的，直接与井筒相连，尽量减少转弯数，风硐与风井联接处的联接角要求小于或等于60度，其联接处的内外转角应圆滑，特别是内转角，应抹成双曲线形，则局部阻力更小。③风硐中应清除障碍物，保持风道畅通，使风硐的总阻力小于200Pa，并且小于全矿井通风系统总阻力的lO％。(3)对矿井通风系统进行改造，对设施进行调整，及时修理、大门改小门等，减小矿井内部漏风率，增加矿井有效风量。

4.定性到定量的综合集成技术

从定性到定量综合集成法的技术路线是采取人—机结合、人—网结合、以人为主的信息、知识和智慧综合集成。这种在形象思维上的创造与创新只有人脑才具备。因此二者可以互相补充、弥补不足。通风安全技术工作的一项重要内容是矿井通风阻力测定，开展该项工作可以了解系统中阻力分布的情况，以提供实际的井巷通风阻力系数和风阻值，保证通风设计与计算更切合实际。

5. 监测点的最优布局理论

随着矿床开采的规模越来越大，使得矿井通风系统的规模也不断扩大并且复杂性随之提高，由于采矿工业的发展，特别是采用多级机站通风系统，同时系统管理工作量也越来越大。在系统的适当位置，安排一定数目的监测点和提供必要的数量信息，以此反映系统的运行状态，监测系统是否运行正常，是计算机在线优化管理的重要环节。实行和开展矿井通风测量的监测点最优布局理论研究将对矿井生产的安全性起到重要的作用，对通风系统优化具有重要意义。

6.对矿井通风系统进行正确的评价

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[关键词]矿井通风系统；优化设计；综述；发展方向

中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0042-01

矿井通风系统是矿井设计的重要内容之一，它的运行，直接影响到矿井的建设速度、投入运营以后的寿命以及建设资金花销的数据。不仅如此，而且矿井投入生产之后，对矿工的工作环境和技术投入效益都有着深远的影响。所以，矿井通风系统的建设、优化和方向一直是专业人员研究和探讨的重点之一。也因此出现了一些令人欣慰的研究成果，但总体比较笼统，许多问题还有待探讨，本文针对矿井通风系统的建筑、优化以及发展方向做了阐述，将俩hi益弊总结了出来，共同探讨，吸取更优秀的见著。

一、矿井通风系统设计的基本特点

1、矿井通风系统是矿井投入后安全生产的基础保障，也是正常运行时一个重要的环节，有的法律文献铭文规定，每个矿井必须有完善的人性化的通风系统，例如《金属非金属矿山安全规程》等。矿井的主要作用就是向矿井下面输送新鲜的空气，稀释和排出有毒的有害的有危险性的气体以及粉尘等，时刻调节矿井深处的空气质量，是一个良好的循环系统，时时刻刻为工作人员提供一个清洁健康的工作环境，让矿井下面能够安全有效的运行和生产，所以，大凡矿井通风系统必须符合简单的系统，先进的技术，安全高效，经济实惠等诸多特点。

矿井通风系统一直是跟着世界的前进的步伐不断优化不断实现完善的一个发展过程，随着矿产资源枯竭，金属地下矿山资源愈来愈少，矿山开采越来越远和深，不断的开采，矿井下面的巷道就得发生变化，采空区的巷道就得废弃，以前的通风系统，也跟着被废弃，失去作用，或者，出现疏风不足的严重现象。这就危害到了井下工作人员的生命和健康，影响到了井下开采的正常运行。这就要求相关部门，及时的组织人员改变现状，优化和挖掘新的巷道，必须是的通风系统能安全有效的解决它所承担的事情。

2、国内外矿井通风技术的发展状况。矿井通风系统时保证矿井下面能正常有效运行的重要措施，也是旷工健康安全的保障之一。矿井通风的目的就是为矿井下面提供安全舒适的工作的环境，这是相较别的通风系统投入成本最低的系统，这一系统，是利用风，使空气流动，达到驱散和稀释井下的有害气体和粉尘等。

一五五六年，德国著名学者阿格里格拉在《论冶金》中就讲述了手动风箱的通风原理；一八三七年我国明朝学者宋应星在《天空开物》中描述了使用竹筒排放矿井里有害气体和粉尘的方法；十七世纪欧洲利用火炉通风的方法施行井下通风；十九世纪开始机械通风；到了二十世纪六十年代以后，随着计算机的应用和普及，整个系统开始由计算机操作和监控，使得技术、理论和经验都取得了巨大的成果。

3、国内外矿井通风系统优化的研究成果。随着科技的发展，矿井通风系统的优化和发展也主要集中在计算机这方面，计算机数值和调试。国内外专家对通风系统的优化研究成果只要集中在矿井通风网络调节研究、矿井通风系统安全可靠性研究、矿井通风系统方案优选等方面。

二、矿井通风网络优化的调节研究

苏联学者E.罗戈夫于一九六五年提出来矿井通风网络优化理论。随着科技不断进度，后继有许多学者在他的基础上不断挖掘、进步和完善。

1、 矿井通风系统的阻力研究

何为矿井通风阻力，就是指影响分风和能耗情况等。在矿井通风系统的日常运行中，要经常性的对矿井通风阻力进行检测和汇报，将数据记录成册，以便于分析和研究。矿井的阻力只要集中在巷道的面积和巷道的支护形式等。要不断对这些进行调节优化，使通风阻力不断降低。降低通风阻力的措施主要是增大巷道面积或改善巷道支护形式。

2、 矿井通风系统风量调节研究

风量调节是属于网络优化的部分。就是通过计算机对巷道的阻力对风量进行分配的过程。这些手段，有力的避免了风量分配不合理，满足了不同生产线的不同需求，随着时间推移，矿井开采的深度和宽度不断加深扩大，原有的通风网络数、巷道和风量等数据都会随着变化，需要及时的记录数据、数据对接和调节数据。

普遍见到的风量调节法，就是减阻和增能，就是减低阻力大的巷道的阻力，增大阻力大的巷道风量。通过数据记录研究，按需分风。反之也是一样的，增大阻力小的巷道阻力，降低阻力小的巷道风量。如何调节矿井巷道的风量？主要是通过调整主风扇机，来达到这一目的。如何让调整主风扇？就是通过调节风机的叶轮转速和叶片安装角度，使得风机的风压被改变，风量也就跟着被改变，从而改变达到了调整主风扇的目的。

3、 矿井通风系统安全可靠性研究

矿井通风是否有效的运行，直接影响着矿井的安全生产和高效运作。这就是矿井通风系统对矿井安全生产、管理以及运作的可靠性。可靠性越高，相对它的安全、生产率、管理等都更好。矿井的通风系统的可靠性指的是有效的按照数据给矿井下面输送空气，使的矿井下面空气质量达到合格，保证矿井下面开采工作有效的进行。

国内外学者对矿井通风系统可靠性做了不少的研究，研究成果表明，影响可靠性的因素可分为风流稳定性、矿井通风构筑物、矿井通风动力系统等等。研究理论有度算法、风路、意外事故等等。研究的方法由有使用结构法、事故树法。布尔代数等等。

三、矿井通风系统方案优选研究

1、优选评价指标的研究

随着时光流逝，随着矿井下面不停不歇的开采，矿井的深度和宽度不断加深扩大，通风系统的规模也越来越大，也愈来愈复杂。从事这方面的工作人员和学者对它的研究从没有间断过，都各有利弊，不被公认。

2、方案优选理论的研究

矿井通风系统优化理论是结合方案，考虑了各种相互影响的因素，从而确定技术是否合理，抗灾能力是否有效，经济效益是否良好等。它属于外部优化。

四、国内外通风系统优化研究发展趋势

1、设计支持系统研制

随着生产持续，矿井规模加大，通风系统不断复杂，通风系统的管理也就愈来愈麻烦。所以很有必要建立一套智能的反应快的通风管理系统。要完成这个系统，不是一件简单的事，即便资金雄厚，技术上也很难达到，而且，还的考虑人工、代价和流程等。计算机技术的使用，使得矿井通风系统向现代化技术不断发展，计算机的控制技术具有自动监控和自动检测管理的功能，因此，特别有利于建立一套智能全自动的管理系统。

2、自动检测理论

随着矿井的寿命不断增长，矿井的规模不断扩大，深度不断加深，矿井通风系统也愈来愈复杂，巷道的数量和长度都相应的增加。尤其矿井采用了多级机站通风系统，系统的管理也就越来越庞大和艰难。所以再继续采用传统的人工监测管理已经不合理，不划算了。需要大量的人工来完成这一项工作，这其中的人工费可是一笔不可小觑的开销。随着计算机的应用和普及，计算机管理监测系统的趋势已经势不可挡。

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关键词:煤矿通风系统 安全运行 影响因素 建议

中图分类号:TD724 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0101-01

在煤矿一切的生产经营活动之中,通风管理工作是头等大事,如果煤矿通风工作不到位,那么一切后续的生产经营活动就难以开展。虽然当前“一通三防”的事故治理防范技术日臻成熟,但煤矿事故高发的态势还是难以得到有效的遏制,这就需要我们去更好的探究影响煤矿安全的相关因素,尤其是影响煤矿通风系统安全运行因素。基于此,笔者结合工作实际,分别做出以下几点探讨。

1 煤矿通风系统特点的探讨

矿井通风系统主要有两大特点:一是复杂性;二是动态性。复杂性的煤矿通风系统的安全运行受到多重因素的影响。例如大型矿井的通风系统,其网络分支大都在600条以上。网络节点就高达500多个,通常分支数是总分支数的34.6%～98.9%,而且巷道大都在50km左右,且通风设施的数目就能高达百个,用风点少则15个,多的有40多个,由此可见矿井通风系统的复杂性;而动态性的矿井通风系统,其结构则随着煤矿生产的需要而不断的变换,随着煤矿挖掘工作的推进和交替以及采区的准备和投产直到结束和交替等工序的推进而不断的变换各种参数,且具有较强的随机性,因而可以说矿井的通风系统实际就是一个动态化的随机系统。

2 影响矿井通风系统安全运行的相关因素分析

由于矿井通风系统是一个动态化的随机系统。影响矿井通风系统安全运行的因素较多,主要分为两个方面:一是人与环境的因素;二是通风系统自身因素和自然因素等。

2.1 人与环境的因素

在我国煤矿事业蒸蒸日上的同时,各种各样的煤矿事故还时有发生,特别是一些重特大事故的发生,给人们的生命财产安全造成了极大的威胁,给国家和企业带来无法挽回的经济损失,同时也降低了煤矿企业的社会信誉度,从而直接影响煤矿企业的转型和升级。影响矿井通风系统安全运行的人与环境的因素,其中人的因素最为重要,例如当前很多煤矿发生的煤矿瓦斯爆炸事故,其主要原因就是管理人员在管理上的大意,没有将瓦斯及时的排除矿井,随着浓度的升高,在一定条件下就导致瓦斯煤尘的爆炸,这就是人员方面的主要因素,其次就是环境因素,矿井的环境大都较为恶劣,加上人员管理的大意和通风机电设备的故障等因素都影响了矿井通风系统的安全运行。

2.2 通风系统自身因素和自然因素

通风系统自身因素主要是通风动力装置方面和通风网络结构方面的因素,而自然因素主要是指自然风压方面的因素。以下笔者就这些影响因素进行探讨。

(1)通风动力装置方面的影响因素。

由于矿井通风系统随着煤矿生产的需要而不断的变换,矿井通风系统的主、分通风机数量与性能的变换,既导致风机所在巷道内的风量的变化,也会导致通风系统内其他分支系统的风量的变换,从而影响通风系统其他风机的工作。

2.3 通风网络结构方面的影响因素

凡是空气流过的巷道都属于通风系统的网络结构,矿井通风网络结构图作为通风网络的重要分析根据,分别由点与分支的集合而构成,但由于矿井巷道大都存在地压作用,这就使得风道断面严重变形且缩小,从而导致矿井回风系统的阻力变大,只有在增加耗能前提下才能保证矿井内有足够的风量。

2.4 自然风压方面的影响因素

一般情况下,在夏天,自然风压为负,不利于矿井通风;在冬天,自然风压为正,有利于矿井通风。矿井通风系统风流不稳定一般是指井巷中风流质或量发生变化,且其变化幅度超过了允许范围,风流的不稳定现象可分为正作常生产时期与灾变时期的不稳定现象。

3 关于加强矿井通风系统安全运行的相关建议

3.1 努力改善矿井环境,降低环境因素带来的影响

一是建立健全煤矿矿井通风、瓦斯和煤尘的相关控制和管理方案、制度,并将其认真落到实处,并确保落实程序的规范化、标准化,充分借助现代信息技术,加大事故预防力度,并建立相应的奖惩机制;二是确保矿井设计合理化、规范化,加大矿井通风管理工作,应用现代化自动化技术,努力改善矿井通风性能,在确保将瓦斯等有害气体及时排除矿井的同时注入足够的新鲜空气;三是加大矿井通风系统的机电管理,确保矿井机电安全高效运行;四是加大安全评估工作,提高矿井通风系统的软硬件投资,特别是加强瓦斯等有害气体浓度的监测,并结合实际调整矿井通风系统的运转模式,确保通风系统安全运行。

3.2 加大人为因素的防范力度,着力提升通风系统运行的安全系数

一是不断完善相关法律法规,建立健全相关规章制度和安全运行机构,并配备专业的管理人员,将具体责任落实到个人,着力打造通风效率高、抽采效率达标、监管有效且管理及时到位的矿井通风系统综治体系,并不断完善事故应急预案;二是注重通防人员素质的提升,企业领导应以高度的发展战略眼光,将“一通三防”的思想始终贯穿在整个煤矿生产经营过程之中;三是在加大矿井通风系统改造过程中自动化技术的应用力度;四是加大安全教育培训力度,即在规范操作流程的同时加大安全教育培训力度,以理论与实践相结合的方式开展培训和事故应急演练工作,提高煤矿生产的安全系数。

4 结语

总之,影响矿井通风系统安全运行的因素较多,除加大通风系统的改造和投资外,主要应该注重人与环境的影响因素的控制和管理,以确保矿井通风系统安全运行,从而促进煤矿生产经营活动的安全、有序、高效的进行。

参考文献

[1]王亮,王召其,张小波.矿井通风系统的风量稳定性与影响因素分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(8).

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[关键词]一通三防；通风系统；改造

中图分类号：TD79+1 文献标识码：A 文章编号：

为了确保煤矿的安全，要做好一通三防工作，其中最为基础的一项工作就是通风。下面我们就通风系统的重要性和改造问题进行探讨。

概述

1.重要性

根据相关统计发现，我国煤矿中的大多数重特大事故都和通风系统有着一定的关系，有的事故发生的原因是通风系统设计不合理，有的是因为系统并不完善，从而导致瓦斯爆炸以及煤尘爆炸等安全事故发生。因此，矿井通风系统直接影响了煤矿生产的安全性。

矿井通风系统能够利用安全有效的通风方法，将新鲜的空气传递给矿井下的各个作业地点，并提供良好的温度与湿度，从而使气候条件得到保障，对有毒有害气体以及矿尘进行稀释与排除，防止伤害以及爆炸事故的发生，确保井下作业人员人身安全，并提升生产效率。科学合理的通风系统可以在灾害发生的时候，对风向和风量进行有效控制，与其他措施配合能够把事故危害控制在较小的范围以内，避免灾害的扩大。

2.原则

要想确保矿井通风系统的科学性和合理性，就要坚持以下几个原则：

第一，通风系统要有整体性。对于矿井生产系统来说，是一个整体，通风系统是其中的一个子系统，所以，在对通风系统进行设计与分析的时候，要和其他系统同时进行考虑。在对通风系统进行设计的时候，要对矿井具体情况进行实地考察，对影响其生产和安全的因素进行全面分析，依据地质与开采条件，将合理的通风系统设计出来。另外，在对采掘巷道进行布置的时候，也要分析其可能会对通风系统造成的影响，确保各个子系统之间能够保持运行的协调性。

第二，与矿井实际情况相结合。对于矿井通风系统来说，其设计构思以及布置安装还有调试使用等都要和矿井的实际情况相适应，结合实际情况对通风系统进行调整，这是因为矿井具有动态变化性。

第三，通风系统要有抗灾性。虽然煤矿已经采取了相关措施防止事故的发生，但是安全隐患是无法杜绝的，所以，在对通风系统进行设计的时候，要对当前生产系统的具体需要进行考虑，同时还要对以后可能会发生的事故或者是隐患进行预防，制定相应的应急预案，如果事故真的发生，就要利用通风系统对灾害进行控制，防止其扩大，避免风流出现逆流现象，提升其抗灾能力。

二、通风系统现状及改造措施

对于煤矿建设和设计来说，通风系统是非常重要的一个组成部分，其关系到矿井的投资以及建设速度还有投产时间，同时还会影响到矿井生产效能和经济效益。我们以某煤矿为例，探讨其通风系统当前面临的问题，并提出几点改造措施。

1、现状

第一，存在很多空巷。该煤矿中的通风系统利用的是通风装置以及动力还有巷道和风流对风力进行检测与控制，从而确保井下风向以及风量。在经过长时间的生产之后，该煤矿中存在很多空巷道，当时没有及时将这些空巷道封闭，所以，通风系统在运行时，这些空巷道就占据了很多新鲜的风流，导致风量浪费，对通风系统有效性造成影响。

第二，深井环境存在不少危害。对于深井作业来说，环境危害是影响其生产安全性的重要问题，比如，空气稀薄以及粉尘还有瓦斯等。在深井煤矿开采过程中，对环境控制有着较高的技术要求，若是使用较为常规的手段，不能达到相关安全标准。该煤矿当前在对深井环境中的相关威胁因素进行控制和调节时需要依靠的还是通风系统，但是现有的通风系统已经不能满足深井开采的相关需求。

2、改造

由于当前该煤矿中的通风系统已经不能满足实际通风需求，所以，要对其进行优化和改造。

第一，要在矿井通风系统中加大管理投入。在煤矿中，要对通风系统进行建设，就要增加资金以及技术还有设备方面的投入，另外，还要做好后期管理工作，并及时对通风设施配置进行优化，做好技术实践以及培训工作，确保系统管控的安全性。对于通风系统来说，首先要对相关机械设备做好维护和管理工作，另外，还要对其他辅助设施做好治理工作。在该煤矿中，要想使通风系统减少在输送时的消耗率，就要在当前基础上封闭矿井中的所有闲置巷道和采后区域，对于可能会发生漏风现象的位置要做好治理工作，使无效风量减少，对矿井风量的总体需求进行重新计算。这样之后，要结合风量的总体需求，对风机页片角度以及转速进行调整，使其功率降低，从而减少系统在运行中的相关费用。

第二，对通风的相关监管制度进行完善。对于矿井通风系统来说，要受到实际工况以及技术人员自身素质还有机械设备等方面的影响，为了确保通风系统运行的高效和安全，必须要建立起合理科学的监管体系。在该煤矿中，已经有了相关监管制度，可是当前还没有将长效监管机制建立起来。在煤矿中要将相关工作人员组织起来，结合通风系统中的实际状况对现有的监管制度进行完善，确保系统运行的安全性与稳定性。

第三，要对通风技术进行创新。当前，我国煤矿正处于不断发展之中，开采的范围与规模在不断扩大，在通风系统方面也要求有较大的规模与较高的技术，其复杂性变得更高。该煤矿在进行深井开采的时候采用的主要是多级机站通风系统，由于开采深度的不断增加，系统的相关管理工作量也逐渐增加。当前使用的传统管理技术不能和系统运行管理的相关要求相适应，所以，要利用计算机以及系统工程技术对通风系统进行自动化监控和管理，确保通风系统的经济性和运行效果。

第四，对通风设备性能进行改善。对于矿井通风系统来说，机械设备是基础部分，在深度开采煤矿的时候，要想确保作业安全性，就要对资源配置进行优化，提升通风设备的相关性能。在对煤矿进行深度开采的时候，矿井之中的粉尘以及瓦斯还有火灾会对生产的安全性造成严重影响，而通风系统能够很好地解决这一问题。当前，该煤矿中的通风系统，自然通风与机械通风是其主要的动力源，在实际工作中经常采用的是机械通风方式，但是风机的功率比较小，其通风量不能满足深度开采的实际需要，所以，要对其进行更新。从当前情况看，我国主要采用的风机有两种：一种是离心式通风机，分为G4-73型以及4-73型还有K4-73型；另外一种是轴流式通风机。这些风机适合在矿井下面进行应用，其运转效率比较高，体积较小，噪音也比较低，能够快速适应矿井的环境，通风效果较好。

第五，对员工要做好相关培训工作。从事井下作业具有一定的危险性，对通风系统造成影响的因素也比较多，不能完全控制，因此，在该煤矿中，要对全体员工做好培训，让每一个员工都能认识到一通三防的重要性，重点针对通风系统进行培训，各个岗位和工种都要具有正确的通风意识，掌握基础的通风知识以及瓦斯知识还有相关防治标准，同时还要对井下通风系统的相关要求进行熟悉。

结束语：

综上所述，一通三防是确保煤矿安全的重要举措，其中通风系统是最为基础性的工作，其管理质量直接关系到矿井的稳定和安全。因此，在正确认识到通风系统的重要性的基础上，对现有通风系统进行分析，针对其中存在的问题对系统进行改造和优化。

参考文献：

[1]刘建明，庞贵智.鑫峪沟煤业集团通风系统改造方案[J].山西煤炭，2014（06）

[2]王前龙，杨超，方先锋，等.新郑煤电公司通风系统升级改造方案[J].河南科技，2014（10）

[3]郑飞.关于煤矿矿井通风技术及系统优化设计探讨[J].煤，2014（02）

[4]张宪明.矿井通风系统改造解析[J].科技与企业，2012（07）

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【关键词】煤矿通风；自动化；控制系统

【中图分类号】TD63+5

【文献标识码】A

【文章编号】1672-5158（2012）12-0050-01

随着我国经济的不断发展，能源是我国经济发展的基础。其中煤炭行业随着经济的不断发展也开始发展壮大。各地区开发开采范围逐渐加深加广，相应煤矿事故的发生也逐渐增多。煤矿爆炸事故的发生大多数都是由于矿井内部环境中，大量的危险物质遇到特殊情况所产生的爆炸。煤炭通风系统可以持续的提供良好的空气条件，降低空气中危险物质的含量，有效的控制空气流向和风力大小，尽力避免隐患的出现，减少发生爆炸事故的概率。所以，在煤矿安全生产的工作中，煤矿通风系统占有非常重要的地位，做好煤矿通风系统的工作对于煤矿整体的安全生产、高效生产具有举足轻重的作用。

在矿井通风系统中应用自动化技术，可以增强系统的稳定性和可靠性，提高矿井通风系统的管理水准，减少维护成本和人工成本。在矿井通风系统日常工作中，自动化技术可以自动并精确的计算相应参数，提高系统运行的安全性，改善效果，提高安全管理水平，保证煤矿生产的安全进行。

自动化控制系统是现代自动化煤矿通风系统的核心，应用新型控制系统的设备对整个通风系统进行监控和控制，并且在发生异常晴况时候可以自动作出处理或者报警通知工作人员。

自动化自控系统的控制特点是局部分散检测，整体集中控制。自控系统在通风系统中建立多个监控设备点，对环境中的各项指标如温度、风速、压力、有害物质含量等进行实时的监测，并同时通过数据传输线缆传送到主控制设备。主控制设备在得到相应参数数据之后，通过特定的算法计算出设备凋整方案，根据现场煤矿环境|晴况反馈给控制系统，通过控制系统进行变频、风量调节等工作，从而达到系统自动化控制的目的。

1 自动化控制系统的结构

自动化控制系统的组成有三级结构，第一级是煤矿通风的总站，第二级是监控系统和控制系统，第三级是监控下属传感设备和控制系统下属调节控制设备。煤矿通风自控系统总站负责处理监控系统传输的信号参数，之后通过运算得出控制参数，再通过控制参数进行控制。

1.1 监控系统构成

在监控系统中，主要组成设备是传感设备，传感设备利用检测元件对环境中的各种指标信息如风压、风量、温度、有毒气体、湿度等等数据进行监测，并将监测结果实时的返回主控进行下一步计算和分析操作。传感检测设备被安放在作业环境中的各个部位，合理的进行设计和摆放，争取得到最精确的监测效果。

1.2 控制系统构成

控制系统主要由通风控制设备组成，利用改变转速或者风门调整来增加或者减小风速。并且设置有相应的定时装置等，可以定时的改变风量。控制系统受总系统进行指挥，执行总系统的调整参数，对作业环境进行影响。

1.3 中央总站构成

中央控制系统的核心设备是计算机，利用计算机的扩展接人和输出相应的信号。计算机处理监控系统经过采集传来的各项数据信号，再进行数据的处理，同时对控制系统进行优化调整。根据运算的结果，实时输出控制信号，对控制系统进行调整，从而改变作业环境，形成自动处理的模式。

2 对自动化系统在矿井通风系统中的应用分析

自动化控制系统在矿井通风系统中的应用方面较多，集成了检测、分析、预报、自动报警、建立安全机制等作用，对于提高矿井通风系统运行效率的提高有着重要的意义。自动化控制系统的操作由计算机完成，计算机有运算快，准确并且高效的特点，有效的替代了工作人员进行计算工作，大大的提高了工作效率和缩短在故障出现时排除所用的时间。在实际操作中，可以减少工作人员数量，并且维护过程相对简单。自动化使安全管理工作变得轻松可靠，对于企业的安全生产有了强有力的保证。

2.1 实现数据的实时检测

自动化控制系统对矿井的环境进行实时监控，掌握即时的各种数据，如风量、风压、有害气体含量等参数，将数据在中央总站进行显示，供操作人员掌握和分析。

2.2 对故障的预分析

自动化系统可以集成与输出采集的数据，将实时数据和历史数据同时输出，供工作人员进行分析与对比计算，为对煤矿通风系统的安全管理提供了科学的数据依据，让工作人员实时了解工作晴况和现场情况，预防隐患，减少事故发生几率。

2.3 故障检测与解决

自动控制系统会在通风系统运行不正常的时候进行自动调整和报警工作。智能发出指令对通风系统进行控制，如替换备用风机或者增加出风量等操作。在遇到故障和事故的时候，第一时间进行报警。通过显示即时的各项数据参数可以使工作人家迅速准确的确定故障原因，并且作出故障排除工作。同时，将故障信息进行保存，以便日后进行分析处理，避免同样情况再度发生，减少企业的损失，提高安全生产率。

2.4 可靠的安全机制

自动化控制系统形成可靠的安全机制，对操作人员进行了权限分级，不同级别工作人员可执行的操作也各不相同，如分析人员只可以读取数据，不可以进行修改和对控制系统进行操作。通过权限分级机制，增加自动控制系统的牢固度，避免人员误操作和恶意操作，增加系统的稳定性和安全性。

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关键词:矿井通风系统;均压通风;角联网络;等效风阻;通风压能

引言

矿井通风系统通过风井的主通风机带动矿井中空气流动，为井下各工作地点输送新鲜空气，并消除和稀释井下作业空间内煤尘与瓦斯、一氧化碳等有害气体，以及改善湿热环境［1－3］。同时矿井通风网络通过合理设置局部通风机、通风构筑物等手段调节局部井巷内风流状态，使井巷内部风流状态、风速等能够满足《煤矿安全规程》相关安全、卫生条件，确保通风系统呈现出稳定状态。在矿井通风系统中，角联网络是较为复杂的结构之一，通风调节位置与调节量对整个局部网络状况有着较为明显的影响［4－6］。为此，需要研究角联通风网络的风流特性，在此基础上通过不同的调节手段有效改善角联通风结构的风流稳定性。

1角联网络风流特性

矿井通风系统中各类巷道的相互贯通与连接构成通风网络，根据网络中各支路间拓扑网络关系分为串联、并联和角联3类结构形式［7－8］。串联网络与并联网络结构和调节较为简单，并呈现出等效对称性，且符合风量平衡定律和风压平衡定律;串联网络中改变任意支路内风阻后，该风阻会等效影响整个串联网络，因此串联网络中通风调节设置无特定位置要求。并联网络中调节小风阻支路相对其他支路对整个通风网络等效风阻影响较大，效果也更为明显;并联网络中存在某风路与两并联支路相关贯通，并且该风路的端点分别位于其他风路的区间，不与并联风路的任意公共端点连接，该网络形式被称为角联网络。角联网络多出现在同煤层开采、厚煤层分层开采、邻近煤层开采的相邻工作面各辅助巷道所形成的局部通风网络。角联支路中风流流动状态与漏风形式较为复杂，如图1所示，a1、a2、b1、b2在角联网络中被称为主导线，能够影响角联分支c1的风流方向的支路被定义为正导线，相反则为负导线，即a1、a2所在支路为正导线，而b1、b2所在支路为负导线。角联分支c1的风流状态由两主导线间压差决定，为增加角联分支c1的风量可以对a1、a2支路进行降阻或对b1、b2支路增阻，相反的操作会降低角联分支c1的风量。

2通风系统优化调节措施

2．1不同风流调节方式

矿井通风系统改变主风机工况、增加局部风机以及增加各类通风构筑物等手段，从而达到增压、增阻、降阻等通风网络中风流状态的不同调节效果［9－10］，不同风流调节方式的调节点位置以及特点对比见表1。通常矿井通风系统主要进行局部通风系统的增压调节，该方式一般多针对巷道掘进时的供风不足。巷道内设置通风构筑物或减小巷道截面从而增加通风系统总风阻，迫使主风机的工况点出现向上偏移，以增加风流能耗来提高风压的方式被称为增阻调节。降阻调节与增阻调节相反，需要增加并联巷道或扩大巷道断面尺寸从而为降低风流流动阻力起到调节作用，局部通风系统调节中该方式相对工程量与成本投入较高。通风系统优化调节过程一方面需要注意调节方式的选择，另一方面需要考虑调节量与调节措施施工位置，这些都会影响系统优化后的效果与稳定性。

2．2角联结构风压调节

角联结构中由于正导线与负导线支路间存在风压差，正导线支路风流会经由角联支路泄露至负导线支路，角联支路构成漏风带，而如果负导线支路为邻近工作面采空区时，会增加该采空区遗煤自燃风险。通过在角联结构中设置通风调节设施和局部通风机调整角联结构中正、负导线支路间的风压压差，改变角联支路风流流动状态，该方式被称为均压调节，该方式能够有效地抑制邻近工作面漏风、环境中粉尘以及有害气体超限。均压调节针对被调节区域状态被分为开区均压与闭区均压，通常闭区均压调节主要针对封闭采空区内遗煤自燃的防灭火措施，而开区均压设置在正常回采的工作面区域，根据调节措施不同，又分为风窗均压调节、局部通风机均压调节和联合调节。均压调节抑制漏风状况的原理在于调节正、负导线支路的风阻，使角联结构中的各支路风压和风阻达到一定平衡状态，能够有效抑制角联支路所形成的漏风带风流泄露现象。角联结构均压调节中增加正导线支路风阻会减少通过角联支路流向负导线支路的风量，相反在负导线支路设置增阻措施会使流入负导线的风量分支，为抑制角联分支漏风，应优先考虑对风流风量较大的分支设置增阻调节，即优先利用正导线分支上已有通风调节设施进行降阻调节，当不适于在正导线支路设置通风构筑物时，则在负导线方向设置必要增阻措施用来保证角联结构中的风流状态稳定性。

3实例分析

3．1工程概况

同煤集团马脊梁煤矿由西一回风斜井、西三回风立井带动矿井正常井下通风，其中3号煤层集中轨道巷、3号煤层皮带巷通过8号煤层胶带斜井与8号煤层材料斜井、1136大巷构成角联通风网络。8号煤层材料斜井与1136大巷巷道断面大、距离短、风阻小、进风量大、压能较大，而与进风斜井连接的胶带斜井断面小、距离长、风阻大、进风量小、压能小，导致有大量风流由8号煤层材料斜井流向胶带斜井，而集中轨道巷的风流经过3号煤层调车硐室，由于硐室及轨道巷内车辆与设备原因风阻较大，并释放大量热量导致流经该风路的风流呈现湿热状态，并伴随大量雾气，该角联通风网络整体呈现风流不稳定状态需要进行相关调节。

3．2风流调节方案及效果

3．2．1方案一由于西三回风立井带动石炭系一盘区用风量的用风，而西一回风斜井主要通风机供风相对盈余，初期通过提高流经8号煤层各巷供风量，将供风量由780m3/min调整为1225m3/min，并降低材料斜井下部进风量，由原来的325m3/min调整为210m3/min。进行增压调节后，胶带斜井下部风量由455m3/min变为1015m3/min，8号煤层材料斜井进风增加后由3号煤层车场流向8号煤层胶带斜井，胶带斜井出风量增加，未起到调节效果。

3．2．2方案二为控制胶带斜井出风量问题，后期提出通过降阻的方式调节胶带斜井风流状态。1136水平大巷与中央变电所回风绕道设置有密闭墙，通过打开该风路将原有密闭墙调整为调节风窗，使1136水平大巷风流短路，而材料斜井风压、进风量都有一定的下降，风压由原来180mmH2O下降至152mmH2O，而进风量由原来2720m3/min下降至2395m3/min。增大流入3号煤层各巷内的风量，将3号煤层一盘区皮带头进风量增大至410m3/min。对8号煤层的回风量进行调节，将回风量由原有的780m3/min增大至1000m3/min，迫使由材料斜井下部流向8号煤层的风量由原来的325m3/min降至210m3/min。后期的方案二调节后，胶带斜井风流风向发生改变，由原出风状态改为进风状态，而原有出风量平均约为412m3/min，调节后进风量为780m3/min，降低原有的胶带斜井漏风状态，提高8号煤层各需风区域有效供风量，增加了角联系统的稳定性。

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关键词：煤矿　闭环监测　自动风门　远程控制　地感线圈

0　引言

矿井通风是煤矿安全生产的基础，它不但具有向井下各用风地点输送新鲜风流，保障井下作业人员的呼吸的重要功能，同时，还肩负着稀释、排除矿井瓦斯与粉尘以及作业区间的降温等重任[1]。近年来，随着矿井向集约化发展，大型和特大型矿井的出现已使矿井通风方式突破了原有的中央式、对角式、混合式等简单方式[2]，而出现了安全可靠性更强的区域式通风布置，即将矿井划分为若干个区域，每个区域均有一组进、回风井，各个区域相对独立的通风方式[3]。在这种集约化生产方式下，通风系统就显得格外重要，更要求通风系统具有较强的稳定性、可靠性和合理性[4]，具有较强的抗灾能力。但是，集约化生产同时也给我们带来许多难题和挑战，需要我们进一步研究出适应现代化、集约化、大型及特大型矿井通风的技术和装备。通常情况下，矿井通风系统从监测、分析到控制决策是相互脱节的。如监测系统对通风系统进行监测，然后技术人员再对通风系统的相关数据进行分析（必要时还要进行人工测定）和评价，找出不合理的因素，提出改造方案，最后再对通风系统进行调整和改造[5]。这种从监测、分析到决策控制的开环过程，需要花费较长的时间，待作出通风系统调整或改造的决策后，可能原有的通风系统已经改变。要实现对矿井通风系统实时闭环监测、分析与决策控制，必须从技术上提高现有的通风设施、设备的自动化、智能化水平[6]。

自动风门在矿井通风系统的智能化优化过程中扮演着十分重要的角色，实践表明，在传统的自动控制方式很不理想的现实情况下，地感线圈的应用将会解决以往出现的难题。地感线圈是一种埋于地下的电感线圈，在通电的情况下，地感线圈周围会产生稳定的电磁场，当有金属导电物质通过并切割磁力线时，磁场和线圈的电感量都会发生改变，这样就可以利用一些检测装置通过检测其电感量的变化来检测有无金属物体通过，再据此发出控制信号。地感线圈技术在近两年已经得到突飞猛进的发展，已广泛地应用于交通、住宅小区和停车场等处的大门管理，进行有、无车的识别。当车辆通过埋有地感线圈的地面时，由于车底的铁板引起电感量的变化，当检测装置检测到电感发生变化后，便得到车辆通过的信息，继而发出控制信号，控制大门的开、关、停等状态。地感线圈虽然已经较广泛地应用于交通等行业，但还没有应用于煤矿井下，也就是说其产品没有解决防爆问题。众所周知，本安电路最关键的因素之一是电容和电感元件，而地感线圈本身就是一个大电感元件，检测电路也是一个基本的LC振荡回路，要解决防爆问题，首先要优化电路参数，合理匹配振荡回路的能量。本文经过大量的研究和试验，终于研制成功可用于煤矿井下的地感线圈。

1　工作原理

测量电感的方法多采用阻抗法和电桥法。阻抗法适宜测量较大的电感，但精度不高；而电桥法虽然测量精度较高，但操作烦琐，过程较长，浪费时间。采用传统模拟电路存在难以克服的缺陷，即如果灵敏度设置得太高，环境变化所带来的影响往往会引起误动作；如果灵敏度设置得比较低，又可能发生漏检。本文在大量的调研和实验研究工作的基础之上，采用现代电子设计潮流，对地感线圈检测装置进行了重新设计，LC回路的原始振荡信号（模拟信号）被量化。将LC振荡电路输出的正弦振荡信号送入整形电路后，并将得到的方波信号送入89C2051的P3.5（T1）中。在TI的计数器工作方式下，当信号由高电平变为低电平时，计数器加1。定时器T0中断的同步启动计数器T1，当定时到5ms以后，用计数值经过运算就可以计算出被测电感的值。计算出的数字信号再通过MCU进行计算，随时跟踪微小的频率漂移，将参考量变成数字化的和动态的，有效克服了模拟电路处理的弊病。特别的，本设计采用了高性能集成电路和手动复位（WDT）的单片机设计而成，具备工作稳定，调试简单、地感线圈适应性好等特点。地感线圈经过特殊处理和封装，非常适合具有爆炸危险的场合使用。地感线圈检测装置工作原理如图1所示。

2　检测电路的硬件设计

地感线圈检测装置的硬件主要由检测电路和控制电路构成[7，8]。检测电路用于检测电感量的变化，控制电路作用是在检测到电感量变化以后发出控制信号。该电路主要由被测电感（地感线圈）、电容和整形电路组成。其原理是利用LC振荡电路产生正弦信号，送入整形电路。最后输出为方波信号。其电路如图2所示，其中，L1即为地感线圈。

3　检测电路的软件设计

检测电路的软件流程框图如图3所示。电感自检：如果电感连接不正确或没有连接电感或电感损坏或电感量超出范围时，则定时中断中的记数值d为零。上电以后程序会在一个定时中断以后检测变量d，如果d为零，则认为电感存在问题，蜂鸣器报警。否则程序向下执行；初始状态的设定：有、无车通过的状态会引起电感的变化，为减小计算误差，本程序是通过判断周期的大小来实现电感检测的，因此，初始状态的设定就是对初始周期（T1）的设定。在确认电感连接正确以后，判断是否有按键按下，如果有复位键按下，则对初始周期进行修改；如果没有，向下执行程序。

初始周期是对无车状态的初始设定，记下初始周期的同时就是记下了无车状态下的电感量。以后只要检测到某一周期与初始周期的差大于某一数值δT时，即认为有车。初始周期T以及变量δT的计算方法如式1、式2和式3所示。

4　地感线圈灵敏度测算

地感线圈的灵敏度与初始电感量δT有着密切的关系。图3中LC振荡电路可知，被测电感可按式4计算：

式中：L——被测电感的电感量，μH；

T——初始周期，μs；

C——有公式5确定的电容值，μF。

将式（1）、（2）分别代入式（3）可得到式（6）。

由式（6）可知影响系统灵敏度的只有记数值d，d越大，δT就越小，系统灵敏度越高。增加d的办法只有在单位时间内（5ms）增加信号的振荡频率，而影响线圈振荡频率的因素有两个：即检测电路的参数和被测电感的大小。在检测电路的参数已经确定的情况下，地感线圈的电感量就决定着系统的灵敏度。地感线圈的电感量对系统灵敏度的影响可采用下述方法估计。

根据式（4）可知，T时的电感量L=■，T1时的电感量为L1=■，因此δL如式（7）：

将式（1）、式（2）以及电路参数分别代入式（7），计算可得电感增量：

即只要系统检测到电感量与标准电感量L1（由初始周期计算出的电感值）的差大于δL，系统就认为有车到来。由式（8）可知影响δL的只有变量d，d与δL成反比例关系，而d会随地感线圈电感量的变化而不同，当地感线圈的电感L增加时，周期T增加，频率F减小，则d减小，δL增加。因此地感线圈本身的电感量越大，系统的灵敏度就越小。为防止因电感的漂移所带来的误操作，应保证δL≥1μH，即地感线圈的电感应大于150μH。

5　地感线圈的芯线与封装处理

地感线圈的芯线采用截面积0.75mm2的多股护套线，如图4所示。将多股护套线穿入PVC管中，然后用环氧树脂封装，并引出两条接线，就形成了可用于煤矿井下的防爆、防水、防潮及防腐的地感线圈。

6　结论

本文研制了适用于煤矿井下的自动风门的地感线圈，该线圈较传统的控制方法具有如下的优点：结构简单，埋在地面以下，可以避免意外破坏和人为破坏，也不占用井下巷道空间；线圈可以密封在保护外套内，可以防水防潮；传感器线圈无其它电子元件，使用寿命长；地感线圈传感器仅感测金属矿车的通过，对工人的通行没有感应，有效地做到了人、车信号分离，有利于进行程序控制，同时也避免了上下班时频繁地启动气动装置，有利于提高自动风门的寿命。实践表明，该线圈能很好的满足煤矿井下实际工作的需要。

参考文献：

[1]王洪德，马云东.矿井通风系统可靠性理论与应用研究[M].北京：煤炭工业出版社，2004.

[2]杜栋，庞庆华.现代综合评价方法与案例精选[M].北京：清华大学出版社，2005.

[3]叶义成，柯丽华，黄德育.系统综合评价技术及其应用[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[4]王英敏.矿井空气动力学与矿井通风系统[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[5]黄祥瑞.可靠性工程[M].北京：清华大学出版社，1990.

[6]刘法治.PLC在矿井通风控制系统中的应用[J].化工自动化及仪表，2007，34（6）：88-89.

[7]张国建.掘进工作面智能通风控制系统的设计与应用[J].煤炭科学技术，2008，36（5）：76-79.

[8]盛同平，彭担任.掘进工作面通风监控系统的OPC通讯[J].矿业安全与环保，2009，36（03）：41-42，45.

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关键词：矿井通风；矿井通风系统；通风机；改造；通风系统

引言

矿井通风设施被作为其生产体系中缺一不可的要素，它是否可靠与整个矿井的安全工作和实现收益有着密不可分的关系。保证矿井通风设施的实用性与可紧急预警的效果是为了有效地降低在发生爆炸、矿难等事故中所造成的一系列损失。

在煤矿出煤时，首先，矿井通风工作要在煤矿出煤以后进行及时通风处理；第二，伴随大规模的需求，煤矿的挖掘深度强度都在增加、作业的时间也在延长，但原先遗留下来的井道仍然存在，这就给矿井下通风带来极大的安全隐患，通风口不符合实际情况等问题不断出现。上面这两个状况带来的弊端不容忽视：（1）矿井通风体制实用性差，无法起到基本的应急作用；（2）很多废旧矿道里的通风设施未拆除造成不必要的能源浪费。

1 矿井通风系统简化优化的方法和依据

矿井通风体系合理有效的得到使用，通风设施高效运用被认为是做好矿井安全工作与通风管制的主要内容之一。第一，有效实用的矿井通风体系务必须具备以下特征：通风机器配置数量精简，通风布局简便合理不存在浪费现象；通风布局要按照科学比例根据风力、风段等数据分配；风量大小可以保证矿井安全的要求而且有可控度；预防、抵抗灾害的作用；矿井安装的所有通风设施合理高效实用。矿井的不断变化发展，原有的通风设施已经很难适应当前矿井发展的需要。所以，只有在原来的基础上，尽可能的实现资源的有效利用。争取减少投资情况下保证最好的效果。详细方案如下：（1）搞清楚现有的矿井通风设备。调查清楚现有通风布局、通风能力、拿出详细的数据。（2）矿井目前通风实际情况剖析。通风布局做出实用性最强情况下的解析。结合现有矿并的长度、出风口的位置，针对当今矿井通风及其设备存在的一些问题进行有效地分析并加以解决。

2 等积孔不是评价矿井通风易难程度的唯一指标

2.1 矿井选用的通风设施是否合理，是否可以确保在工作时达到理想化的效果。

2.2 矿井通风设施的安装，通风设施安装直接影响到它的具体工作情况，通风实施的实际使用效果及其规范要求。

2.3 矿井的进风量能不能达到预计程度。

2.4 矿井的实际使用通风程度并没有严格界定，等积孔这个词，最先使用实在测试风机质量上，但在进入矿井通风这个工作领域后性质发生了改变，测试风机用的铁片孔，空间阴力在矿井通风的时候由于通风道长、妨碍力增加，除此之外还有毒害气体出现、挖采作业等各种原因，将等积孔作为矿井通风量检测的唯一标准是不正确的。

3 通风机改造时的注意事项

3.1 让弯曲的页面取代直直的页面对设备实施变形计划时，必须结合矿井里的实际状况，根据情况拿页面。多了，浪费资源；少了，没有效果白做工。

3.2 页面在实际放应用时必须对它们一一称量，然后依照这些数据再逐一进行安装工作，来确保设备运转时达到最好的效果，必要的话需要进行验证。

3.3 对于从外面就进行改变的设备，首先得确保它的安全作业同时还得确保它的作用效果，组拼时，一定要看好页面和机器的空隙，实在弄不准的时候，可以调整机器，改变页面。

3.4 不规则的页面它的不规则程度肯定也不一样，组装角度肯定也不一样。部件有大小差别，这样安装手法及角度也不一样。所以，在拼装这种页面时，一定要保证它们角度正确，方向正确。必要时进行现场试验，这对风机的效果很重要。

3.5 组拼的时候，必须缩小页面大小和稳固的部件间的距离，普通情况下3-4厘米最好。

对通风机进行技术改造，可有效地解决矿井供风不足问题，满足了生产的需要；可有效地解决老、旧风机给安全生产带来的隐患，保证了矿井通风系统的安全运行；可最大化地利用原有资源，节省投资，给企业带来可观的经济利益。

总之，对矿井老、旧风机进行技术改造势在必行。不但切合矿井实际需要，而且也给企业带来显著的经济效益和社会效益。

4 通风系统经济运行对策与效益分析

4.1 选用高效节能型风机

新建矿井，必须选用高效率、低噪音、曲线较平缓的新型节能型风机，除能够长期安全运行外，其高效区范围大，并且能够适应不同生产布局的需风要求，兼顾采区生产的前、中、后期及其巷道布置，做到运行工况点总是处于高效低能耗区域内，减少通风电费和通风成本。

4.2 对现有风机进行节能改造

风机的节能改造可综合考虑三点因素：更换为高效率对旋风机，采用变频调速和缩短投入成本的回收期。对现有主扇效率在60%以下的21组风机进行节能技术改造，使31组风机效率平均提高到60%以上，如果风机效率提高10%，则每年通风电费可由4765174万元降低到4003万元，每年至少节约电费762174万元。

4.3 合理开采布局，优化通风系统

应用电子计算机进行通风网络解算和分析，从而实现合理开采布局，优化通风系统。各个通风方案要验算其通风能力，分析其通风效果，这就需要进行矿井的通风网络解算工作。主要包括以下程序：

（1）风量自然分配程序。这个程序是采用H#Cross迭代法，在网孔选择方面应用了图论中关于最小树的理论而编制的。该程序可用于解算存在自然风压、固定用风量的多台风机的网络解算，可以求算各分支巷道的风量自然分配和风机工况。

（2）风机选优程序。在风量自然分配程序的基础上编制风机选优程序。程序数据库内已列有国产70B2、4）72、4）73和9）57系列等通风机的特性曲线参数，即各台风机的风量Q和风压H及效率的3个数值组。根据矿井（或各个风机系统）的风量要求，程序可以自己选出功率消耗最小的风机，并在该风机驱动下，求出各风道分支的风量分配。

（3）矿井风量优化调节程序。根据现场的风流调节方法，以最大风压路线为基准，而在其他风流的风路系统中加调节风窗来控制。这种方法常使矿井风压普遍增大。造成通风运营费用的不合理，有时还会出现矿井风量不足的问题。较好的调节方法应该是在把较低风压路线的风压调上去的同时，使高压路线的风压尽量降下来。其办法是在矿井的回风区寻找有流入最大风压路线的风道，在这个风道上设置调节风窗，截流一部分风量流人最大风压路线内，从而降低最大风压路线的风压。目前已编制了计算机程序，可以自动编排各条风流路线，寻找合适的调节风道位置，计算调节量大小，使调节后的通风能耗达到最小。

对现有通风系统进一步优化问题是比较复杂的系统工程，任务艰巨，它包括地面装备的高效运行和井下网络的优化。往往是通风设备虽然陈旧、效率低下、性能降低、运行费用高，但是由于资金问题而不愿意优化。建议决策者从提高经济效益的角度，算一算优化前后的经济帐，下决心逐步更换成高性能通风设备。

参考文献

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【关键词】井下；通风管理；信息管理系统

矿井通风管理是矿井生产过程中重要管理内容。通风状况直接影响到井下工人的生命安全和生产效率、经济效益。因此，要针对现场实际情况，解决相关的矿井通风技术难题，从系统安全角度出发，提高通风管理的整体水平。

1 加强通风安全管理

1.1 计划管理

在通风安全管理工作中预先的计划管理处于首要位置，主要包括以下内容：

（1）计划编制：编制计划的主要依据是国家安全生产方针、矿井生产发展计划、技术装备、技术水平及通风安全技术资料。计划可分为中长期计划、年度计划和月计划。

（2）计划落实：根据计划要求合理分配资金、人力、物力，认真贯彻落实，无特殊条件变化应确保计划实现。

（3）计划检查、总结和分析：每期计划执行中和结束后要进行检查、分析和总结，对事故隐患及计划存在的问题及时解决，并对下期计划进行全面安排，提出保证计划完成的措施。

（4）计划调整：如果计划在实施的过程中遇到地质条件变化、资金或设备不能到位，采取措施后仍不能解决时，可适当调整计划，但必须满足安全生产需要。

1.2 技术管理

（1）技术文件和技术资料管理：图纸要齐全，反映实际情况。每个矿井必须有通风系统图、通风网络图和防尘管路布置图，对于有监测系统、煤矿防火灌浆和瓦斯抽放系统的矿井，要有监测系统图、防火灌浆和瓦斯抽放管路系统图等，技术数据要齐全。需要收集、储存的数据有主要井巷的通风参数，如长度、断面、风阻；煤矿中煤层瓦斯含量，瓦斯相对涌出量，瓦斯绝对涌出量，瓦斯地质资料，煤层的自燃倾向性鉴定资料，自然发火期统计资料，煤层的最短自然发火期等；主要通风机的性能曲线，局部通风机的型号及其性能参数。各种报表应数据齐可靠及时。技术文件要齐全。施工应有安全技术措施，各工种有岗位责任制和技术操作规程。建立健全技术档案。各种报表应存档，各类台账健全，各种检查记录齐全。

（2）制定符合本矿的风量计算办法，矿井和采掘工作面配风合理。定期进行主要通风机性能测定和矿井通风系统阻力测定，以获得主要通风机性能实测曲线和关键阻力路线的阻力分布等资料。

1.3 通风系统管理

井下一切通风设施，如风门、风窗、风桥、密闭墙等必须有专人负责维修管理，使其保持完好状态。随工作面推进和迁移应及时进行通风系统调整和风量调节。在改变通风系统时应预先制定计划和安全技术措施，严格履行审批手续。

1.4 通风仪表管理

矿井必须配备足够的通风安全检查仪表，并定期进行校准和维修，其完好率应达90%以上，下井仪器、传感器的合格率必须达l00%。

2 通风安全的计算机管理

2.1 建立通风安全数据库

建立和使用好通风安全数据库、图库、模型库是利用计算机定期进行通风系统模拟和分析及进行现代化管理的依据。通风安全数据库主要有通风系统、通风报表、防火和防尘、煤矿的瓦斯管理等。

2.2 通风安全计算机辅助决策及设计

借助DOS或专家系统，可实现对矿井灾害的救灾方案预演、优化和科学决策。在进行矿井通风设计、调整通风系统和进行风量调节分配时，借助计算机进行通风网络解算、通风机优选、模拟各方案结果，对于优化方案，提高工作效率有很大帮助，同时，也可实现计算机绘制通风系统平面图、立体图和通风动态图等。现已开发应用矿井管理信息系统、通风安全管理信息系统和矿井救灾决策专家系统等软件，应用效果较好。

通风安全管理信息系统是用系统科学的观点，基于现代安全管理理论，以计算机和现代通讯技术为基本信息处理手段和传输工具的、能为管理决策提供信息服务的信息系统。它是由人与计算机组成的，能进行通风安全管理信息的收集、传递、储存、加工、分析和利用的系统。

2.3 计算机技术管理

矿井通风技术管理信息系统根据矿井的实际情况，可包括如下子系统：建立煤矿瓦斯数据库，瓦斯突出数据库，防尘数据库，通风监测技术数据库，通风测定仪表数据库，矿井火灾数据库。矿井通风技术管理信息系统能有利于矿井通风技术管理，全面提高矿井通风科学管理水平。

3 建立通风安全信息管理系统

矿井通风的日常事务管理主要包括人员的分工、停开工区域通风调整、通风报表、处理日常通风问题等。目前，我国煤矿通风管理的模式基本上是总工程师、通风副总工程师、通风区（科）长负责制。在进行具体决策时，由负责矿井通风和安全的通风区（科）长根据任务安排、通风调度的记录等进行。这种传统的通风管理方法的优点在于任务安排直接、决策快捷。但总工程师、通风（安全）副总工程师、通风区（科）长每天要做出大量决策，而对于某一具体决策，一般都是根据经验进行，由于个人经验的局限性，可能出现偏差。而通风日常管理信息系统，是将矿井通风所有信息存储在系统中，可以随意调用，且带有系统分析功能，能从一定程度上协助总工程师、通风区长进行决策，有利于实现决策的科学化。计算机通风信息管理系统的功能包括：

（1）计算机图形显示。包括矿井通风系统图、通风系统示意图、通风网络图、避灾路线图。在图上标明用风地点、风量分配、风流方向、通风设施位置等，主要图件根据矿井最新情况加以刷新。利用计算机显示矿井通风有关图形，更新快且容易。

（2）利用计算机建立通风设施管理数据库。包括矿井局部通风机运行情况，如风量、风压、风筒漏风、有毒有害气体浓度；各类通风设施，如风桥、风门、密闭的构筑位置及损坏程度；通风测量仪表的库存数量、使用、检测检修情况等；主要通风机的运转情况，包括工作风压、风量、耗电量、电机功率、效率等。

（3）通风管理制度及其执行记录数据库。包括有关矿井通风管理的法律法规、行业规范等文件。信息收集的范围是与技术管理有关的、矿井当前适用及今后可能遇到的技术问题。同时对信息进行分析和分类，建立可多条线索查询的数据库系统，技术人员可准确、完整地检索到相关的内容。

（4）提供各类统计分析报告。包括通风风量测定及全矿风量综合分析、通风阻力测定及阻力分布情况分析、主要通风机性能检测鉴定报告及性能评估分析、反风演习报告、煤矿瓦斯鉴定和分析、煤层自燃倾向性鉴定和矿井火区分布定位以及各参数测定时间和数据分析等。

（5）提供通风管理机构与管理人员信息，包括各类人员的工作、职位、素质等。计算机通风信息日常管理系统将全矿井与通风相关的基本情况通过计算机数据库统一管理，然后通过网络使其在全矿或更大范围内资源共享，决策人员可根据需要随时查询各种记录和状况，运用该系统能协助决策人员准确分析和科学决策。

【参考文献】

篇10

关键词：矿井；通风；安全管理；

Abstract: The management is the core of the safe exploitation in non-coal mining enterprises. To achieve the modernization of ventilation and safety management is a fundamental measure to change the non-coal mine safety. Combination of non-coal mine safety theory and science and technology, to achieve the people - machine - environment system in the best security status, to achieve the air volume of underground wind location and concentration of harmful gas and other underground work environment was monitoring and control at all times, and it can get the optimal management, to create the conditions for the non-coal mine safety production. Management of non-coal mining process is the top priority of mine ventilation system, the condition of ventilation directly affects the lives and safety of the miners and production efficiency. Therefore, to achieve the non-coal mine ventilation and safety modern management, it must to create a safe and comfortable working environment for miners.Key words: mine; ventilation; safety management;

中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：

一、加强通风安全管理

通风安全管理是动态管理。非煤矿作业场所经常变化，不安全因素不可能完全预见，因此，在具体工作中应及时收集和处理各种信息，对生产环境的不安全因素进行分析，不断充实完善安全技术措施和管理制度，实现通风安全管理目标。

（一）计划管理

通风安全管理应根据矿井的地质条件、安全和开采技术条件而具体采取安全措施。编制计划主要依据是国家安全生产方针、矿井生产发展计划、技术装备、技术水平及通风安全技术资料。在编制年度和月生产计划的同时，必须根据矿井的实际条件，编制保证安全生产的通风、辐射、防火、防尘和降温等工作计划。根据计划要求合理分配资金、人力、物力，认真贯彻落实，无特殊条件变化应确保计划实现。每期计划执行中和结束时要进行检查、分析和总结，对安全隐患和计划存在的问题及时解决，并对下期计划进行全面安排，提出保证计划完成的措施。如果计划在实施的过程中遇到地质条件变化、资金或设备不能落实，采取措施后仍不能解决时，可适当调整计划，但必须满足安全生产需要。

（二）技术管理

技术文件和技术资料管理。图纸要齐全并能正确的反映实际情况。每个非煤矿井必须有通风系统图、通风网络图、防尘管路布置图、瓦斯监控系统图，对于防火灌浆和瓦斯抽放系统的矿井，要有防火灌浆和瓦斯抽放管路系统图等。需要收集储存的数据有主要井巷的通风参数、矿层瓦斯含量、瓦斯相对涌出量、瓦斯绝对涌出量、瓦斯地质资料、非煤矿层的自燃倾向性鉴定资料、自然发火期统计资料、非煤矿层的最短自然发火期、主要通风机的性能曲线、局部通风机的型号及其性能参数。所有仪器应有说明书，建立技术档案。各种报表应存档，各类台帐（密闭墙台帐、火区台帐、局部通风机台帐、注水台帐等）健全，各种检查记录（通风设施检查记录、反风设施检查记录、瓦斯检查记录和瓦斯涌出异常检查记录等）齐全。制定符合本矿的风量计算方法，采掘工作面风量分配合理。定期进行主要通风机性能测定和矿井通风系统阻力测定，以获得主要通风机性能实测曲线和关键阻力路线的阻力分布等资料。

（三）通风系统管理

井下一切通风设施，如风门、风窗、风桥、密闭墙、栅栏等必须有专人负责维修管理，使其保持完好状态。随工作面推进和迁移应及时进行通风系统调整和风量调节。在改变通风系统时应预先制定计划和安全技术措施，严格履行相关审批手续。

（四）通风仪表管理

非煤矿井必须配备足够的通风安全检查仪表，并定期进行校准和维修，其完好率应达到90%以上，下井仪器、传感器的合格率必须达到100%。

二、通风安全的计算机管理

（一）建立通风安全数据库

建立和使用好通风安全数据库、图库、模型库是非煤矿井通风安全管理和非煤矿企业管理现代化的标志，是利用计算机定期进行通风系统模拟分析和进行现代化管理的依据。通风安全数据库主要有通风系统、通风报表、防火、防尘和瓦斯管理等。

（二）通风安全计算机辅助决策

通风安全管理信息系统是用系统思维的观点，基于现代安全管理理论，以计算机和现代通讯技术为基本信息处理手段和传输工具，能为管理决策提供信息服务的信息系统。它是由人与计算机组成的，能进行通风安全管理信息的收集、传递、储存、加工、分析和利用的系统。在进行矿井通风设计、调整通风系统和进行风量调节分配时，借助计算机进行通风网络解算、通风机优选、模拟各方案结果，对于优化方案，提高工作效率有很大帮助。

（三）计算机技术管理

非煤矿井通风技术管理信息系统包括建立非煤矿瓦斯数据库、瓦斯突出数据库、防尘数据库、通风监测技术数据库、通风测定仪表数据库、非煤矿井火灾数据库等。非煤矿井通风技术管理信息系统有利于矿井通风管理，能全面提高矿井通风科学管理水平。

三、建立通风安全信息管理系统

非煤矿井通风的日常事务管理主要包括人员的分工、停开工区域通风调整、通风报表、处理日常通风问题等。通风管理的模式基本上是总工程师、通风区（队）长负责制。在进行具体决策时，由通风区（队）长根据任务安排、通风调度的记录等进行。这种传统的通风管理优点在于任务安排直接、决策快捷，他们每天要做出大量决策．而对于某一具体决策，一般都是根据经验进行，由于个人经验的局限性，可能出现偏差。通风日常管理信息系统，是将矿井通风所有信息存储在系统中，可以随意调用，且带有系统分析功能，能从一定程度上协助总工程师、通风区（队）长进行决策，有利于实现决策的科学化。

（一）计算机图形显示

主要包括非煤矿井通风系统图、通风系统示意图、通风网络图、避灾路线图等。在图上标明用风地点、风量分配、风流方向、通风设施位置等，主要图件根据非煤矿井最新情况加以刷新。利用计算机显示非煤矿井通风有关图形更直观，更便与合理管理。

（二）利用计算机建立通风设施管理数据库

主要包括非煤矿井局部通风机运行情况，如风量、风压、风筒漏风、有毒有害气体浓度。各类通风设施，如风桥、风门、密闭的构筑位置及损坏程度。通风测量仪表的库存数量、使用、检测检修情况等。主要通风机的运转情况，包括风压、风量、耗电量、电机功率、效率等。

（三）通风管理制度及其执行记录数据库

主要包括有关非煤矿井通风管理的法律法规、行业规范等，同时对信息进行分析和分类，建立可多条线索查询的数据库系统，技术人员可准确、完整地检索到相关的内容。

（四）提供各类统计分析报告

主要包括风量测定及全矿风量综合分析、通风阻力测定及阻力分布情况分析、主要通风机性能检测报告及性能评估分析、反风演习报告、非煤矿瓦斯鉴定和分析、非煤层自燃倾向性鉴定和矿井火区分布定位以及各参数测定时间和数据分析等。

（五）提供通风管理机构与管理人员信息

主要包括各类人员的具体信息。计算机通风信息日常管理系统将全矿井与通风相关的基本情况通过计算机数据库统一管理，然后通过网络使其在全矿或更大范围内资源共享，决策人员可根据需要，随时查询各种记录和状况，进行科学决策。

四、结语

通过运用计算机等技术手段，进一步提高了非煤煤矿井下通风管理水平，随着科学技术的不断进步，将有更多的新技术应用到非煤煤矿安全生产中。

参考文献

[1]张国枢.通风安全学[M].江苏:中国矿业大学出版社，2009

[2]王永安，李永怀．矿井通风与安全［J］.北京：煤炭工业出版社，2005

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