井下采矿矿井通风节能技术探讨

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摘要：分析研究井下采矿矿井通风节能技术的必要性，探讨井下采矿矿井通风节能技术影响因素，阐述井下采矿矿井通风节能技术，以期对相关工作有所借鉴。

关键词：井下采矿；矿井通风；节能；措施

当前虽然中国矿井开采量处于世界前列，但在矿井开采过程中由于矿井通路过长，导致通风不畅的问题十分明显。不良的通风可以导致矿井内有毒有害气体无法及时排出矿井外部，这些有毒有害气体由于在矿井内聚集，影响矿井内人员生命财产安全的同时也在一定程度上影响了矿井中煤矿资源的开采[1]。因而，建立完善的矿井通风系统是保证矿井安全生产的基本条件，最重要的是要加强矿井通风量，为了达到这一目标，就要不断改善及研究矿井的通风系统，通过合理布置矿井、优化矿井通风路径及采用新型高效通风系统，加大矿井内部通风，使矿井内部有毒及有害气体迅速及时从矿井内排除，此外，通过高效节能的井下采矿矿井通风技术，积极响应中国可持续性发展号召的同时，也给采矿单位带来最大的经济效益。本文通过对井下采矿矿井通风节能技术影响因素及井下采矿矿井通风节能技术方面做出探讨，希望为中国井下采矿矿井通风节能技术带来一定的参考与借鉴意义[2]。

1井下采矿矿井通风节能技术影响因素

1.1矿井布局的影响。在矿井内部的采矿工作进行过程中，由于矿道挖掘布局受到矿场采矿场地情况、矿井挖掘生产状况及矿井内部地质变化的影响，因而其布局是时刻变化的，随着矿道不断变化，矿井内部的风道也会随着矿道的变化持续变化，在这一过程中，需要重新设计及安装矿井风道及通风系统，这样在一定程度上耗费了巨大的时间，同时会影响矿井的采矿进程。由此而见，矿井布局对矿道通风有至关重要的影响，为了保证矿井有一个良好的运营状态并获得足够的经济效益，合理的矿井布局是至关重要的。但是，现阶段大多数矿业集团都对于矿井布局并未引起足够重视，使得矿井通风不畅，给人身财产安全及经济效益带来极大的不利影响[3]。1.2矿井风道断面的影响。在对矿井风道的研究中，常常会发现由于矿井风道设计不合理，尤其是部分矿井风道断面设计过小，或由于长时间使用而导致矿井内部风道受损现象时有发生。这些问题一方面会使矿井风道内部的通风阻力不断加大，另一方面也会使风压及风量急剧降低，这两方面原因都会使矿井通风能耗持续加大，使矿井内部通风系统持续以低能耗的方式运行。1.3矿井通风构筑物的影响。通过对中国现行矿井通风系统的研究，发现通风构筑物可以对矿井内部的风量流通起到调节作用。但是根据目前矿井实际开采情况，相关采矿单位的管理人员并未对矿井通风构筑物引起足够重视，导致在设计过程中对矿井的通风构筑物设计并不规范，无法使通风构筑物的功能发挥应有效能，使矿井风道漏风及串风现象持续发生，使得矿井内部通风阻力不断加大，矿井通风效果无法达到矿井风道最初设计的预期目标[4]。1.4矿井通风机能效较低。一方面通风机本身工作效率非常低，另一方面通风管理标准的单一性也不利于通风节能，如实施276个工作日，节假日期间的通风与生产期间的通风标准使用同一标准；抽采效果不同，通风标准相同；管理上“严要求”，政策指令性要求高于《煤矿安全规程》等，人为因素造成矿井通风能效低下[5]。

2井下采矿矿井通风节能技术措施

2.1优化调节通风系统。合理优化矿井内部风道的通风线路，以实现有效降低风道内部风阻，保证矿井通风系统可以正常使用，最有效的方法就是调节矿井通风系统，提高其工作效率。在设计过程中发现，由于矿井深度不断加深，矿道内部越来越曲折，因而，导致矿道阻力不断加大，降低整个系统的工作效率，在设计矿道时，一定要优化矿井矿道路线，合理选择最短路径，及时封堵废弃矿道，防止由于废弃矿路造成整个通风系统风阻加大[6]。此外，还可以通过合理设置通风构造物及通风巷的方法进一步减少风阻，通过合理设置这些构筑物集中传输风力，避免矿道内部发生漏风现象。在巷道选择过程中，一定要充分考虑巷道断面与风量之间的摩擦阻力，通过选择巷道周长较短的断面，有效降低摩擦阻力系数；通过尽量选择短而直的巷道，在最大程度上减少巷道的弯曲程度；为了进一步减少通风巷道的内部风阻，必须全部处理干净巷道内的杂物，为矿井通风系统提供通而直的路径，最大程度上减少风阻，降低风道损失，提高通风效率。2.2充分利用环境中的自然风。在外部环境中大量充斥着外部自然风，自然风压对矿井通风有着两个截然不同的作用：a)自然风压可以为矿井井下向内通风提供较充足的空气流通动力；b)自然风压也是造成矿井通风事故频频发生的主要因素。因此，应该在矿井开挖前加强对周围环境调查，明确周围风压，找出周围风压规律，有效利用自然风压调整矿井通风，在降低能耗的同时，实现矿井有效通风，为采矿单位带来良好的经济效益[7]。2.3风机节能。对中国采矿业系统所使用的设备而言，主扇风机对整个矿井的矿道通风系统起着至关重要的作用。据相关统计，矿道通风系统的主扇风机所消耗的能量占整个矿山通风系统消耗总能量的90%以上，虽然其能耗是巨大的，但是工作效率仍非常低。通过调查发现，中国矿井应用的通风设备普遍是旧式扇风机，这种扇风机在应用时具有效率相对较高、安装及后期维护均较为简便的特点，但随着近年来中国经济技术水平不断提升，大量新型扇风机不断被研制出来，这些扇风机的工作效能不仅十分高，耗电量往往只有传统扇风机的一半，节能效果十分突出，正因为这种情况，在当今新的经济形势下，各采矿单位有必要淘汰旧式扇风机，改装为新型节能扇风机，不仅提高采矿矿井的通风节能效果，也为中国全面推进环保低碳社会奉献一份力量。2.4管理上与科技进步相互协调发展。标准制定以目标管理为目的，以科技为支撑，测量瓦斯抽采量、瓦斯（有毒有害气体）涌出量等，各采矿单位以自身实际为基础，分区、分段，在确保安全的大前提下，进一步在管理上抓好节能管理。

3结语

为了实现井下采矿矿井通风节能这一目标，首先要认识到井下采矿矿井通风节能技术研究的必要性，研究井下采矿矿井通风节能技术的影响因素，找到合适的井下采矿矿井通风节能技术。通过采用合理的技术，对采矿矿井通风系统进行合理改造与应用，不仅可把矿井事故的发生概率尽可能降到最低，而且也可以最大限度达到通风节能、降低能耗的目标，为中国建设可持续发展社会打下坚实基础。

作者:史万青 单位:山西兰花科技创业股份有限公司伯方煤矿分公司

参考文献：

［1］张征.井下采矿矿井通风节能措施探析［J］.科技与企业，2013，25(2)：79-80.

［2］胡继龙.浅析矿井通风技术的发展与改进对策［J］.科技资讯，2012(32)：51.

［3］夏冬梅.忻州窑矿西风井主扇AFG606通风机改造应用［J］.工业技术与职业教育，2011(1)：45-47.

［4］王磊，刘国刚.浅析矿井主要通风机变频工况调节［J］.中州煤炭，2010(1)：126-127．

［5］陈庆光，张永建，钱宝光.提高矿井主扇通风经济效益的途径和措施［J］.流体机械，2001，29(4)：37-40.

［6］谢贤齐.矿井通风节能新技术的研究和应用［J］.有色冶金设计与研究，1996(2)：19-21.

［7］王磊，刘国刚.浅析矿井主要通风机变频工况调节［J］.中州煤炭，2010(1)：28-29．