煤礦井礦山通風技術的應用研究

一、煤礦井礦山通風係統安全性基本要求

1.安全性

煤礦井通風設計建立在擬定進風井與(yu) 回風井的布置基礎之上，礦井通風係統具有複雜性、非穩定性等特點。礦山通風係統安全性是指保證煤礦井下各用風地點風量與(yu) 風質，為(wei) 井下作業(ye) 人員呼吸提供充足的氧氣，及時稀釋或者排除有氣體(ti) 。通風係統安全性是礦井預防災害發生的關(guan) 鍵所在。結合煤礦地質特點，合理運用礦井通風技術，及時發現、排查、消除井下災害情況，以預防為(wei) 主，及時發現潛在問題，及時進行正確處理，保證通風係統的可靠性與(yu) 安全性。

2.礦井通風技術安全性要求

通風技術的安全性需要堅持貫徹“以風定產(chan) ”的方針，全麵提高煤礦井通風係統的預防能力、處理災害的能力，同時為(wei) 煤礦安全生產(chan) 、安全評價(jia) 等提供有力的技術方案，成為(wei) 管理者有力的管理工具。通風技術是構成通風係統的基礎，選擇合理、全麵的礦井通風技術，製定可靠的通風係統。通風技術以排除、稀釋瓦斯氣體(ti) 、粉塵、熱源等為(wei) 出發點，滿足井下作業(ye) 人員的需求，實現風向與(yu) 風量的有效控製。建立完善的通風係統，優(you) 化通風技術，抑製井下事故的發生，及時消除與(yu) 控製井下事故。

3.礦井通風技術優(you) 化

優(you) 化礦井通風技術時，需要同時考慮通風技術的可靠性與(yu) 穩定性。這兩(liang) 個(ge) 因素成為(wei) 評價(jia) 礦井通風係統安全性的核心因素。煤礦井通風技術水平對礦井的安全作業(ye) 、經濟效益目標實現等產(chan) 生直接影響，對煤礦井的抗災能力有著決(jue) 定性的影響作用。優(you) 化煤礦井通風技術，保證各采礦區的通風風質與(yu) 通風風量，創設良好的井下作業(ye) 環境。合理設計布置通風設施，防止煤炭自燃情況發生，

4.礦井通風係統的穩定性

通風係統的穩定性與(yu) 通風機的台數、布置位置，通風網絡的設計，井下風壓等因素密切相關(guan) 。例如井下局部地區風流的穩定性，取決(jue) 於(yu) 局部的通風係統。井下風路穩定性與(yu) 風流大小、方向息息相關(guan) 。在普通風路環境中，常常隻發生風流大小變化，在角聯風路中易發生風路變化。煤礦井下通風係統通風網絡中風量的回歸方程，確定通風網絡風流穩定性的主要風路，保證井下各作業(ye) 區的風流穩定。采取有針對性的通風技術管理措施，將影響風路的風阻控製在可控製的範圍內(nei) ，保證煤礦各個(ge) 作業(ye) 區通風風量與(yu) 風質，營造良好的井下作業(ye) 範圍。

二、煤礦井礦山局部通風技術分析

1.局部通風設備

局部通風設備包括通風機、風筒。通風機是煤礦井下通風係統中*的安全設備，是實現安全作業(ye) 的重要保證，為(wei) 各個(ge) 采掘區提供新鮮充足的風流，保證井下作業(ye) 人員呼吸順暢，是及時稀釋、排除有氣體(ti) 或者粉塵的基礎保障。目前煤礦井下通風設備主要分為(wei) 兩(liang) 種：軸流式與(yu) 離心式。離心式通風機占地麵積較大，效率較低，噪音較低。與(yu) 離心式相比，軸流式通風機具有較高的工作效率，且占地麵積小，但是具有噪音較大的缺點。局部通風係統設計者需要尊重采掘麵的通風量以及風筒的通風阻力，選擇恰當的通風機。不同的作業(ye) 環境需要選擇有針對性的通風設備。例如在掘進工作麵中，首先需要及時排除有害氣體(ti) 與(yu) 粉塵為(wei) 主。風筒是通風係統中*的導風裝置。風筒可分為(wei) 柔性與(yu) 剛性兩(liang) 種。與(yu) 剛性風筒相比，柔性風筒在我國煤礦井下通風係統中應用更為(wei) 廣泛，具有可伸縮、輕便、搬運方便等諸多優(you) 點，漏風較剛性風筒大。風筒的風阻與(yu) 有效漏風率是選擇風筒時需要考慮的核心因素。當然，礦區通風距離、用風地點的不同也是局部通風設備選擇時需要考慮的因素。

2.局部通風方式

根據通風機的工作方式，可以將其分為(wei) 混合式、抽出式、壓入式三種。壓入式通風中，局部通風機被設置在距離掘進巷道口十米以外的進風側(ce) 巷道中。工作方式是通過通風機傳(chuan) 輸新鮮空氣至采掘工作麵，同時將質量低的風經由巷道及時排除。具有高安全性、通風效果好等諸多優(you) 點，但是也兼有作業(ye) 環境不良、汙風排放時間較長等缺點，需要輸送入較大量的風。抽出式通風方式，與(yu) 前者通風方式相比，通風方式發生轉變，具有風量小、排汙時間長等缺點，而且受到通風方式的限製，其需要選擇剛性風筒，增加安裝、搬運等費用。混合式通風設備，則是將前兩(liang) 種通風方式結合起來，充分發揮兩(liang) 者的優(you) 點，尤其適用於(yu) 長距離岩巷掘進工作麵。但是對通風管理水平提出較高要求。

3.局部通風技術

單巷單風機壓入式局部通風技術，顧名思義(yi) ，其是指在單巷道掘進過程中運用大功率通風機與(yu) 直徑較大的風筒相結合使用的一種局部通風技術。此種通風技術中，汙風不會(hui) 通過通風機，通風機與(yu) 其他電器設備均曝露在新鮮風流中。此種通風技術要求采用柔性風筒。柔性風筒的漏風特性此時也發揮一定積極作用，對排出汙風也發揮了一定的作用。這種技術在我國東(dong) 灘煤礦等取得了良好的經濟效益，為(wei) 快速掘進提供了充足的技術保障。在通風過程中，一台通風機無法滿足供風需求，但是通風管道的強度不適宜運用超大功率的通風機，此種情況下，可以運用通風機並聯技術，解決(jue) 風量供應問題。

在大斷麵超長距離巷道掘進中，隨著采掘深度不斷增加，通風機的吸風量也會(hui) 發生顯著降低，同時風筒的風壓會(hui) 持續增大，我們(men) 需要建立相應的風庫，構建多風機工作環境，達到降低風阻與(yu) 風壓的目標，保證煤礦巷道工作麵的風量與(yu) 風質的穩定與(yu) 可靠性，便於(yu) 井下人員進行安全的掘進工作。解決(jue) 超長距離巷道問題，同時可以充分利用鑽孔通風的局部通風技術，通過大直徑垂直鑽孔，直接將某一水平的風流在通風機的作用下直接壓入施工巷道，汙風流通方向與(yu) 此相反。此種通風技術的優(you) 點是縮短通風路徑，大大改進煤礦掘進工作麵的通風效果。

三、煤礦井下均壓通風技術

均壓通風技術，則主要通過降低通風通道兩(liang) 端之間的風壓平衡，實現風壓的有效調節與(yu) 改善，安裝相應的調壓裝置。均壓通風技術常被用於(yu) 高瓦斯煤礦井下通風係統之中，利於(yu) 有效控製煤礦井下采掘工作麵等所有巷道空氣中瓦斯含量，降低兩(liang) 端風壓平衡，避免瓦斯湧入到采礦工作麵中，避免發生瓦斯事故，保證井下作業(ye) 人員的作業(ye) 環境，促進煤礦采掘工作的順利有序進行。

此種通風技術建立在風機兩(liang) 端風壓均勻的基礎之上，否則無法保證瓦斯不湧入到采礦工作麵。均壓通風技術操作較為(wei) 簡單，且具有較高的安全穩定可靠係數。主要的優(you) 點在於(yu) ，風機性能發生障礙的情況下，依然能夠保證巷道通風正常，不會(hui) 對煤礦井下瓦斯排通造成影響。

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地熱管理係統（geothermal management system）是為(wei) 實現地熱資源的可持續開發而建立的管理係統。

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2.0-1000米深井淺層地溫能監測（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯網NB無線傳(chuan) 輸至WEB端B/S架構網絡；單總線結構，可擴展256個(ge) 點；進口18B20高精度傳(chuan) 感器，在10-85度範圍內(nei) ，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米深井分布式多點深層地溫監測（采用分布式光纖測溫係統細分兩(liang) 大類：1.井筒測試 2.井壁測試）

4.0-2000米NB型深井液位／溫度一體(ti) 式自動監測係統（同時監測溫度和液位兩(liang) 個(ge) 參數，MAX耐溫125攝氏度）

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6. 微功耗采集係統／遙控終端機——地熱資源監測係統／地熱管理係統（可在換熱站同時監測溫度／流量／水位／泵內(nei) 溫度／壓力／能耗等多參數內(nei) 容，可實現物聯網遠程監控，24小時無人值守）

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