矿井通风系统可靠性的分析

文/汪亮

矿井通风系统可靠性的分析

文/汪亮

江苏矿业分公司柳巷煤矿

矿井通风系统是矿井生产的重要组成部分，保证煤矿安全生产非常重要，为此，应保证矿井通风系统的稳定提高对矿井通风系统的管理水平。

通风系统；可靠性

1 前言

矿井通风系统是矿井生产的重要组成部分，在矿山生产系统中是非常重要的辅助环节之一，是保障井下生产活动和作业人员安全的基本系统，通风系统的优劣性直接影响着矿井的经济效益和安全生产。所以说仅在安全方面，矿井通风系统应该有较强的抗灾能力。平时应利于事故、火的管理；事故时应利于限制和缩小事故的危害程度与范围，并便于控制灾害，利于救灾、救人和恢复生产。

2 矿井通风系统可靠性定义

矿井通风系统在运行过程中保持其工作参数值的能力，以维持井巷中必需的满足要求的清洁风量的供应。（矿井通风系统的工作能力：通风网络的风量分配符合规定要求。）

通风系统的可靠性主要表现为：

2.1 在生产时期利用通风动力，以最经济的方式向井下各用风地点供给保质保量的新鲜风流；

2.2保证作业空间有良好的气候条件；

2.3 冲淡或稀释有毒有害气体和矿尘；

2.4在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其它措施结合，防止灾害的扩大，进而消灭事故。

为此，保证矿井通风系统稳定的应尽量构筑合理的通风系统。

3 矿井通风系统研究不足之现状

目前在我国的矿井通风系统可靠性研究理论中都是把通风系统所对应的通风网络作为通风系统可靠性的计算网络，然而如果从生产的角度来看，这样是不合理的矿井通风系统是矿山生产系统中重要的辅助环节，它是为生产服务的，是保障井下作业人员生命安全的基本系统。从生产的角度讲，采矿工作面的可靠性是最重要的，一旦失效将导致该工作面无法生产。若通风系统中的某一工作面失效，按照传统的通风系统可靠性计算方法计算，有可能只是使得整个通风系统的可靠性降低很少，但却可能致使这一部分的生产作业无法进行，这明显是不符合实际情况的。在研究中不应把通风网络作为通风系统可靠性的计算网络，而应在通风网络的基础上把各个分支的可靠性考虑周到，这正是下一步通风系统可靠性研究所要努力的方向。这就要求对于通风系统自身的风路可靠性进行更细致和深入的研究。

4 合理的通风系统应具备的特点

①通风系统简单实用；

②通风设施安全可靠；

③保证稳定的风流导向；

④矿井通风阻力﹙包括摩擦阻力和局部阻力﹚最小，且分布合理；

⑤具备抗灾能力强。

5 构筑合理通风系统的原则

5.1整体性

矿井生产系统是一个紧密结合有机的整体，通风系统仅仅是矿井生产系统的一个子系统，因此在拟定和分析通风系统时，必须与其他系统同时考虑。因而，在进行矿井通风系统设计时就要实地考察矿井的实际情况，全面分析影响矿井生产与安全的各项因素并结合地质和开采条件来拟定出一套合理的矿井通风系统；而采掘巷道在布置时也必须考虑到对矿井通风系统的影响，以保证各子系统之间相互协调有序地运行。同时，矿井通风系统本身又是由进回风井筒、通风机和其附属装置、通风网路以及通风设施等多个要素组成，这些要素之间也相互联系、相互作用、相互依赖、相互影响。因此，在分析和设计通风系统时，不能够单从某一要素考虑，必须从通风系统整体考虑；在对生产矿井的通风系统进行技术设计和改造时，不仅要考虑到新系统的先进性、科学性、可靠性、合理性和适应性，而且还要考虑矿井整体的物理条件。

5.2适应性

是指通风系统的设计构思、布置安装、调试使用要和当时矿井的具体实际情况相适应，根据具体情况，适时地调整通风系统，其最本质的原因是矿井的动态变化性。首先，矿井生产由若干个时间周期组成，建井期、投产初期、正常生产期、扩大生产及矿井收缩期、不同生产过程的地质构造、工作面推进速度等等因素对通风系统的具体要求是不同的。因此，适应实际情况就需要对通风系统进行相对应的适应性不断改造。其次，特别是生产时期，随着生产系统的进展和地质条件的变化，或者生产区域的转移、地质构造的变化，必须及时对矿井通风系统加以调整，使其适应当前的生产系统，消除事故隐患，保证矿井正常的安全生产。最后，矿井本身的情况也在不停地发生着改变，如地震、水侵、垮落、爆炸等会使通风系统的各项参数发生较大的改变，此时需要针对所发生的具体情况，采取措施、确定参数保证正常通风系统，并随之调整为合理矿井通风系统。

5.3抗灾性

尽管我们采取了各种措施来消除事故隐患，避免事故的发生。但事实上，事故的发生防不胜防，隐患的出现更是难以杜绝。因此，我们在进行通风系统设计时，不仅仅要考虑现行生产系统的需要，还应该针对将来可能发生的事故或隐患预先采取措施，制定应急预案，假象一旦真的发生事故，就可以利用预先设立的通风系统将灾害控制在一定的区域内，减少或阻止灾害扩大，切断由隐患向事故转变的事故链，避免事故发生。减小或避免风流逆流，减少或避免事故发生，从通风系统上提高抗灾能力。

6 矿井应急事故处理原则

矿井通风系统无论多么合理，多么有效，也不可能达到一劳永逸的效果，矿井通风系统的适应能力和抗灾能力毕竟是有限的，它随生产和时间的变化而不断地发生着改变，因此，我们在对通风系统的设计和日常管理中必须留有一定富余空间。在井下发生事故的情况下，必须有一套完善的救灾系统，这可能需要对矿井通风系统进行相应的改变，以适应救灾的需要。

矿井的主要通风机必须具备反风的功能，并且反风在10min 内完成，反风后的风量不得小于反风前的40％，如果利用通风控制设施反风，必须保证这些设施可靠性另外，必须对通风人员安全技术培训提高技术素质。

[1]梅启智,廖炯生等.系统可靠性工程基础.科学出版社,1992,12：25～35

[2]徐瑞龙,刘剑.井下通风构筑物的可靠性分析.煤炭学报,1992.3

[3]王旭斌,赵梓成.通风系统可靠性分析.昆明工学院学报,1994,19（5）

汪亮（1973—），男，江苏徐州市人。本科，工程师，现就职于中国江苏矿业分公司柳巷煤矿，主要从事安全工作。