寶雞福萊通機(jī)械有限公司

近些年來，煤礦瓦斯爆炸事故時(shí)有發(fā)生，輕則傷亡幾人，重則傷亡幾十人、上百人，一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，瓦斯災(zāi)害事故是煤礦企業(yè)中經(jīng)濟(jì)損失最大、死亡比例最高的重大事故之一，也是造成社會(huì)影響最大的重特大事故，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人
民的生命安全造成了極大的損失。通過對(duì)許多事故的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)瓦斯爆炸的原因都涉及到礦井通風(fēng)的問題，大多因?yàn)橥L(fēng)系統(tǒng)不合理，或者通風(fēng)設(shè)施不全、風(fēng)量不足等原因?qū)е峦咚惯^多積聚，達(dá)到爆炸極限而爆炸。煤礦工業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)，礦井通風(fēng)技術(shù)也經(jīng)過了許多年的發(fā)展，為什么總是在通風(fēng)方面存在這樣或那樣的問題而導(dǎo)致瓦斯爆炸呢?筆者想就如下幾個(gè)方面的問題談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)看法。
1風(fēng)機(jī)選擇
礦井的通風(fēng)問題是煤礦安全的核心問題之一。礦井通風(fēng)是煤礦生產(chǎn)中治理瓦斯、火災(zāi)、粉塵災(zāi)害的常用有效手段，如果通風(fēng)不良可直接導(dǎo)致瓦斯爆炸、火災(zāi)等事故。礦井通風(fēng)的動(dòng)力源可以分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)，但自然通風(fēng)的風(fēng)壓一般都比較小，而且不穩(wěn)定，所以《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定每一個(gè)礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)。對(duì)于機(jī)械通風(fēng)來說，風(fēng)機(jī)是整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的動(dòng)力源，它的選擇正確與否非常關(guān)鍵。風(fēng)機(jī)最主要的兩個(gè)參數(shù)是風(fēng)量和風(fēng)壓，在進(jìn)行風(fēng)機(jī)選擇的時(shí)候，設(shè)計(jì)師們往往根據(jù)計(jì)算所得的風(fēng)量和風(fēng)壓乘以一個(gè)安全系數(shù)后來選擇風(fēng)機(jī)。由于風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品質(zhì)量也參差不齊，一些風(fēng)機(jī)根本不能提供銘牌上標(biāo)定的風(fēng)量和風(fēng)壓。而一些煤礦企業(yè)可能從經(jīng)濟(jì)上考慮，盡可能選擇價(jià)格低廉的風(fēng)機(jī)，這樣可能導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的品質(zhì)得不到保證，從而在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)風(fēng)量不足而引起瓦斯爆炸。
對(duì)于風(fēng)機(jī)的選擇，首先一定要嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定合理準(zhǔn)確地計(jì)算所需的風(fēng)量和風(fēng)壓；其次應(yīng)選擇質(zhì)量和信譽(yù)可靠的風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品，最好在購買前對(duì)風(fēng)機(jī)做一個(gè)性能測(cè)試；一方面要注意選擇性能好、耗能少、葉片調(diào)節(jié)范圍大，高效區(qū)寬，調(diào)節(jié)方便的風(fēng)機(jī)；另一方面要考慮到礦井的遠(yuǎn)景規(guī)劃，礦井是否需要挖潛改造和延深擴(kuò)建，所選風(fēng)機(jī)能否滿足礦井改造或擴(kuò)建后的需要。最后根據(jù)礦井的具體情況全面分析，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全各方面比較確定，使風(fēng)機(jī)性能與礦井通風(fēng)阻力狀況相匹配，使風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)處于高效率區(qū)。
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
風(fēng)流由人風(fēng)井口進(jìn)入礦井后，經(jīng)過井下各用風(fēng)場(chǎng)所，然后進(jìn)入回風(fēng)井，由回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過的整個(gè)路線為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。其任務(wù)是利用通風(fēng)動(dòng)力，以最經(jīng)濟(jì)的方式，向井下各用風(fēng)地點(diǎn)提供質(zhì)優(yōu)量足的新鮮空氣，以保證井下作業(yè)人員的生存、安全和改善勞動(dòng)環(huán)境的需要；在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，能有效、及時(shí)地控制風(fēng)向及風(fēng)量，并配合其它措施，防止災(zāi)害的擴(kuò)大。
但是當(dāng)前礦井通風(fēng)系統(tǒng)中存在下述問題：
(1)通風(fēng)系統(tǒng)不合理。
(2)惡性調(diào)節(jié)。很多系統(tǒng)采用增阻調(diào)節(jié)方式，容易導(dǎo)致礦井總進(jìn)風(fēng)量減少，需要增加風(fēng)量的采區(qū)風(fēng)量增加不上去，為此把調(diào)節(jié)風(fēng)窗的面積任意縮小，幾乎把巷道堵塞，造成惡性調(diào)節(jié)。
(3)回風(fēng)段局部阻力大。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能忽視了局部阻力的影響，因而在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)產(chǎn)生局部阻力的地點(diǎn)(斷面突然擴(kuò)大或縮小、巷道轉(zhuǎn)彎、分岔、冒頂、倒棚、片幫，通風(fēng)設(shè)施拆除不徹底和煤、泥堵塞等)沒有采取必要的措施，致使局部阻力增大。
(4)通風(fēng)設(shè)施設(shè)置不合理，質(zhì)量差。應(yīng)該構(gòu)筑密閉的地方不構(gòu)筑，而用風(fēng)門代替，使風(fēng)門數(shù)量增多。有的風(fēng)門設(shè)在主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間，兩邊的壓差大，漏風(fēng)嚴(yán)重。
(5)主風(fēng)機(jī)效率低。由于選用的設(shè)備本身效率不高，或者風(fēng)機(jī)性能與礦井通風(fēng)阻力狀況匹配程度較差，風(fēng)機(jī)工作效率普遍較低(低于65％)。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理與否，對(duì)礦井安全生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響，通風(fēng)設(shè)計(jì)之前應(yīng)有可靠的安全技術(shù)資料，以便合理地確定通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)不變化或變化的時(shí)間區(qū)間。在進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)既要兼顧各時(shí)間段的安全生產(chǎn)，又要進(jìn)行通風(fēng)指標(biāo)優(yōu)化，力求做到所設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、阻力和風(fēng)量與投產(chǎn)后的實(shí)際情況基本符合。而作為礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員就有必要實(shí)地考察礦井的實(shí)際情況，全面分析影響礦井生產(chǎn)與安全的各種因素，結(jié)合其它一些運(yùn)行情況良好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)來認(rèn)真擬定2—3個(gè)可行的方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全比較。為了降低通風(fēng)阻力和通風(fēng)費(fèi)用i盡量選用斷面足夠大的巷道?？偟脑瓌t應(yīng)該是盡快地讓新風(fēng)到達(dá)用風(fēng)區(qū)，盡快排出或?qū)⒌V井中瓦斯或有害氣體濃度降低到最高允許濃度以下，在整個(gè)礦井內(nèi)不留死角，也不能出現(xiàn)短路的情況。為此，可以采用多井口進(jìn)風(fēng)、多井口回風(fēng)的混合式通風(fēng)系統(tǒng)。在功能劃分上，可以將一部分系統(tǒng)設(shè)為常規(guī)通風(fēng)，另一部分系統(tǒng)設(shè)為事故通風(fēng)。隨著采煤工作進(jìn)一步深入，通風(fēng)系統(tǒng)最好根據(jù)工作面的變化相應(yīng)地做一些調(diào)整，使整個(gè)系統(tǒng)時(shí)刻處在最佳工作狀態(tài)。
3調(diào)節(jié)方式
在礦井生產(chǎn)過程中，礦井內(nèi)的瓦斯或有害氣體濃度會(huì)隨著開采量的大小、煤層的變化及工作人員的多少等因素發(fā)生一些變化。風(fēng)機(jī)設(shè)備的選擇往往考慮的是所需的最大負(fù)荷，在沒有滿負(fù)荷生產(chǎn)的情況下，風(fēng)機(jī)如果仍以最大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)造成能源的浪費(fèi)，所以應(yīng)采取有效途徑，搞好風(fēng)量調(diào)節(jié)。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量調(diào)節(jié)分為總風(fēng)量調(diào)節(jié)、區(qū)域風(fēng)量調(diào)節(jié)和分支風(fēng)量調(diào)節(jié)，一般來說要在搞好分支調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行區(qū)域風(fēng)量調(diào)節(jié)。對(duì)于分支風(fēng)量調(diào)節(jié)，一般采用局扇或減阻措施和風(fēng)窗相結(jié)合的綜合調(diào)節(jié)方案比較合理；對(duì)于礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)，通?？紤]改變風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。如果需要增加系統(tǒng)的總風(fēng)量，一般優(yōu)先考慮降低礦井風(fēng)阻，其次是考慮改變風(fēng)機(jī)的特性。如果要減少系統(tǒng)的總風(fēng)量，則優(yōu)先考慮改變風(fēng)機(jī)性能(減小風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或改變?nèi)~片安裝角)，最好不采用增加風(fēng)阻的方法；而區(qū)域風(fēng)量調(diào)節(jié)可以采取改變分區(qū)主機(jī)的負(fù)擔(dān)范圍、增加并聯(lián)風(fēng)道、增加新的分區(qū)系統(tǒng)、集中生產(chǎn)以縮小生產(chǎn)區(qū)域、調(diào)整工作面?zhèn)€數(shù)等多種措施。在某些情況下也可采用總風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法，改變風(fēng)機(jī)特性或礦井風(fēng)阻特性?？傊?，通過多種調(diào)節(jié)方案比較，選擇動(dòng)力消耗最少、各臺(tái)風(fēng)機(jī)的工況都是最佳的調(diào)節(jié)方案。
變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中發(fā)揮著越來越重要的作用，對(duì)于礦井通風(fēng)機(jī)也可以采用這種較先進(jìn)的調(diào)節(jié)方式，使風(fēng)機(jī)在不同的生產(chǎn)狀況下為系統(tǒng)提供所需的風(fēng)量。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在礦井各個(gè)風(fēng)道內(nèi)可以設(shè)置多個(gè)濃度探測(cè)器，并且可以將礦井內(nèi)務(wù)有害氣體的允許濃度設(shè)為幾個(gè)安全等級(jí)，如在采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)不得超過0．5，那么可以設(shè)定在二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到0．4時(shí)讓風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)設(shè)有多種氣體濃度探測(cè)器時(shí)，可以編制合理的程序來確定風(fēng)量調(diào)節(jié)方案并控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以保證風(fēng)量按需分配。
4管理
良好的通風(fēng)系統(tǒng)是保證礦井安全生產(chǎn)的前提，健全的管理體系是確保通風(fēng)系統(tǒng)正常有效工作的保障。很多惡性事故的發(fā)生并不是通風(fēng)系統(tǒng)的問題，而是管理方面出現(xiàn)了松懈。在通風(fēng)系統(tǒng)投入使用后，應(yīng)該有專門的人員來負(fù)責(zé)技術(shù)管理工作，其主要任務(wù)是對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)涉及到的設(shè)備和通道進(jìn)行檢查和維護(hù)，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)安全管理，必須建立實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，以便盡快掌握井下大氣環(huán)境的變化。通過對(duì)有毒有害氣體及粉塵的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，就能準(zhǔn)確了解井下環(huán)境是否對(duì)生產(chǎn)有利，是否影響工人的健康安全；對(duì)井下風(fēng)機(jī)的監(jiān)測(cè)，則能掌握風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及是否需要維修等。通風(fēng)安全管理監(jiān)測(cè)的參數(shù)越多，得到的信息就越多。除了借助一些自控儀表和設(shè)備監(jiān)控外，還要定期和不定期地派人到礦井內(nèi)通過手持式儀器、儀表等檢測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)(危險(xiǎn)氣體濃度、巷道內(nèi)的風(fēng)速等)是否滿足安全要求，特別在煤層比較特殊或者生產(chǎn)任務(wù)比較重的時(shí)候，以便適時(shí)地調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，保證安全生產(chǎn)。
除了對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理外，其它方面的安全管理也不容忽視，如執(zhí)行人井檢身制度，嚴(yán)禁工作人員攜帶煙火下井；定期對(duì)瓦斯檢查儀器作檢測(cè)校正，并做好做全瓦斯檢查記錄；嚴(yán)禁井下吸煙、明火放炮等不符合安全要求的事件，一旦發(fā)現(xiàn)?予以嚴(yán)懲；對(duì)井下的機(jī)電設(shè)備加強(qiáng)管理，嚴(yán)防電器失爆和違章操作電器設(shè)備等事情的發(fā)生。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)該加強(qiáng)安防方面的宣傳教育工作，向每一位井下工作人員宣傳瓦斯事故的起因與危害，教他們?nèi)绾握_地使用自救器和便攜式瓦斯檢測(cè)儀，并建立嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度。
5結(jié)語
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是保證煤礦安全生產(chǎn)很重要的一環(huán)，作為專業(yè)人員和各個(gè)相關(guān)部門都應(yīng)該從心理上和行動(dòng)上對(duì)它予以充分重視，加大投入和管理的力度，以減少和消除瓦斯爆炸悲劇的重演。