矿井通风技术在煤矿安全生产中的应用分析.pdf

2023 年第 9 期2023 年 9 月煤炭是中国非常重要的能源，其社会需求量巨大。而煤矿开采是一项危险性极高的工作，在开采过程中会出现大量的有毒有害气体，若煤矿井下通风系统效率低，使得井下的空气质量较差，当某些气体浓度累积超过正常范围时就可能会发生爆炸，造成严重的安全事故，不仅工作人员的生命安全无法得到保障，还会给煤矿企业带来巨大的损失。因此，在煤矿开采过程中一定要重视矿井通风工作，不断向煤矿井下通入新鲜空气，确保井下环境条件适宜且空气流通，避免工作人员在工作期间吸入有毒有害气体，同时也避免井下通风不流畅导致气体浓度过大造成严重的安全事故，将生产过程中的潜在风险降至最低，确保煤矿开采能够安全高效地进行，提高煤矿开采的效率和质量。所以煤矿企业在做好矿井通风工作的前提下，需要提升矿井通风的整体技术水平。1通风技术在煤矿安全生产中的重要作用1.1提升开采工作的安全性和质量在煤矿开采过程中，通常会出现大量的有毒有害气体，因此在井下作业时要根据实际情况设置通风设施，不断给井下工作人员提供新鲜的空气，同时保持井下空气流通，将矿井巷道中的 CH4，CO 等气体有效排出，降低煤矿井下安全事故发生的频率，为井下工作人员的生命安全提供保障，进而使得煤矿开采能够安全稳定地进行，保证开采的效率和质量，促进煤矿企业的发展。图 1 所示为煤矿通风系统及大致的风流走向图1-2。收稿日期：2022-12-06作者简介：伊新，1982 年生，男，山西山阴人，工程师，主要从事煤矿安全管理工作。矿井通风技术在煤矿安全生产中的应用分析伊新（山西煤钢联正智煤化有限公司，山西 霍州 031400）摘要：随着煤矿开采深度的不断增大袁 其煤层中的瓦斯含量也在不断增大袁 使得煤矿开采过程中的安全风险逐渐增加遥 而矿井通风是煤矿生产的重要环节袁 是煤矿开采顺利进行的前提遥 因此在煤矿开采过程中一定要做好矿井的通风工作袁 应用科学合理的通风技术袁 将安全事故发生的频率有效降低袁 使得工作人员的生命安全能够得到保障袁 进而促进煤炭行业稳健发展遥 主要阐述了矿井通风技术的重要作用及通风技术的影响因素袁 并对通风技术的应用进行了分析遥关键词：煤矿开采曰 矿井通风技术曰 信息系统曰 人为因素中图分类号：TD724文献标志码：A文章编号：2095-0802-(2023)09-0151-03Application of Mine Ventilation Technology in Coal Mine Safety ProductionYI Xin(Shanxi Coal and Steel Lianzhengzhi Coalification Co.,Ltd.,Huozhou 031400,Shanxi,China)Abstract:With the increasing depth of coal mining,the gas content in coal seams is also increasing,which makes the safety riskin the process of coal mining gradually increase.Mine ventilation is an important link in coal mine production and a prerequisitefor the smooth progress of coal mining.Therefore,in the process of coal mining,a good job must be done in the ventilation of themine.Through the application of scientific and reasonable ventilation technology,the frequency of safety accidents can beeffectively reduced,so that the life safety of the staff can be guaranteed,and then promote the steady development of the coalindustry.The important role and influencing factors of mine ventilation technology were mainly expounded,and the application ofventilation technology was analyzed.Key words:coal mining;mine ventilation technology;information system;human factor（总第 216 期）技术研究图 1煤矿通风系统及大致的风流走向图副井总回风大巷主井风井回风巷回风斜巷工作面溜煤眼区段集中巷煤仓井底车场运输大巷进风斜巷运输巷1512023 年第 9 期2023 年 9 月1.2维持井下的 O2供应量中国煤矿主要开采方式为地下开采，煤矿井下环境复杂多变且封闭性较强，使得矿井内空气中的 O2含量不能够长时间满足工作人员的需求。工作人员在封闭环境中工作的期间，需要不断吸入 O2，呼出 CO2，随着工作时间的延长，矿井内部的 O2含量将会逐渐降低，甚至可能造成工作人员在井下缺氧的情况，对工作人员的生命安全造成严重的影响。因此在煤矿安全生产中应用通风技术是十分重要的，这样能够使矿井内外的空气进行交换，不断有新鲜空气进入井下，提升矿井内的 O2含量，同时还能够保证矿井内空气的湿度，为井下工作人员创造良好的工作环境。1.3有效排出矿井内部的有毒有害气体通常情况下，在煤矿开采过程中会产生一些有毒有害气体，如瓦斯、CO 等（见表 1），如果不能将这些气体及时排出，工作人员会不断吸入，对其健康造成严重的影响。此外，由于通风设备不够完善，有毒有害气体无法及时排放，会在巷道内不断积聚，当其中瓦斯浓度积累到一定值时可能会引发瓦斯爆炸事故，而降低瓦斯浓度最有效的方法就是在矿井内进行通风，不断对瓦斯进行抽排3，如图 2 所示。因此，合理应用通风技术对矿井安全生产来说具有重要意义。在井下安装通风系统可有效地将矿井巷道中的有毒有害气体及时排出，降低安全事故发生的频率，为工作人员在井下工作提供良好的环境，使其生命安全得到保障，同时确保煤矿开采工作能够顺利进行，有效提升煤矿开采工作效率和质量。表 1矿井中主要有毒有害气体列表2矿井通风技术的影响因素现阶段，通风技术在实际应用过程中存在很多影响因素，导致通风技术在实际应用中未能达到很好的效果，主要影响因素有以下几个。2.1环境因素煤矿开采是在相对封闭的环境下进行的，同时在开采过程中会产生大量的瓦斯，严重影响工作人员的人身安全。由于矿井地质条件不同，瓦斯含量也存在一定的差异。随着煤矿开采深度的不断增加，现场地质条件也更加复杂，进而使得通风技术受到更多不确定因素的影响，导致通风安全工作受到严重影响。要想提升通风技术的应用效果，必须重视综合环境的影响，如通风技术的搭配是否符合要求，技术是否先进且能否有效发挥作用，以及相关设施能否稳定运行等，一旦某个环节出现问题，都将会对矿井通风质量造成一定的影响4。因此，为了保证通风系统安全高效地运行，在保证所用设施质量合格的基础上，还需保证环境符合要求。然而，在实际生产过程中工作环境条件较差，且通风技术也未得到重视，没有完善的通风运行体系，导致矿井内部通风质量无法得到保证，使得工作过程中存在很多安全隐患。2.2管理不到位煤炭是中国重要的能源，在社会经济发展过程中起着重要的作用。然而在煤矿生产过程中会经常发生安全事故，如瓦斯爆炸，主要是因为井下通风管理不到位，导致井下通风质量较差，瓦斯浓度超过正常范围。管理方面的影响因素主要包括两方面：一方面是安全管理人员技术水平不够高，并且缺乏培训，人员对设备的操作技能掌握程度不够，无法使设备的通风效果达到最佳，使得通风技术的应用效果达不到预期标准；另一方面是矿井安全问题的防治体系不够完善，导致在应用通风技术时未能将事前预防和事后控制科学合理地结合在一起，使得通风技术应用效果不佳。2.3人为因素煤矿生产的整个环节相对较复杂，煤矿安全事故大多是由多种因素相互作用造成的。而人为因素是最主要的因素，由于在煤矿开采过程中各个环节都需要人员参与，除了一些客观因素无法改变外，如地质条件，其他因素都能通过人为因素来改善。然而在实际生产中，煤矿企业并未对井下工作人员进行通风安全培训，导致工作人员在工作过程中并未对通风质量予以高度重视，加上现场开采环境较为复杂，对设备故障不能及时做出判断仍然继续工作，进而引发事故。同时管理人员对通风技术也缺乏正确的认识，没有认识到通风技术与煤矿安全生产之间的关系，进而导致通风系统设计可行性不高，在运行过程中存在很多安名称特性密度/（kg m-3）危险性瓦斯无色、无味、无臭0.55引发窒息，甚至爆炸CO无色、无味、无臭0.97有毒，可能爆炸H2S无色、微甜、臭鸡蛋味1.19有剧毒NO2红褐色、强烈刺激气味1.59强烈刺激、腐蚀作用图 2瓦斯抽排示意图风筒煤袋抽放管1522023 年第 9 期2023 年 9 月全隐患。因此，必须提升煤矿井下工作人员的安全意识以及专业素养。3通风技术在煤矿开采中的应用3.1对通风系统开展自动变频改造将计算机技术融入矿井通风系统建设中，可有效控制通风系统，提升控制质量和监测效果。对通风系统进行自动变频改造后，通风系统将会随着变频器的频率变化而自行调整，实现自动运行。此外，改造后的通风系统还融合了监测系统和警报系统，若机械设备出现故障，系统就会自动报警。当接收到报警信号后，计算机将会对事故进行诊断分析，有效提高机械设备维护的时效性，同时降低安全事故发生的概率，使煤矿开采可安全顺利地进行。在应用通风自动化控制技术时要注意以下几点：1)通风管理人员要有过硬的专业技术及管理能力，在面对突发状况时能够高效快速地处理。2)通风自动化控制技术应用的关键是需要核心控制系统下达命令，因此，要特别重视核心控制系统并做好相关工作。3)由于自动化通风控制系统存在很多网络接口，并且每个接口所连接的计算机终端也有所不同，因此相关工作人员在连接环节一定要做好检查工作。此外，在日常工作中要做好设备的维修和养护工作5-6。3.2应用通风安全管理信息系统在煤矿开采过程中，气体的排放量较大。针对这种情况，需在执行特殊操作之前对通风安全管理系统及设备进行合理的评估，确保系统可稳定运行。因此在实际工作中，可将现代信息技术应用于信息管理系统中，进一步优化系统，增强信息管理功能，获得更好的通风效果7。在完善通风安全管理信息系统时，要充分考虑矿井内的实际情况，在创建新数据库时，要针对矿井内存在的有害物质构建监测数据库，同时还要将矿井内以往发生事故的数据等添加到数据库中，保证数据库的有效性，为通风安全管理人员提供有力的数据支持，严格将有害物质指标控制在合理范围内，避免因有害物质过多而导致安全事故发生。图 3 所示为通风安全管理信息系统结构示意图。3.3强化煤矿巷道贯通区域的通风管理为了进一步提高煤矿井下作业的安全性，必须确保井下各个巷道贯通区域的通风设备可以单向运输，且所提供的风流能够根据井下现场条件来调控。因此，相关管理部门必须做好巷道贯通区的通风管理工作，在各个巷道贯通区域安装通风设备及瓦斯实时监控装置，同时可利用计算机系统等来掌握瓦斯浓度情况，若瓦斯浓度过高，立即增大通风设施的运行功率，确保井下工作人员的安全，确保开采工作能够顺利进行8。此外，还需要对矿井内的通风设备定期进行检查、维修以及养护，确保通风设备能够正常运转，避免因通风问题导致瓦斯等有毒有害气体过多给煤矿开采带来一些安全问题。4结束语煤炭资源在中国社会经济发展过程中起着十分重要的作用。随着社会及科学技术的不断进步，煤矿安全问题也越来越受到人们的关注，尤其是煤矿井下生产过程中的瓦斯问题。在煤矿开采过程中会产生大量的有毒有害气体，如果煤矿井下通风不佳，会导致某些气体浓度超过安全值，就会引发爆炸，这样不仅会严重影响开采效率，还会给煤矿造成巨大的损失。因此，在煤矿井下作业的过程中一定要注意通风技术的应用及通风安全管理，不断完善通风管理措施及通风设施，做好瓦斯治理相关工作，进而提高煤矿开采的效率和质量，推动煤矿企业实现可持续发展。此外，对于煤矿来说，应用科学的矿井通风技术是十分重要的，因此在应用通风技术时一定要注意尽量采用先进的通风技术，并科学合理地设计井下通风系统，保证井下通风系统能够安全、稳定、可靠地运转，进一步提高煤矿综合效益。参考文献：1 尚卫彬.矿井通风技术在煤矿安全中的应用分析 J.河南科技，2021，40(31)：67-69.2 李鹏飞.矿井通风技术在煤矿安全中的应用研究 J.矿业装备，2022(2)：180-181.3 尚卫彬.煤矿安全生产中矿井通风的重要性 J.内蒙古煤炭经济，2021(23)：117-119.4 吴国君.通风技术与煤矿安全的内在关系 J.化工管理，2020(36)：91-92.5 袁相磊.矿井通风技术在煤矿安全中的应用研究 J.内蒙古煤炭经济，2022(6)：87-89.6 常芳芳.矿井通风技术的应用及管理 J.能源与节能，2022(9)：87-89.7 魏巍.论煤矿矿井通风技术优化管理的对策 J.当代化工研究，2021(16)：106-107.8 李鹏鹏.矿井通风技术在煤矿安全中的应用研究 J.山西化工，2021，41(4)：176-178.（编辑：刘晓芳）图 3通风安全管理信息系统结构示意图通风安全管理信息系统通风网络管理 瓦斯管理火区管理通风技术参数通风数据录入通风网络查询通风网络统计通风网络打印瓦斯等级鉴定矿井瓦斯抽放矿井瓦斯突出火区管理卡片火区灌浆情况防火墙检查通风报表与台账瓦斯预测通风人员编制采煤通风情况掘进通风情况瓦斯抽放参数主通风机参数伊新：矿井通风技术在煤矿安全生产中的应用分析153