煤矿通风安全的技术应用与风险控制

煤矿通风安全的技术应用与风险控制

刘杰 刘哲

（富县矿业开发有限公司芦村一号煤矿分公司，陕西 延安 727503）

摘要：煤矿通风系统的科学设计和运行管理是煤矿安全生产的基础，合理的通风系统可以有效地控制瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故的发生，保障矿工的生命安全。加强对煤矿通风系统的科学设计和运行管理，对于保障煤矿安全生产具有重要意义。

关键词：煤矿；通风安全技术应用；风险控制

引言

煤矿通风安全技术的应用不仅涉及到通风设备的选择和安装，还需要结合煤矿特点和实际情况进行系统优化设计。在通风系统的建设过程中，需要充分考虑矿井地质结构、瓦斯涌出情况、矿井开采方式等因素，确保通风系统的稳定运行。

1煤矿通风安全的重要性

煤矿通风是矿井安全生产的重要工作，通过通风系统，矿井内外空气得以进行有效的交换，及时排除有害气体和粉尘，保持井下空气清新、无毒害，从而防止有害气体积压，避免瓦斯爆炸事故的发生，保护矿工的生命财产安全。煤矿通风安全有助于提高煤炭生产效率。通风系统在煤炭开采中占据重要地位，通风的能耗优化和使用科技措施能够大幅度地降低通风能耗，从而提高生产效率。通风系统对于煤炭开采中的一些特殊技术需求也起到了重要的作用，确保开采过程的顺利进行。煤矿通风安全还能改善作业环境，通过有效的通风，保持井下环境的清洁和舒适，降低井下高温、高湿的环境温度，改善矿工的工作条件，提高他们的工作积极性和效率。

2煤矿通风安全的技术应用

2.1应用现代通风设备

主推风机是煤矿通风系统中的重要设备，通过强大的排风能力，带动空气流动，确保矿井内空气的不断流通。副推风机则起到辅助通风的作用，使通风系统更加稳定和可靠。通过风机的变频调速技术，可以根据矿井通风系统的实际需求，调节风机的转速和风量，以达到更加精确、灵活的通风控制，提高通风系统的能效性能。现代通风设备在通风管网的布置上更加科学合理，采用先进的计算机模拟技术，通过优化设计通风管网结构，提高通风效果，降低通风系统的能耗消耗。现代通风设备普遍应用智能监控系统，可以对风机、通风管道等设备进行实时监测和数据分析，及时发现和排除故障，提高通风系统的运行稳定性和可靠性。现代通风设备应用风流分析和通风力学模拟技术，通过数值模拟和仿真实验，优化通风系统的布局和参数配置，使通风系统在设计阶段就能够达到最佳效果。

2.2自动化通风系统的应用

自动化通风系统通过安装在煤矿各个关键位置的传感器，实时感知矿井内外的气体含量、温度、湿度等相关参数。这些传感器能够准确、快速地采集数据，并将数据传输给控制中心，以便及时做出相应的调控措施。基于传感器采集的数据，自动化通风系统能够根据预先设定的控制策略，自动调整风机转速、开启关闭通风门窗等操作，实现对矿井通风过程的自动化控制。自动化控制策略可以根据实际情况进行智能优化，确保通风系统运行在最佳状态下。自动化通风系统具备远程监控功能，操作人员可以通过监控中心远程实时监控矿井的通风状况，及时获取煤矿通风系统的运行状态。还可以通过远程操作系统进行远程开关控制，调整通风系统的运行参数，提高操作的灵活性和效率。

2.3实施分区通风管理

针对煤矿的特点和布局，将煤矿分割为不同的通风区域，包括井下工作面、采掘工作面、回风巷道、通风巷道等不同区域。每个区域都具有不同的通风需求和要求，需要根据情况设置相应的通风参数。针对每个通风区域，进行区域化通风设计，确定适当的通风量、风速、风压等参数，并合理配置通风设备，确保每个区域获得合适的通风效果，并避免出现通风死角或通风混乱现象。利用数值模拟和CFD技术对不同通风区域的风流进行模拟与分析，了解通风动态情况，预测通风效果，优化通风方案，确保通风系统的有效运行。针对不同通风区域的通风需求变化，实施区域化补风控制，根据实时数据调整通风参数，保证每个区域的通风符合安全标准和要求。

2.4利用传感技术监测通风状况

部署气体传感器实时监测矿井内氧气、甲烷等有害气体的浓度，及时发现异常情况，避免气体超限引发火灾或爆炸事故。通过风速传感器和风压传感器监测通风系统中的气流速度和压力情况，掌握通风系统运行状态，确保通风效果符合要求。利用温湿度传感器监测矿井内的温度和湿度变化，防止过热或过冷引发事故，保障矿工的舒适和安全。建立传感器网络系统，实现传感器之间的数据互联和信息共享，将各个传感器的数据实时传输到监测中心，为煤矿管理人员提供及时的通风监测信息。运用大数据和人工智能技术，对传感器数据进行分析挖掘，建立通风监测模型，实现对通风状况的智能分析和预警，提前预防通风安全事故。

2.5采用智能监控系统

通过智能传感器实时采集矿井内外的数据，传输到智能监控系统，并利用大数据技术对数据进行处理和分析，实现通风系统运行状态的实时监测与评估。基于历史数据和实时数据，智能监控系统能够通过建立预测模型，预测潜在的通风安全风险和问题，为矿业管理者提供科学的决策支持。智能监控系统能够自动识别工作面、巷道等不同区域的通风需求，根据实时数据和预警信息进行智能优化调控，确保通风系统的高效运行。智能监控系统支持远程监控功能，管理人员可以通过云端平台随时随地监测矿井通风情况，能够迅速响应异常情况。

3煤矿通风安全风险控制

3.1事故应急预案建设

事故应急预案的建设应当充分考虑煤矿通风系统的特点和可能发生的各类事故。通风系统是煤矿生产中至关重要的一环，一旦发生故障，可能引发严重后果，预案必须包括各种通风系统故障的应急处理措施。预案的建设应当明确责任部门和责任人员。在发生突发情况时，责任人员应当快速响应、迅速处置，以最大程度减少事故损失。应当建立健全的指挥体系，确保应急处置工作有序进行。应急预案的建设还需要充分考虑应急资源的准备和调配。这包括通风设备、应急救援队伍、应急物资等方面的准备工作，以保障在紧急情况下能够迅速投入到救援工作中。应急预案的建设需要与相关部门和单位进行沟通和协调，煤矿通风安全涉及多个部门和单位，预案的建设必须充分考虑各方利益和协作机制，确保在应急情况下能够形成合力，共同应对挑战。

3.2配备紧急逃生设备

矿井应当设计合理设置充足的紧急逃生通道。逃生通道应当布局合理、通风良好、安全疏散，保证矿工在紧急情况下能够快速撤离到安全区域。通道应当定期检查维护，确保畅通无阻，随时待命。应当为矿工配备应急逃生绳索等装备。在矿井深处或狭窄通道中，逃生绳索可以帮助矿工快速逃离险境。应急呼吸器也是必不可少的紧急逃生装备，确保矿工在瓦斯中毒等情况下依然能够呼吸。管理部门应当建立健全的紧急逃生设备管理制度，并定期检查和维护逃生设备的状态。确保逃生设备随时处于可用状态，保障矿工在事故发生时能够及时安全地撤离危险区域。

结束语

煤矿通风安全的技术应用与风险控制是煤矿安全生产的重要保障措施。通过科学合理的通风系统设计和严格的安全管理，可以有效地降低煤矿事故的发生率，保障矿工的生命安全和矿山的稳定运行，为煤矿安全生产作出更大的贡献。

参考文献

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作者简介：刘杰（1990.7-），男，汉，陕西渭南人，2016年6月毕业于中国矿业大学采矿工程专业，本科学历，助理工程师；现在富县矿业开发有限公司芦村一号煤矿，从事安全管理工作。