煤矿井下煤炭自燃、瓦斯、粉尘、有害气体致中毒和窒息等灾害事故所占比例较高,危害较大,其主要致因是矿井通风系统不完善。所以,应努力提高矿井通风系统的安全性,以便增强防灾和抗灾能力。
矿井通风系统由通风动力及其装置、通风井巷网络、风流监测与控制设施等组成。其任务是利用通风动力,以最经济的方式,向井下各用风地点提供优质、量足的新鲜空气,以保证井下作业人员的生存、安全和改善劳动环境的需要;在发生灾变时,能有效、及时地控制风向及风量,并配合其他措施,防止灾害的扩大。完成上述任务的可靠程度通常以矿井通风系统的安全可靠性来衡量。评价矿井通风系统安全可靠性的目的在于:及时发现矿井通风系统中存在的问题和安全隐患,调整和改造系统;优化通风设计,准确编制事故预防与处理方案,同时,指导现场通风安全管理。
矿井通风系统是一个复杂、动态的系统,受到众多、复杂的内外因素影响,其安全可靠性评价属于多因素综合评价问题。
矿井通风系统安全性定义应包含两层意思;一是必须保证矿井正常生产;二是能够预防和控制灾害的发生、发展。具体来说,矿井通风系统的安全性应满足下列要求:
① 矿井通风系统的结构合理、完备,整套系统稳定可靠;
② 井下各用风地点的风量满足要求,且其可控性强;
③ 有利于排除瓦斯、矿生、热源和防止煤炭自燃;
④ 具有控制各种自然灾害的能力,既能抑制事故的发生,又可在由其他原因引起事故时及时地控制和消除事故。
从安全角度出发对矿井通风系统进行全面分析,并参考《煤矿安全规程》与《生产矿井质量标准化标准》中有关规定、指标和现场科技人员的经验,再按照有关原则来确定,可考虑下列9个评价指标。
① 主要通风机运转稳定性。主要通风机的稳定运转与否决定着矿井通风系统的安全可靠程度。
② 各用风地点是否实行分区通风且风量足够。每一生产水平都必须布置回风巷,实行分区通风;采煤和掘进工作面都应采用独立通风;为了防止瓦斯、矿尘和热害事故,要求风量足够。
③ 矿井通风量供需比。矿井实际风量应大于或等于井下所需风量,它能保证各用风地点风量足够,也可改善井下劳动环境和保障安全生产。
④ 通风设备的自动监控系统。主要通风机和局部通风机正常运转很重要:风门失控会造成风流短路和通风系统紊乱,危及井下生产的安全。所以,通风设备需要安装自动监控系统。
⑤ 调节设施的合理性。井下的风门、风窗等调节设施越多,矿井通风系统的稳定性就越低。因此需要时应选择适当位置且尽量少地安装这些设施。
⑥ 是否有利于排除瓦斯和矿生、防治煤炭自燃及降温。瓦斯、矿尘的积聚会引起爆炸事故;煤炭自燃则直接威胁着矿井安全生产,这些均与矿井通风系统及其设备密切相关。
⑦ 矿井通风压力。其值越高,井下风量越大,漏风率也越大,管理越困难,因而易引起瓦斯积聚和煤炭自燃。
⑧ 反风系统的灵活程度。进行反风是井下发生火灾、爆炸事故时防止灾害扩大的重要措施。主要通风机必须安装反风设施,并能在10 min 内改变巷道中风流方向且风量不小于正常值的40%。
⑨ 隔爆装置完善程度。隔爆装置是阻止瓦斯、煤尘爆炸传播的有效办法。当矿井开采具有爆炸危险和瓦斯含量高的煤层时,其两翼、相邻的采区、煤层和工作面,都要设置水棚或岩粉棚实行隔离。
来源:周福宝《矿井通风》