中煤第一建设有限公司第三十一工程处河北邯郸056000
摘要：煤矿井下环境复杂，目前煤矿产业存在的最大问题就是矿井的安全隐患，各种有毒、有害气体和矿尘充斥其中，时刻威胁着井下人员、设备的安全。所以，通风系统在矿井生产过程中起着决定性作用。因此，我们只有加强煤矿矿井通风，确保井下良好的通风条件，才能为井下空间提供源源不断的新鲜空气，使各种有害气体和矿尘等能够稀释和排除，从而预防井下火灾等重大事故、灾害的发生。就此，本文主要对矿井通风系统的设计优化进行探讨。
关键词：矿井通风技术；通风系统；优化设计
引言
我国煤炭资源虽然储量丰富，但开采的难度比较大，开采方式也基本以井下开采为主，而井下开采则必然会涉及矿井通风。煤矿井下环境条件复杂，在生产的过程中，会产生大量的瓦斯、煤粉尘等有毒气体和矿尘，对井下人员的身心健康造成危害，这些有毒有害气体和粉尘堆积到一定浓度还容易引发井下火灾和瓦斯爆炸等重大事故。为保护井下人员、设备的安全，维护正常的生产秩序，必须要保持矿井的通风良好，给井下作业人员创造一个安全、良好的工作环境。随着矿井开采深度的增加和水平的延伸，矿井通风距离也在延长，通风难度也在增加。因此，必须采取措施，确保通风系统正常运行，加强对矿井通风系统的优化改造，为井下提供安全可靠的通风条件。
1煤矿矿井通风技术概况
1.1矿井通风系统
矿井通风方式、通风方法和通风网络都是矿井通风系统的组成部分。就是通过计算机设备对系统进行网络化控制，在采煤过程中可以根据矿井的实际需要，做出不同的通风供给。比如一旦发生火灾等情况就会及时出现报警信息，计算机就会根据计算的一氧化碳的浓度来对矿井内部进行合理调控，对通风口做出正确的开放和关闭，在第一时间将损失降到最小，从而有效保证采矿机器和人员的安全。
1.2多风机多级机站
经过多年的发展，矿井通风技术日益成熟，节能技术也得到了极大的推广和应用。在各类调控系统中，多风机多级机站调控系统的总功耗最低、有效风量最高。因此，多风机多级机站的最大优势在于节能效果好。可以有效提高矿井的有效风量率，减少耗能量，为大多数煤矿提高了通风工作效率，满足其经济效益要求。
2矿井通风系统分类及主要方式
2.1矿井通风系统
根据矿井的通风系统的数量可以将通风系统划分为集中通风和分区通风两类系统。其中，集中通风系统是矿井中只含有一个通风系统，这种通风系统主要适用于矿体走向不长、埋藏较深、分布比较集中、连同地面的漏风通道比较少的矿山，或矿体分布相对较分散、走向较长，但是各段矿体和采区方便单独开挖回风井和独立安装风机，从而使整个矿井成为并联回风系统的矿山。分区通风系统是每个矿山由多个区域构成，并且每一个区域都有独立的进风和出口通道，这样就能将整个矿山划分为多个小型并且独立的通风系统，有效提高了采集作业处的通风，这种通风系统适用于复杂矿区或矿山。根据通风系统通风的方式主要分为单翼对角式、中央对角式、分区通风式三种类型。集中通风系统既可以采用而中央对角式也可以采用单翼对角式通风系统，而分区通风系统主要是中央对角式和单翼对角式的多样组合。
2.2矿井通风的主要布置方式
（1）中央式通风是指进、回风井均位于井田中央的一种通风布置方式，根据进、回风井沿倾斜方向相对位置不同，又分为中央并列式和中央分列式。中央并列式适用于煤层埋藏深、倾角大，瓦斯不严重的矿井；中央分列式则适用于煤层埋藏浅、倾角小，瓦斯较严重的矿井。
（2）进、回风分别位于井田的两翼的布置方式称为对角式通风方式。根据进风井位置的不同，对角式又可分为单翼对角式、两翼对角式和分区对角式。
（3）分区域式通风是指在井田的每一个生产区域都开凿进、回风井，使每个生产区域都分别构成相对独立的通风系统的一种通风布置方式，多应用于井田范围较大，瓦斯较严重的特大型矿井。
（4）多种布置方式混合应用的称为混合式通风，混合式布置方式比较灵活，适用于地质、地形复杂，井田范围大、产量大、瓦斯涌出量大的矿井。
3矿井通风系统优化设计的建议措施
3.1制定科学的优化改造方案
矿井通风系统优化设计涉及内容众多，事关重大，是一项复杂而系统的工程，必须制定出科学合理、切实可行的改造方案，才能实现预期的效果。每个矿井的实际情况千差万别，各不相同，并且随着地质变化和采掘生产的持续，不同时期的矿井情况也有很大的差别。因此，通风系统的改造也不可一概而论，应讲求因地制宜，从矿井实际出发。掌握矿井的地质条件、采区布置、通风阻力分布以及瓦斯量等基本情况，充分利用原有通风井巷和设备，结合矿井当前生产和未来发展规划，制定出科学的改造方案。
3.2通风模式
按矿井通风机布置方式的不同，矿井通风系统可分为抽出式、压入式与抽压混合式。必须依据矿井的开采深度、瓦斯涌出量以及煤层燃烧性质，采取不同的通风方法。目前我国井工开采的煤矿大多数都采用机械抽出式通风系统。如某矿区，由于现有的通风系统存在着风量不足的情况，而且进、回风巷道为单进单回，巷道的断面偏小，是井巷阻力偏高。必须对其通风模式进行改造，以满足深部井田开采的风量需求。
3.3调整通风量
对不同区域的风量进行调控，从而保证在矿井整个工作周期的不同时期、各处的用风情况能够随着施工的进度而进行合理调配。如因采矿强度与深度增加，相应的风阻也逐渐提高，当前的通风设备无法满足风量的需求，就必须对矿井通风系统进行技术改造，必要时设立辅助通风装置，以确保井下充足的空气供应。
3.4确保通风结构的可靠性
我国煤炭市场需求不断扩大，需求越来越多。由于我国煤矿主要分布在西北地区，地势起伏比较大，单靠自然通风远远达不到采煤工作的需求，所以必须采用机械通风。但是在安装通风设施设备的过程中应选择合适的位置；让每台机器都能发挥最大的用处，避免资源浪费。通过新技术的应用和技术创新，满足煤矿开采的通风需求，提高采煤的安全性和效率。
3.5强化专业技术管理
进行煤炭开采是整个生产中重要的环节，所以需要供风设备良好，从而保证煤矿矿井的通风。在进行煤炭开采前对矿井进行科学矿井风量计算，对矿井内的线路图，紧急通道等都要仔细的描绘出来，并且对于改变的路线要及时修改和补充，保证图纸的真实性。还要有专业的通风技术档案管理系统，对矿井的各项数据要有严谨的分析，对一些有问题的通风设施路线进行数据分析和处理。每个煤矿企业都应该配备专业的技术人员定期对矿井的通风系统进行检查和监督，还要对施工人员进行上岗前的培训，在遇到突发突变情况时要有冷静的自救意识，做到防患于未然。定期对煤矿职工和管理人员进行专业讲座和培训指导，对安全问题不能放松警惕。重视矿井通风，认识其重要性，提高全体职工的安全意识，强化基本专业素质，学会保护自己的生命安全。
结语
煤矿通风系统的稳定可靠运行是保障煤矿安全生产的重要条件，在煤矿工程设计环节或煤矿开采环节中，均应当把握通风体系的监管工作，不断对通风条件进行优化调整，采取科学的通风方案，保证矿井通风系统始终处于完好状态，符合安全指标，为煤矿通风体系的安全稳定提供良好保证。
参考文献：
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