肥矿集团曹庄煤矿山东肥城271601
摘要：随着各矿井开采年限的增加，矿井煤炭资源量不断减少，矿井开采深度不断加深，而随着矿井开采深度的增加，煤矿开采面临的地质条件也会越来越复杂，同时岩温也会大幅升高，煤矿开采产生的瓦斯气体等有毒有害气体也会越来越多，而及时进行矿井通风，不仅可把矿井内有毒有害气体与大量浮游矿尘冲淡并及时排除，而且能提供足够的新鲜空气供矿井工作人员呼吸，同时还能改善矿井的温度、湿度条件。基于此，本文主要对煤矿通风系统优化改造进行分析探讨。
关键词：煤矿；通风系统；优化改造
1、前言
由于矿井生产作业中易产生大量的粉尘及有毒有害气体，这些物质不仅会严重危害人体健康，而且集聚到一定程度后易发生瓦斯爆炸事故。而通过矿井通风可起到以下作用：提供足够的新鲜空气供矿井工作人员呼吸；把矿井有毒有害气体与大量浮游矿尘冲淡并及时排除，以确保矿井作业环境符合《煤矿安全规程》相关规定；改善矿井的温度、湿度条件，以确保矿井劳动条件更舒适；一旦矿井突发灾害，借助有效的矿井通风，能第一时间控制风流，以更利于救灾工作的开展，最大限度地减小灾害损失。
2、矿井通风系统优化的原则与要求
2.1矿井通风系统优化原则
在实际优化矿井通风系统时，我们应按照下述原则进行优化：①布设的通风系统，应尽量简单、经济，且通风效果应良好。②应先把通风优化技术方案设计出来，方案获得通过后，才能辅助实践。③优化后的通风系统安全可靠性应足够强，且通风性能应稳定、可调。④优化后的矿井通风能力应能很好适应于矿井生产能力，且应严格按照《煤矿安全规程》及相关法律法规来设计矿井通风系统。
2.2矿井通风系统优化要求
经优化后的矿井通风系统，应满足下列要求：①可为矿井提供足够的新鲜空气，以确保矿井正常生产。②布设的矿井通风系统应能提供稳定风流，且应尽可能简单，应易操作，易管理。③在遇到突发事故时，布设的通风系统应便于人员撤离，且矿井通风系统的风流应易控制，应具备较强的抗灾能力。④优化后的矿井通风系统日常维护成本应尽量低，应尽量达到小投资大回报的目的，以促进矿井的健康快速发展。
3、矿井通风技术的技术难点
矿井通风系统与多风机多级机站是当前国内很多矿井解决矿井通风问题的主要方案。对于矿井通风系统而言，其构成因素大致包括通风方式、通风网络、通风方法、通风检测以及通风调控设备等，上述各因素彼此之间存在一定的关联性，且具有相互影响、相互作用的特点，无论缺少哪一项矿井通风系统都无法正常运行。
当前就煤矿井下通风技术来看，其存在的技术难点大致可分为下述两点：矿井狭长，且存在很多空巷，这些空巷会耗费大量新鲜风，以致到达矿井工作面的新鲜风较少，增加了矿井通风难度，降低了矿井通风效率，同时这些空巷也易造成矿井内风流无序乱流，易给矿井安全生产埋下隐患；随矿井开采深度的加深，一方面矿井通风阻力会逐步增大，另一方面矿井生产产生的煤尘及瓦斯气体会不断增多，造成矿井通风困难。虽然人们经常应用多风机站通风系统给深井通风，但仍无法满足深井通风。
4、矿井通风系统的优化策略
矿井通风系统作为保障矿井安全生产的重要系统，在矿井日常生产中占有重要地位，一旦矿井通风系统通风效能不足，将直接影响到矿井安全生产，因此有必要采取相关措施来及时优化矿井通风系统。
（1）优化通风方法
通常，可把矿井通风方式分为两种：自然通风与机械通风。对于自然通风而言，主要指依据矿井自然条件井内空气出现的各种自由流通来达到通风目的。而对于机械通风主要指人为的借助相关机械来使矿井进行的各种通风，如多风机多机站通风就是典型的机械通风。通常自然通风与机械通风相比，自然通风效率相对较低，有效满足矿井用风需求较难，而机械通风具有较高的通风效率，可为生产工作面提供充足风源，因此很多矿井都会选择采用机械通风方式通风。机械通风主要可分为三种：压入式通风、抽出式通风以及混合式通风。在实际生产中具体应采用哪种方式通风，则应根据矿井实际情况进行确定，这样才能选出最优通风方式。如对于通风较困难的巷道，应优先选用混合式通风或压入式通风，这样借助风机可把空气更好地压入巷道，巷道内更易形成风流；而若待通风矿井为高瓦斯矿井或高粉尘矿井，应优先选用抽出式通风，这样更易排出井内粉尘与瓦斯气体，可有效提高矿井空气质量，更好地保障安全生产。
（2）优化矿井通风网络
为使矿井巷道形成风的通路与风流，首先应通过某种方式来连接矿井巷道，其次应给巷道装设相关设备来控制风量与调节风向，这样对风的流通会更有利，以便及时把矿井污染空气排出，让新鲜空气流入作业区域。通常，可把巷道连通形式大致分为两大类：并联与串联。对于并联通风而言，可依据实际作业需要来对通风量进行调节，风利用效率较高，且采用并联巷道通风后，风只流过单个巷道，有利于减轻风的污染。在实际生产中即使部分污染气体未顺利排出，也不会对其他作业区域造成严重污染，这样能更好地保障各区域安全作业；对于串联通风而言，其最大的优点为风流大、风速快，其主要缺点为无法及时调节风量，易形成严重污染，且这种污染具有连锁反应，一旦一条巷道遭到污染，也会逐步对其他巷道造成污染。基于上述分析，可知在今后优化矿井通风系统时，应优先选用并联通风方式通风，同时为确保工作面风量达标，还应避免巷道发生漏风现象。
（3）优化矿井进出风井布置方式
依据进出风井相互关系的不同，可把矿井进出风井的布置方式分为很多种，大致包括：对角式进出风井、中央式进出风井以及混合式进出风井。其中中央式进出风井主要布设于矿井中央，具体可细分为并列式通风以及分列式通风。并列式通风与分列式通风相比，具有易管理，且投资小，占地少，采区生产较集中等优点，而分列式通风主要优点为通风阻力小，具有较高的安全性等；对角式进出风井指的是在矿井重要部分布设进风井，在矿井的两翼布设出风井，这种布置方式不仅安全性高，而且通风阻力小。在实际生产中，若煤层所处位置较浅，则可布设为中央式通风，若待开采煤层地质较复杂，则应优先选用混合式通风。在实际生产中，具体应怎样布设进出风井还应根据实际情况，进行综合分析以便做出合理选择。
5、结语
总之，煤矿通风系统在确保矿井安全生产中发挥着重大作用。近年来，随着矿井开采深度的加深，所面临的生产条件也会越来越复杂，这就对矿井通风工作提出了更高要求，因此必须重视不断改造优化矿井通风系统，确保布设的通风系统更安全、更可靠、更经济，进一步提高矿井抗灾能力，这样才能更好地保障矿井的长期健康可持续发展。
参考文献：
[1]吴建辉.嵩山矿通风系统优化研究[D].焦作：河南理工大学，2011．
[2]鲁忠良，郭华巍，齐金龙．孟津煤矿通风系统优化[J].煤矿安全，2013（11）：137-138.
[3]王海宁，彭斌，彭家兰，等．大型复杂矿井通风系统的共性问题分析与优化实践[J].安全与环境学报，2014（3）：24-27．
[4]郭一鹏，陈开岩．乌兰煤矿通风系统方案优化决策研究[J].煤炭技术，2012（1）：106-108．
[5]王燕杰，郭勇义，吴世越．矿井通风系统方案优选[J].煤炭技术，2011（10）：83-85．