摘要：通风系统的稳定性对受到矿井采矿的影响，通风系统一旦出现问题就会引起后果严重的安全事故，因此要通过优化改造矿井通风系统，确保井下能够拥有足够的风量，使其切实满足井下生产需求。要千方百计地减小通风阻力，提高通风系统的稳定性。矿井通风优化设计直接关系着整个矿山企业的安全生产和经济效益，因此必须得高度重视，在全面掌握实际情况的基础上对通风系统进行科学改造，从而为井下安全生产保驾护航。
关键词：矿井；通风系统；优化设计
引言
矿井通风系统在煤矿生产过程中发挥着至关重要的作用，保证矿井通风系统的经济合理运行是十分有必要的。在矿井生产过程中，通风系统的状态会发生改变。因此，如何保证矿井通风系统合理运行是一个重要问题。由于矿井通风系统的设计与矿井的地质条件有关，只是给出了矿井通风系统优化的一些方法，在实际应用过程中应该结合矿井的自身条件进行优化，保证矿井安全有序生产。
1矿井通风系统的优化意义
现代意义上的矿井通风系统是指向煤矿井下各个作业点输送新鲜的空气，并同时排出矿井生产过程中的有毒有害气体，而且对矿井的温度具有一定调节功能的系统。矿井通风系统的可靠性和稳定性是预防矿井发生瓦斯灾害和火灾的重要保障，而且可以在发生灾害时有效降低灾害范围。目前，许多矿井的通风系统在设计上存在不合理性，导致通风系统存在一定的安全隐患。此外，由于设计不合理导致矿井通风系统的经济性下降，煤矿企业的运行成本增加，企业经济效益减少，主要原因是通风系统设计不合理，风机运行时处于低效率运行状态，大量电能被白白浪费。在当前形势下，节省运行成本有助于煤矿企业的生产。造成通风系统处于不合理运行状态的原因主要有：生产系统布局不合理，矿井通风线路过长；通风系统管理不当，系统漏风严重；矿井通风设备老化严重，不能满足矿井通风系统的需要。由以上分析可知，导致矿井通风系统运行状态改变的原因是多方面的。因此，在矿井正常运行过程中，应定期核查矿井通风系统的运行状态，保证矿井通风系统处于最优运行状态。只有对矿井的通风系统进行优化，才能保证矿井通风的安全性和经济性，从而改善煤矿企业的经济效益。
2矿井通风系统优化设计原则
在矿山企业中，矿井通风工作直接影响着安全生产，因此必须保证矿井通风系统满足井下作业要求，并且始终处于良好的工作状态。在对矿井通风系统进行改造时，实现要进行科学的优化设计，要以安全可靠为目的，在原有通风系统的基础上进行合理的改造，使其在满足井下需求的同时，更加便于操作和管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对矿井通风系统进行改造时，要认真研究井下巷道、开采空间、回采区域以及下一步的开采方向等相关因素，根据实际情况进行优化设计，要严格遵守矿井通风系统设计规范与安全要求，使设计改造方案符合矿山安全生产需要，通过科学合理的设计，充分保障矿井通风系统的可靠性，切实满足井下生产作业人员所需要的风量要求。
3矿井通风系统优化设计对策
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，在满足当前通风要求的同时，对通风能力设计留有一定的余地。
3.2矿井传统风流调控设施
实际的应用过程中，需要结合井下风流调控的实际需要，通常只需要单独在进风段、用风段以及回风段等处设置一定数量的风窗、风门以及风墙等不同类型的风构筑物，或者在任意两段之间进行有机的组合安装。但是在安装过程中，还要充分考虑通风构筑物等风流调控设施对通风网络稳定、生产和运输的影响。由于井下生产条件处于不断变化的过程中，传统的风流调控设施在矿井通风情况的改善方面存在较多的问题，已经无法对井下通风情况进行有效地调节，因此，应该结合金属矿山井下风流调控实际，发展新型的风流调控设施。
3.3矿井通风系统的优化设计
矿山企业中的风井承担着综采设备下井的等任务，风井改造应该最大限度地减小风流的阻力，使新的通风系统更加有利于井下作业。风道断面大小与矿井的通风能力息息相关，矿山企业可以根据平常积累的资料数据信息，计算出不同风量时的通风断面，从而选取一个最优的经济断面。在矿井中为了减少局部区域的通风阻力，就需要减小风道的转弯处及其弯度，尽量采取措施避免断面出现突然的变化，要把风道的转弯处内做成圆弧形，这样能够减小空气在流通中遇到的阻力。在进行矿井通风风机的布局时，应该根据所需要的风量、风压和风阻等具体情况进行科学合理的布局，要通过缩短通风线路等措施减小风阻，要充分保证风机运转平稳，做好对风机的维护工作，确保风机运转的稳定性。在矿井通风系统的改造过程中，要进一步加强通风管理工作，安排专业技术人员定期检测通风情况及相关设施，保证改造过程中的通风安全，如果发现哪里有问题必须及时上报和整改，并监督整改到位。
3.4选择合理的通风技术
矿井通风阻力是反映煤矿通风系统通风难易程度的一个重要指标，因此测定矿井通风阻力是矿井通风系统优化的前提。通过测定矿井通风阻力，不仅可以准确了解矿井各个部位的风量及风阻的大小，而且可以为矿井通风系统的优化设计提供实际的风阻值和通风阻力系数。在实际生产过程中，矿井的通风系统是一个动态变化的系统，因此，需要不断采集矿井通风系统的运行数据，了解矿井通风状态的变化，只有这样才能避免在矿井通风过程中造成能源浪费。在矿井生产过程中，矿井通风线路会发生变化，这样会改变矿井的通风状态。所以在矿井通风系统设计时，应考虑通风系统状态的变化，只有这有才能保证矿井通风系统处于最优工作状态，节省运行成本，提高矿井的经济效益。矿井通风机的主、辅扇联合工作是矿井通风系统优化的一个重要方向。英国的研究人员对主辅扇的联合运行进行了模拟，通过12种方案的数值计算结果表明，主、辅扇风机共同运行模式不仅能有效控制煤矿井下污染物的浓度，而且可以节省20%的年运转费用，相对于传统的风机运行模式，这种技术也有在中国矿井上使用的实例，结果表明确实提高了通风网络的合理性。
结束语
为了有效提高矿井的通风质量，进而为井下生产的安全进行和工人工作环境的有效改善提供可靠的保障，就要结合矿井的实际情况，对矿井通风系统进行科学合理的优化设计，提高通风系统设计的针对性。在实际的矿井通风系统优化设计过程中，要对矿井的通风动力、通风网络以及通风构筑物三部分进行系统全面的分析研究，进而提高整个通风系统优化设计的质量，从而有效改善井下的通风质量。
参考文献
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[3]周艳.矿井通风管理的研究与应用[J].企业导报.2011(14)
论文作者:白永亭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/19
标签：矿井论文; 通风系统论文; 井下论文; 优化设计论文; 过程中论文; 阻力论文; 煤矿论文; 《防护工程》2018年第27期论文;