引言

煤矿矿井通风技术以及通风系统的优化是保障井下施工作业的重要基础。随着煤矿矿井开采深度和广度不断拓展，井下通风的难度不断增大。文章探讨了煤矿矿井通风技术及通风系统优化策略，以期为同行业的发展提供参考。

1因素

1.1环境层面的因素

矿井的地质构造复杂，且随着开采工作的持续开展，地质构造随之变动，难以准确预测矿井地质的实际情况，易由于防控不及时而引发生态环境受损、地表塌陷、煤炭资源异常枯竭等现象，均不利于矿井开采事业的良性发展。开采期间，煤层瓦斯量有增加的趋势，在开采的扰动作用下，瓦斯随之释放，此部分逐步聚积在井内的通风系统中，显著加大矿井的通风阻力，实际通风效果较差，随时间的延长，瓦斯浓度大幅度增加，严重威胁到人员的安全。

1.2深井通风效果不佳

在实际开采过程中，矿井下会形成一定数量的粉尘和瓦斯，这些物质能够对生态环境造成很大的危害，且在深井煤矿开采日益增多的情况下，对于控制这些物质的要求越来越高，难度也越来越大。相应的技术应用还面临一些不足，普通的通风设施并不能够完全满足实际需要。且一些矿井目前更多的是基于通风系统来进行通风，系统的老化使得深井开采中通风的效果不够好，因而带来了较大的安全隐患。

1.3空巷降低了通风的效率

从目前来看，随着煤矿开采的持续深入，矿井中出现了越来越多的空巷。煤矿通风系统对风力的把控是基于通风装置、巷道、动力等开展的，并据此来灵活调整风力和风向，保证矿井下有足够的风量，风向也能够保证合理。但是在长期的生产开采下，矿井中好多巷道开采完毕，成为了空置不用的巷道，由于没能快速封闭，使得通风系统运行过程中占用了部分风力，进而造成开采巷道的风量减少，这无疑造成了风量的浪费。

2措施

2.1环境因素的控制措施

立足于实际情况，制定矿井安全计划方案。加强监管，注重现场环境卫生的保持。全方位掌握周边地质环境特性，识别其中的问题，采取处理措施，尽可能减小不良影响，提高矿井通风水平。此外，环境因素的控制是一项系统性与持续性的工作，对人才以及基础设施均提出较高的要求，因此需要划拨足量的资金，用于矿井通风安全管理工作，给各项细分工作的开展提供坚实的后盾。

2.2推进智能化通风系统建设

煤矿开采企业需要推进智能化通风技术的应用，不断提升井下通风的智能化水平。①要强化信息基础建设，实现安全监控网络、无线网络和融合调度通信系统，鼓励逐步开展5G+矿山物联网系统建设，不断提升煤矿系统的综合感知力。②要相应地打造智能化煤矿应建设智能综合管控平台，将通风系统同其他工作环节深度结合，形成智能联动管理方案。③在智能化通风系统建设过程中，可以应用通风系统智能精准感知技术与装备，实现对风阻、风量、风压等参数的智能感知，对通风网络阻力进行实时监测与解算。这样可以及时发现问题并智能化处理，全面提升井下通风的质量，保障井下施工人员的安全，真正为井下施工提供良好的环境保障。

2.3通风系统优化方案设计

目前，对通风系统进行优化的思路如下：①将分区回风改为单翼集中回风，设计的依据是煤矿井下巷道及风井井筒的断面比较大，风速不会超限，大角联分支的通风动力由两端对拉变为单一方向，稳定性增加。矿井总阻力有一定程度的增大，主要通风机效率能够大大提升，并且自然风压变化对系统的影响也会减弱。②考虑自然风压对主要通风机的影响，对矿井北区采取增阻调节，改变矿井通风阻力特性曲线及主要通风机工况点，以提高主要通风机运转效率。同时使２个分区之间形成压差，这样就能确保大角联分支风流方向固定以及风量相对稳定。如图一通风系统图。

图一通风系统图

2.4矿井人员配备管理

以产能为参考，合理适配技术人员，主要有：产能为45万t/年的矿井，至少20人；产能为60万~90万t/年的矿井，至少为30人；产能达到120万t/年或更高时，此时矿井的技术人员需增加至50人或更多。此外，需按照规范在所在地区的煤炭工业局注册备案以及完成各项准备工作。根据现场生产需求，配备适量具有资质的特种作业人员，不同生产场所的需求不尽相同，主要考虑如下几方面：井下电气工：综掘面1人/班，综采面2人/班；井下爆破工：炮掘面生产班1人/班，机采面生产班1人/班；瓦斯检查工以及安全检查工，各采、掘工作面均按照1人/班的要求予以配置，必要时适当增加；安全监测监控工：2人/班；安全巡查：以小组的方式参与，每组至少3人；采煤机操作工：生产班2人/台、班，检修班1人/台、班；提升机操作工：2人/部、班；探放水工：3人/班；瓦斯抽采工：3人/班。

2.5强化矿井停风后恢复通风技术应用

在面对停电或者停止运转等情况，矿井管理需要强化矿井停风后恢复通风技术应用，制定完善的安全技术手段。在启动主通风机前，采用风流短路来排放瓦斯，此过程中需要保证回风井井口风门处于全部开放的状态，当排放完成后再逐步关闭风门。同时积极借助风门风稀释回风井风流中的瓦斯，由检察人员进行检查，保证巷道的通风效果。

2.6通风系统进一步优化建议

综合考虑矿井开拓布置、工程造价、现有通风设施等因素，建议近期在北区各生产水平进行增阻调节，使北区负压达到820Pa左右，以应对自然风压变化的影响，同时在南北区负压差的作用下，构建风量调节设施，确保+400m水平轨道大巷风量的稳定性。远期可根据实际情况考虑施工贯通北区+400-425m回风上山底部与南区立风井井底的回风大巷，封闭北区回风立井，全矿井由南区立风井回风。

3结语

（1）利用通风阻力测定及通风网络解算的方法对煤矿分区通风系统稳定性进行分析研究，分析得出了如下结论：煤矿矿井通风系统南北2个分区的配风量较大、总阻力比较小，井下风网的阻力分布不合理，回风段阻力值过高，但是2个分区的负压值比较接近，加上矿井自然风压的作用，2个分区之间的稳定性与平衡性较差。在南北分区主要通风机对拉及自然风压变化作用下，+400m水平轨道大巷风量极不稳定，会出现少风甚至风流反向的情况，矿井主要通风机效率低，南区为42%、北区为38%，工况点对应的通风阻力值低于高效区阻力值。（2）针对煤矿分区通风系统存在的问题，提出了通风系统优化方案：在北区各生产水平施工调节风墙、风门等通风设施，增大北区通风阻力，并根据矿井实际情况提高南区配风量，适当提高矿井负压，在+400m水平轨道大巷中增加风量调节设施，加强该巷道的风量监测，避免风量超限。（3）在通风系统优化改造后，北区负压有所提高，利于应对自然风压的变化，提高了矿井通风系统的安全稳定性，主要通风机效率也有了明显提升。+400m水平轨道大巷在南北压差的作用下风流方向能够保持稳定，没有再出现少风、风流反向的问题，风量的稳定性也大大增加，主要通风机运行的平稳性也提高了，证明了优化方案的有效性。

参考文献

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