矿井通风与安全监控中的问题及措施研究

矿井通风与安全监控中的问题及措施研究

郑州煤炭工业(集团)郑新煤业有限公司河南郑州452370

摘要:煤矿行业一直一来都是高危行业的代表,因此,在采煤作业中,提高作业环境的安全性和稳定性非常关键。煤矿开采的环境一般以封闭性较高的地下为主,这给矿井通风以及安全监控带来了较大不便。

关键词:矿井通风;安全监控;问题;措施

一、矿井通风系统

1、矿山系统和控制设备

(1)停工。临时或永久停工只是由砌体、混凝土块、预制钢、玻璃墙、防火木块或任何其他用于引导气流进行有效空气分配的材料制成的空气墙。取决于采矿条目的大小,截止大小范围从小到4m×20m低煤至30m×40m石灰石矿;

(2)包缝是需要进气和返回气道相互穿越而不混合的空中桥梁。它们可以由砖石、混凝土块或预制钢制成;

(3)调节器。调节器通常用于在给定的气道或矿区部分将气流减少到期望的值。根据稳压器的永久性和压差,调节器结构中使用的材料主要为滑动快门;

(4)门窗。门窗通常安装在进气和回气管道之间的位置;

(5)气锁。当需要进气门和回气管之间的通道门并且其压力差很大时,通常设置一组两个或更多个以形成气锁。这可以防止系统发生短路;

(6)管道/通风管道。作为一项短期措施,可以在地下煤矿的顶部、侧面和地面上固定耐火管道管道,以提供工作区域内和周围压力差较小的临时区域。对于金属矿和非金属矿,通常在工作区内和周围使用通风管,以将新鲜空气引导至工作面。通风管也通常与辅助风扇结合使用;

(7)助推器/辅助风机。当矿区一部分的气流必须调整到超出开放系统所能达到的数值时,可以使用增压风机来增强通过矿井一部分的气流。使用时,应将其设计到系统中,以帮助控制泄漏,而不会在正常或紧急情况下造成不希望的再循环。禁止在地下煤矿使用增压风机;

2、主要通风系统

(1)长壁系统。对长壁通风系统设计有显著影响的2个因素是对积聚在采空区内的甲烷或其他气体的控制,以及机械化长壁上岩石破碎率的不断增加,这会加剧尘埃、气体、热量和湿度的产生。在频繁发生断层的倾斜,厚煤层和高瓦斯煤层下开采时,系统布局变得更加复杂。为了应对这些困难的条件,需要更窄和更短的面板。还有其他类型的布局来适应特定的地质条件。

(2)支柱系统。在定向或W系统,其中进气道在面板的中央部分是气道,在两侧有回气道,通常称为鱼尾方法。其中进气和回气位于中性气道(带和轨道)的两侧。在这2种情况下,传送带或轨道都位于中间,末端有一块双层窗帘以调节气流。在煤矿中,除非MSHA事先批准特别申请,否则在正常情况下,这些入口的空气不应用于通风工作区域,因此它们通过监管机构直接返回到返回通道。该系统的优势包括:气流在面板的末端分开,每个气流仅在面板的一半面上依次通风操作室,由于停止过程中压力差较小,导致泄漏较少;并且任何气体排放将自动流向返回气道。一个明显的缺点是所需的停机次数是单向系统的2倍。由于额外的停留,空气泄漏也是2倍多。

二、矿井通风和安全监管控制问题

1、安全监管控制机制有待健全和完善

通过对当前国内一些具有代表性的煤矿企业的调查研究发现,其中大部分企业内部的管理机制存在诸多问题,这严重影响着煤矿企业的正常生产。与此同时,作业人员缺乏相应的技术操作能力,专业知识匮乏,极大地限制着通风系统的规范运行。在企业内部安全监控机制健全度不高及相关操作人员专业技能知识匮乏的作用下,通风系统和相关的安全检测设备难以充分发挥自身的功能、作用。另外,系统安装人员在开展系统安装操作时,常常忽视安全监控设备的相关问题,从而使得系统发生不必要设备故障的机率逐渐提高。比如,未对设备维护及使用进行规范、统一的指导、未对安全监控系统进行有效管理、在购买设备时缺乏对设备各方面功能、参数的全面了解、未有效重视监控设备和其他相关产品的售后服务和质量,以上问题皆是由企业缺乏健全、完善的安全监控机制而导致的。

2、通风系统的性能不够强大

一般来讲,矿井的通风系统包含4大部分内容,分别是通风动力设备、通风装置、通风巷道以及风流监测、控制设备。通过对当前的真实情况分析得出,不管是通风动力设备,还是和风流有关的控制、监测设备,其真实性能都不太强大,并且使用效果也不是很明显。矿井通风系统从某种意义上来讲,其根本任务主要是实现对风量、风向的有效控制,并在充分结合相关技术、措施的前提下,对矿井的真实作业环境进行积极优化。然而,煤矿通风系统在运行过程中往往会受到多种技术、环境因素的影响,比如系统功能完善程度不高,使得回风地段受到的阻力与正常的相比更大、系统调节功能失去真实效力等。从通风系统性能来讲,不管是设计层面,还是实际的应用层面,都存在着诸多问题。

三、针对矿井通风和安全监管控制问题的合理措施

1、完善安全监控机制和相关的制度

为提升煤矿企业的安全生产效率,合理、科学的安全监控机制及制度是必须的。凭借完善、有效的安全监控机制和相关制度,提升通风系统运用的规范程度才有了坚实的制度基础。将煤矿内部真实的生产状况作为基础,对各方面的影响因素进行综合考虑,并从战略角度出发,把企业的长期发展目标与短期生产目标合理地结合在一起,并对安全监控系统、矿井通风系统进行高效选择。与此同时,应对相对应的安全监控制度及管理制度进行合理制定,从而为煤矿生产规范化、技术化的实现提供必要的制度基础,并使相关人员可以在充分了解相关基本操作知识的基础上,对自身的维护、生产及管理职责进行履行。从企业发展角度出发,相关监控制度的建立和完善可以在较大程度上实现对工作人员学习、掌握矿井通风及安全监控知识、技能的有效促进,从而为煤矿作业效率的提升提供关键支持。从企业的真实生产状况出发,增强矿井通风的作用、功能,科学拓展监控系统的监测、检查功能,不仅能够促进矿井生产效率的快速提升,还能够对矿井安全管理的多项要求进行全面满足。

2、升级矿井通风、安全监控系统的功能

虽然,在矿井通风、安全监控系统的功能方面,已经较为全面,然而,考虑到矿井作业环境较高的不可控性和复杂性,该系统功能的上升空间依然比较大。比如,系统采集功能在原有功能的基础上,凭借现代数据网络技术,仍然能够大幅提升和增强。对于系统中所涉及的传感器来讲,应根据系统中所显示的各类环境参数,对传感器的抗干扰能力及灵敏度进行进一步提升和改进,从而确保矿井作业过程中每一作业面的本质需求能够得到高效满足。仅仅针对传感器来讲,应对其监测范围、技术性能进行完善。其中,应关注的是,传感器不仅能够对种类、浓度不同的有害、有毒气体进行准确测定,还应该对风速进行有效测定。另外,传感器内部的结构模块应包括网络模块,凭借其把所检测、捕捉的信号及时、准确地输送到信息管理中心,从而协助矿井作业中心实现对矿井作业环境空气质量的控制、优化,进而为矿井作业人员提供安全、合理的作业环境。

结束语

综上所述,加强会矿井通风和安全监控系统的研究、应用对于促进煤矿生产安全性、效率性的快速提升具有至关重要的意义。作为支持煤矿企业安全、稳定生产的重要内容,矿井通风和安全监控系统在实际运行中往往受到多种因素的影响,而未能发挥其真正的作用,因此,当代的煤矿企业应积极对国内外先进的通风、安管系统及技术进行学习、创新,从而促进煤矿行业的友好发展。

参考文献:

[1]曹劲阳,张玉华.浅谈矿井通风与安全监控存在的问题与思考[J].四川水泥,2015(3):261-261.

[2]甘赟波,朱小辉.分析矿井通风与安全监控存在的问题及解决对策[J].建筑工程技术与设计,2017(11):3307-3307.

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