通风系统改造与网络优化研究

【摘要】矿井通风系统在煤矿安全生产扮演者至关重要的角色，矿井通风系统的好坏直接关系到整个矿井的正常生产，为生产系统的安全运行提供保证。从而为矿井的安全可靠的运行打下了坚实的基础，并为企业带来的技术经济效益明显。本文主要从问题出发分析了技术改造优化的相关措施。

【关键词】矿井通风系统 技术改造 优化设计

随着经济和社会的快速发展，我国煤炭生产的安全状况有了一定好转，但煤矿自然条件因地而异，矿井通风系统影响因素较多，而现有的煤矿的安全管理水平以及计算机水平都较低，随着矿井开采深度的增加和生产规模的扩大，使得煤矿形势依然非常严峻。而矿井通风系统在煤矿安全生产扮演者至关重要的角色，矿井通风系统的好坏直接关系到整个矿井的正常生产，为生产系统的安全运行提供保证。矿井通风系统向井下提供优质足量的新鲜空气，以保证井下作业人员的生存安全需要。对矿井进行通风系统的技术改造是非常有必要的，改造后的通风系统既减少了巷道维护费用，又使通风系统更加经济合理、安全可靠。从而为矿井的安全可靠的运行打下了坚实的基础，并为企业带来的技术经济效益明显。

一、矿井通风系统的优化问题

1.矿井通风系统的阻力研究

对于降低矿井通风阻力这项任务是任何一个通风工作的重点和关键点，它是整个矿井的通风系统的优化设计和技术改造的重要方面，作为一名通风区技术人员，应该想尽一切办法降低矿井通风阻力，这项工作进行的好坏直接影响到整个生产矿井的生产安全和经济效益。矿井通风阻力的影响因索较多，归纳起来主要有三个方面的影响：风量对阻力的影响；分支风阻对通风阻力的影响；网络结构对阻力的影响。

2.矿井通风网络优化调节研究

矿井通风网络是在煤矿在生产中通风系统的一种数学表达方式，也是煤矿技术人员在描述风流线路和一些有关参数的混合体。煤矿本身就是一个相当复杂的关联程度很高的系统，任何一条分支线路发生变化都会影响整个通风系统。所以，对于一个生产矿井而言，必须要有很多满足矿井设计需求的调解方案。如何设计一种既能够符合相关规程规定和满足生产需求并且还能够通风系统所花费的通风费用最小的调节方案，这将通风工作人员长期探讨和研究的问题。现阶段，矿井通风网路优化调节主要有以下几个基本类型：控制型分风网络；自然型分风网络；一般型分风网络。其中一般型分风网络是增加一定的优化目标函数后就构成了数学规划问题。

3.矿井通风系统安全可靠性优化

就目前情况来看，矿井通风系统的可靠性研究有以下这几个问题有待于解决：关于通风网络的可靠性等一些专有名词的概念；如何利用可靠性参数设计出具有较高可靠性的系统；通风网络及通风构筑物的可靠性的确定性标准的相关计算；生产矿井如何制定出合理的管理、使用与维护措施，这样从而能够很好的保证系统正常工作，尽可能的提高通风系统的可靠性。

4.矿井通风系统主通风机工况优化研究

主要通风机是煤矿能够实现安全生产的肺脏，更是在矿井生产中直接关系到矿井能否正常生产，是通风系统实现其功能的关键因素。一个矿井主通风机运行状况的好坏，直接影响到整个矿井的安全和经济效益。主通风机在运行一段时间后会出现损耗等状况，从而会导致主通风机的性能和通风效果会降低，有的甚至会使得主通风机不能正常工作。

同时，随着采掘交替完成、矿井的收缩等着也将会使得主通风机的电能消耗也会大大增加，这种情况下，我们必须要充分认识关于主通风机的一个重要概念，即主通风机的工况点，及时调节主通风机的工况点对克服以上问题有着非常重要的意义。

因此主通风机工况点的调节对矿井通风系统改造和网络优化就显得尤为重要，调节主通风机的工况点是通风系统改造与优化的重要内容。

5.矿井通风系统的测量平差优化

测量平差是一个专业名词，而矿井通风测量平差是矿井通风系统分析中所引进的一个新名词。建立矿井通风测量平差优化理论是也是矿井通风技术改造的关键步骤。随着科学技术的发展，特别是计算机技术的推广应用，矿井通风网络优化研究的越来越受到人们的关注，同时还可以根据生产的需要，必然由自然分风的研究转向按需分风的研究，由参数求解转向系统优化与控制。同时这也是建立矿井通风测量平差理论的客观依据和前提条件。

二、矿井通风系统技术改造的几点具体做法

1.摸清生产矿井的通风现状，查明问题的关键，挖掘潜力

我们通过查阅大量资料和实践调研，摸清矿井的通风阻力分布的分布情况、主通风机的性能等方面资料，并从中找出矿井通风能力不足的主要矛盾，进而找到解决这些问题的途径和方法，为通风技术改造提供依据。这主要从以下三个方面进行分析：查明井巷通风阻力的分布；查明漏风状况；查明风机运转工况，这样就可以很好的提高主要通风机装置的综合工作效率。

2.从实际情况出发

根据煤矿的生产实际情况，从而合理安排采掘部署，实现有计划、有步骤的生产，充分发挥各个系统的通风能力，这样可以很大程度上改善矿井通风条件。

3.通风技术改造方案的编制

我们必须要根据具体实际情况对生产矿井通风存在的问题.进行具体的分析，并结合不同生产时期的发展，可以编制多种技术改造措施的通风方案，经过技术经济比较，最后确定较优的通风改造方案。（1）通风系统的布置必须要紧密结合矿井的整体布置和整个矿井发展规划，从而来编制多套通风方案。（2）生产矿井的改造要充分利用原有的通风系统、井巷和通风设备，或加以适当改造。（3）在核定通风能力时，要留有余地，选取一定的备用系数。

三、结束语

对矿井进行通风系统的技术改造是非常有必要的，改造后的通风系统既减少了巷道维护费用，又使通风系统更加经济合理、安全可靠。这样对矿井通风系统的技术改造改变了矿井通风系统不合理的状况，这样还使得在煤矿安全生产中长期制约矿井采掘接替正常生产的通风重大隐患也得到了很好的解决，进而很好的提升了矿井的自我抗灾能力，从而为煤矿企业以后的安全高效发展打下了坚实基础，同时也为煤矿企业带来了巨大的综合经济效益。

参考文献：

[1]吳中立.矿井通风与安全[M].徐州：中国矿业大业出版社，1989.

[2]张国枢.通风安全学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.

[3]贾廷贵.五龙矿通风系统优化改造研究[D].辽宁工程技术大学硕士论文，2005.

[4]姚尔义.生产矿井的通风技术改造[J].煤矿安全，2003.

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