保障人员生命安全:稀释和排除爆破产生的炮烟(如CO、NOx)、柴油设备尾气(CO、NOx、碳烟)、矿物氧化产生的有害气体(如SO?、H?S)以及地层中溢出的瓦斯(CH?)等,防止人员中毒或窒息。
预防粉尘危害:有效排除凿岩、爆破、装卸、运输等过程中产生的呼吸性粉尘,是预防尘肺病最根本、最有效的措施。
调节作业环境:控制井下的温度、湿度,提供适宜的气候条件,保障作业人员的工作效率和健康,防止中暑等热应激反应。
预防火灾和爆炸:对于可能产生可燃气体或粉尘的矿山,良好的通风可以将其浓度控制在安全界限以下,消除爆炸条件。
提高生产效率:一个安全、舒适的环境能显著提高工人的出勤率和工作效率。
一个完整的矿井通风系统主要由四个部分组成:
通风动力装置
主通风机:系统的“心脏”,为全矿井通风提供主要动力。分为抽出式、压入式和混合式。
辅助通风机(局扇):用于掘进工作面等独头巷道,为这些无法形成贯穿风流的地点提供局部通风。
通风网络
由井筒、巷道、采场、硐室等相互连接构成的通风通道。风流在其中流动,遵循风阻、风压和风量的关系定律。
通风控制设施
风门:在需隔断风流但仍需行人和通车的巷道中设置。
风墙(密闭墙):永久或临时性地完全隔断风流。
风桥:使两股交叉风流互不混合。
调节风窗:通过改变窗口面积来调节所在巷道的风量分配。
监测与监控系统
风速/风量传感器:监测关键巷道和作业面的风量。
有毒有害气体传感器(CO、NO?、H?S、O?等):实时监测气体浓度。
风机工况监控:监测主扇和局扇的运行状态(电流、电压、风压等)。
环境参数传感器:监测温度、湿度、气压等。
科学设计:通风系统必须由有资质的设计单位进行专项设计,并与矿山开拓、开采设计同步进行。设计需充分考虑矿井服务年限、开采规模、开采顺序、产尘产毒特点等。
严格审批:通风系统设计及重大变更必须经过严格的审查和批准。
建立规章制度:制定完善的通风安全管理规章制度、各工种(通风工、测风员、风机工)操作规程和岗位责任制。
明确责任主体:必须设立专门的通风安全管理机构或配备专职技术人员,明确矿长、总工程师、通风部门负责人等各级人员的职责。
风机管理:
主通风机必须连续稳定运行,并设备用风机,能在10分钟内启动。
定期对主扇性能进行测定。
局扇必须实行“三专两闭锁”(专用变压器、专用开关、专用线路,风电闭锁、瓦斯电闭锁)。
风量与风质管理:
定期测风:至少每10天对全矿井进行全面测风,对关键作业点(如采场、掘进头)要增加测风频次。
风量分配:确保每个作业地点,特别是采掘工作面,都有足够的风量,风速符合《金属非金属矿山安全规程》要求。
风质保障:进入工作面的风流中的有害气体浓度不得超过限值。
通风构筑物管理:
定期检查风门、风墙、风桥等设施的完好性,确保其气密性和牢固性。
严禁随意打开风门或破坏通风设施。
建立监测系统:推广使用自动化在线监测监控系统,实现24小时不间断监测。
人工检测:即使有自动监测系统,也必须按规定进行人工检测和校准,尤其是对自动监测系统未覆盖的区域。
数据记录与分析:所有监测和检测数据必须详细记录、存档,并定期分析,及时发现系统存在的问题和变化趋势。
掘进通风管理:这是通风管理的难点和事故高发点。必须确保风筒吊挂平直、无破口、出风口距工作面距离符合要求,严禁无风、微风作业。
爆破后通风:爆破后必须有足够的通风时间,待炮烟被彻底稀释并检测合格后,人员方可进入工作面。
柴油设备管理:使用柴油设备的矿井,需按单位功率供给足够的新风量(通常为4-6m?/min·kW)。
采空区与废弃巷道管理:必须及时密闭,防止漏风和有害气体积聚。
制定应急预案:针对主扇故障、火灾、爆炸等事故,制定专门的通风应急预案。
反风演习:至少每年进行一次反风演习,检验在火灾等事故发生时,利用主要通风机进行风流反向的能力和效果。
备用电源:主通风机必须配备能在短时间内启动的备用电源(如柴油发电机)。
| 系统风量不足 | ||
| 风流不稳定、短路 | ||
| 独头巷道通风困难 | ||
| 通风系统不匹配生产 | ||
| 自动化水平低,依赖人工 |
矿井通风系统管理是一项动态的、系统的、全员参与的持续性工作。它不仅仅是通风部门的职责,更需要从企业最高管理者到一线员工的共同重视和努力。必须坚持 “管理、装备、培训”并重的原则,通过科学的设计、严格的制度、精细的日常管理和先进的技术手段,构建一个“简单、可靠、高效、经济”的通风系统,才能从根本上保障矿山的安全、绿色和可持续发展。
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