论矿井通风系统风量稳定性的影响因素

2014-04-06吴国华

河南科技 2014年2期

吴国华

（平顶山天安煤业股份有限公司十三矿安全检查科，河南平顶山 452670）

1 矿井通风系统概类型

矿井中的通风系统核心在于风的运动，根据风流的产生形式，通风模式可以分为自然通风和动力通风，不同的通风形式在设计上以及设备的选用上均不同。

1.1 自然通风系统。自然通风就是利用自然风，在没有其他人为因素的情况下，对矿井的各个需要通风的地点进行通风。自然通风成本较低，但是弊端在于自然风动力较弱，风的流动较慢，且容易受到天气状况的影响，风流量的大小难以把控，容易导致整个通风系统的不稳定。

1.2 动力通风系统。动力通风系统就是利用电力、机械等方式，推动空气流动，产生风流量，并通过角度的设计，使其能流经矿井的每个区域。

2 矿井通风系统风量稳定性

2.1 基本含义。考虑系统风量的稳定性，其中一个关键要素就是风阻。当在某个通风区域内，风阻的变化情况对于通风系统其他部分也会产生影响。因此，这个因素的作用力的大小即为风量稳定性的重要衡量标准。在通风网络的构建与完善中，要保证整个网络对于风量的变化较为敏感，这样能通过风阻的变化及时调整系统的运行情况。当矿井系统的风阻平衡在一定数值，通风量就会保持在一个稳定的范围。

2.2 标准认定。通风系统风量稳定的标准认定，即通风系统可以正常的运转，并且风流量在一个稳定的数值范围内。由于自然通风系统存在许多弊端，所以现在矿井通常使用动力通风系统，在向井下输送空气的同时，要保证井下的温度、含氧度等都在一个安全的范围之内，符合日常作业的基本要求，同时动力通风要在高效节能的情况下，制造风流，符合可持续发展的科学发展观。同时，机械的各个部分要安全平稳运行，不存在技术隐患。

2.3 内容分析。通风系统构成包括了管道网络、机械力等，在分析稳定系数的过程中，利用相关的计算公式就可以分析出风阻变化对于风机的影响。在整个通风系统阻力变化系数较为平稳时，矿井内的通风网络是一个相对稳定的状态，风量的把控也更加容易。

3 矿井通风系统风量稳定性的影响因素

3.1 风机的性能。风机的性能直接关系到矿井通风风量的稳定程度，在矿井的通风系统中，不同区域的风阻也不尽相同，风阻和风机需要共同作用于风量的控制。在风机性能分析的函数上，某个数值对应的持续稳定的风流量，如果这个值偏大，则通风系统的风量就在一个稳定的状态，通风的效果也较为显著。因此，在维持风量平稳性时，风机的性能的作用在通风中是不容小觑的。

3.2 风阻的变化。通风的稳定是一种相对的状态，风量的变化会随着矿井生产运作而发生变化。矿井内的结构并非一成不变，而结构的变化就会导致风阻发生变化，风阻的变化必然会影响风量的改变，整个系统的稳定性就会被破坏。同时，由于气候变化，自然风的要素也会对机械风力产生一定影响，在自然风较大的时候，如果与机械通风系统的风向与自然风向正好是相反的，这时矿井内的通风就会被削弱。

3.3 通风网络的调整。在矿井的通风系统中，通风网络的调整也会改变风的流量。在矿井内，不同区域在前期的通风网络设计都不相同，不同分支结构的作用也有所差别，因此，当矿井内的通风网络系统根据作业情况进行调整的时候，网络支路的变化，例如主要的进风口位置修改、回风通道方向改变等，都会对风量也产生一定影响。

4 保持矿井通风系统风量稳定基本策略

4.1 科学合理设计。矿井通风系统有效运行，离不开前期的设计，从矿井的实际情况出发，对于整个矿井内部的结构、作业模式都进行细致考察，对于通风网络的布置、通风设备的选择方面，也要选择最适合的。前期的设计工作为施工的顺利开展打下基础，同时在设计前期，要进行模型测试，通过模拟矿井内的实际状况，发现一些设计漏洞并及时改进。

4.2 优化通风系统。通过一定的技术手段来优化通风系统，其中通过各种方式改变风阻就是途径之一。当需要减小风阻的时候，可以通过调节设备，控制分支网络的风阻；当需要增强风阻时，可以通过回风道的方向改变，使风的在转变风向的过程中，削弱风力，增强其阻力。

4.3 定期系统维护。在矿井施工到一定阶段，矿井内的各个部分都需要进行系统地维护。由于受各种因素影响风阻加大，通风网络的调整以及内部机构的改变，会不同程度地出现通风比较艰难的时期，在这个阶段要对目前状况做详细分析，并对通风系统进行全方位的维护调整。调整的方式包括改变通风网点布局，改变通风方向等，进而使风阻的变化系数降低到一个较为稳定的数值。除此之外，通风系统也要注重设施的维护，例如风机的定期检修、损耗零件的及时更新，使通风系统保持在稳定的态势，从而把控风量的稳定性。