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矿井通风系统安全隐患排查分析

2022-08-03王少飞

山西冶金 2022年3期
关键词:风井风量路线

王少飞

(山西王家岭煤业有限公司, 山西 保德 036600)

通风系统可靠性运行是煤炭得以安全回采的基础[1-2]。矿井井下瓦斯集聚、爆炸以及火灾等安全事故与通风系统均有直接或者间接关联[3]。及时发现并排除矿井通风系统中安全隐患,可在一定程度上提升矿井安全生产保障能力[4-6]。因此,矿井通风系统安全隐患排查一直是矿井通风管理以及安全管理的核心工作之一,定期开展安全检查可掌握井下通风系统潜在安全隐患,并针对性采取防治措施可有效降低事故隐患影响。

现阶段矿井通风系统安全隐患排查多是以人工为主,部分矿井通过在线监测系统辅助进行隐患识别[7-8]。受到矿井通风路线长、通风设施以及设备多、分散等影响,人工进行安全隐患排查存在工作量大,排查困难等问题,但是也可对通风系统存在的隐患进行较为详细的排查以及预防。文中就以山西某矿通风系统安全隐患排查进行分析探讨,以期为其他矿井通风系统安全隐患排查工作开展提供经验借鉴。

1 工程概况

山西某矿采用斜井+立井开拓方式,设计产能180 万t/年,主采2 号、3 号、9 号及11 号等4 层煤层,煤层厚度分别为2.9 m、3.7 m、5.9 m、2.1 m。现阶段矿井进进风井有主/副斜井、南进风井、北井风井、排矸风井以及新副立井等,回风井为西二风井、西风井。井下采区采用分区通风方式,各个采区均有其独立的通风系统。

2 矿井通风系统隐患排查分析

2.1 安全隐患排查内容及方法

在通风系统安全隐患排查时采用安全检查表法以及通风阻力现场实测方法对矿井通风系统安全隐患进行细致排查,并通过构建、逐步完善通风系统数据库,为后续通风系统隐患监控、分析以及预警等提供基础。

1)通风阻力现场测定。通风阻力测定是矿井通风系统安全管理重要内容,掌握通风系统阻力分布并采取适当降阻措施对矿井生产效率以及经济效益等均有显著促进作用。对通风阻力测定后可掌握通风系统风阻较大区域位置、原因,从而为降阻增风措施制定提供指导;并可为后续的通风风流调节、通风构筑物设置以及安全灾害控制等提供原始数据以及基础资料。通过现场检测矿井通风系统阻力、巷道断面、风量、风速等参数是否满足相关规程要求,并计算矿井通风系统摩擦阻力、风阻值系数等,可为后续的通风系统优化、通风网络解算以及降低通风成本等提供可靠资料。

2)通风设备检查。通风设备工作效率以及状态直接影响井下通风效果。通风机检查主要为主要通风机运行状况,具体检查内容有通风机运行工况、变化情况,通风机电压及电流情况,通风机故障情况;对风道中风速、风量等参数是否满足要求进行核定;判定通风机负压机房内负压水柱读数、传感器是否一致。通风设施检测主要是对风门、反风设施、密封墙等可靠性、布置位置是否合理等进行检查。密封墙、风门等设施出现漏风不仅会增加通风系统能耗而且会导致通风系统进一步复杂,不利于现场通风管理。强化封堵工作,注重设施检修,可有效降低漏风引起的安全风险。

3)掘进通风检查。对井下局部通风机安装位置、风筒悬挂质量以及瓦斯电闭锁是否正常工作等进行检查;对风流路线、流向进行检查,并对掘进巷道通风是否可靠进行评价,并确保采掘作业面通风系统不会串联。

4)通风制度执行情况。人为因素是矿井通风系统安全隐患的一个重要因素。矿井井下部分作业人员存在安全风险重视程度不足等,会给井下安全生产带来隐患。因此,应强化井下作业人员培训、管理,提高作业人员队伍质量并定期对通风制度落实情况进行检查。

5)其他方面。通风系统抗灾能力、各作业点有害气体浓度、粉尘含量,通风系统可靠性,采空区漏风情况,工作面通风系统风速、通风形式以及风量等是否满足作业规程要求;查看通风系统图对分析采区通风系统是否可靠。

2.2 通风系统隐患排查结果分析

2.2.1 通风阻力测定分析

采用气压计法对井下4 条主通风路线通风阻力进行测定,其中测定的3609 工作面、9602 工作面通风均属于西风井,3705 工作面、9702 工作面通风均属于西二风井,具体各通风路线通风阻力测定结果见表1 所示。

表1 通风阻力测定结果

1)井下通风阻力测定的4 条路线通风风量分别为13 789 m3/min、14 582 m3/min,根据相关规定当通风量介于10 000~20 000 m3/min 时,矿井通风阻力应在2 940 Pa 以内,现场实测的4 条通风路线通风阻力最大为1 974.5 Pa,小于2 940 Pa,因此矿井通风系统通风阻力可满足相关要求规定。

2)现场测定的4 条通风路线中等积孔最小为6.20 m2,通风阻力最大为0.036 77 N·s2·m-8,因此判定矿井通风系统现处于容易通风阶段。

3)分析各侧风路线风阻分布,发现各路线风阻分布基本合理,但是普遍存在回风段通风阻力大问题,特别是9602 工作面侧风路线,回风段通风阻力占比达到60%以上,具体占比见图1 所示。回风段通风阻力占比较高的主要是巷道变形量大、后期修整不到位以及有效通风断面小等导致。

图1 通风阻力及通风长度占比

2.2.2 其他通风隐患排查分析

采用检测表法对矿井通风系统安全隐患进行排除,发现有三个安全隐患,具体为:

1)矿井西二风井机房水柱计、监测传感器间数值存在大偏差,现场检测发现主要是由于传感器未及时校对同时传感器表面粘附有粉尘,从而导致传感器检测结果存在较大偏差。在后续应强化此类问题的检测以及整改工作。

2)部分通风管理制度落实不到位,测风记录不完善,部分巷道实际风量与记录风量间存在一定偏差,后期应针对性强化管理及监督。

3)矿井西风井、西二风井风量分别为13799 m3/min、14 582 m3/min,风机风量分配不合理。现场检查发现,主要是由于井下生产主要集中在西二风井服务范围内。因此,再后续可对井下生产进行优化,合理布置采掘工作,从而实现风机服务范围风量的合理分配,更好发挥主要通风机性能。

3 结论

1)对矿井通风系统通风阻力进行测定,发现现阶段矿井通风系统处于容易通风阶段,但是通风阻力主要集中在回风巷段,因此后续应对回风巷进行针对性维护。

2)对通风系统安全隐患进行排查,共发现有3 处安全隐患,并对安全隐患类型、原因以及后续整改措施进行分析。

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