张 苍，李 洋，类成楠

近年来矿井采掘行业在国家的支持下有了很大程度的发展，但是在安全方面仍然存在不少问题。矿井采掘工程的施工环境开放度很低，绝大多数都是在一种密闭的环境下展开的，并且在施工的过程中需要数量较多的施工人员，这就会让施工的空间更加狭小，再加上期间产生的粉尘等有害物质，便进一步加重了矿井采掘工程施工环境的恶劣程度。所以，提升矿井采掘工程的通风效果与安全管理水平是非常有必要的。

1 我国矿井采掘工程的施工现状

目前，我国矿井采掘工程中比较常见的工程就是长巷道的施工工程。在长巷道掘进工程中常见的巷道长度都是比较长的，基本上在三千五百米至五千五百米之间，而正是由于这些巷道的长度过长，最终很难在这些巷道内形成可以贯穿的风流。在这种情况下，就必须要利用相关的通风设备，借助相应的通风技术，以此来确保长巷道内部的空气处于流动的状态，进而提升空气流通的效果。但是在实际的施工过程中，这些长巷道内还存在一些通风的死角，并且在应用相关的通风技术之后还是没有将有毒气体、有害气体彻底清除干净。另外，很多矿井采掘工程项目都没有完善相应的安全管理制度，在施工的过程中常常会出现许多安全事故。由此可见，我国矿井采掘工程的通风技术水平还需要进一步的提高，并且工程的安全管理工作也需要进一步加强。

2 我国矿井采掘工程中常见的通风技术

2.1 采用均压通风技术

现阶段，我国矿井采掘工程中比较常见的通风技术有均压通风技术，就是指让通风设备保持着均压的状态，其中包括风机设备。如果通风设备没有处于均压的状态，那么就很有可能会造成易燃气体涌入的严重后果。在施工的过程中，相关工作人员难免会需要调试通风设备，那么这时候就需要注意几点事项：第一点，如果出现了停风情况，施工人员需要对其进行处理，那么这时候就需要调试一下风机，让它的调量门可以随时随地自由的开启。第二点，施工人员在调试风窗-风机的时候需要格外注意溜子道的截止门，必须要将其关闭，呈现出紧密闭合的状态。第三点，在施工的过程中要注意溜子道风口的距离，尤其是与工作面之间的距离。第四点，调量窗的面积也是有规定的，不能够随意设置，应该让它的面积符合规定的标准。第五点，在矿井采掘工程的施工现场需要实时监测矿井风量的变化情况，并且需要对其进行严格的控制。第六点，在施工现场中有一些环节和设备需要有工作人员来专门看护，比如与通风息息相关的风筒与风门。第七点，针对施工现场的通风效果，相关施工和管理人员每天都需要进行调试，确保施工现场通风效果能够达到一种理想的状态。第八点，如果在施工的过程中需要将风门换到另外一个位置，那么首先需要先装订外风门，并且要装订规范，然后再开展内风门的拆除工作。

2.2 采用B 型通风技术

在矿井采掘工程中，首先将架设的通风联络巷进行并联，然后让其拥有通风网络，之后就可以通过回风巷来进行增阻，这样就可以有效、合理的控制易燃气体，以此来避免出现易燃气体涌入工作面的现象。这便是B 型通风技术在现阶段矿井采掘工程中的具体应用。在传统的U 型通风技术应用中，只有改变了施工现场的通风量，才可以利用该技术实现安全通风的目标，而一旦矿井中出现了漏风等现象，再来使用U 型通风技术就会面临较大的难度。但是B 型通风技术恰好可以解决这一问题，即便是施工现场有漏风的问题，最终也不会影响通风的效果。将B 型通风技术应用在矿井采掘工程中可以改善现场的施工环境，解决许多棘手的问题，比如易燃气体含量超限，还能够提高施工现场的安全性。不过在运用B 型通风技术的时候，工作人员还需要防止易燃气体涌入工作面，那么这时候就需要通过运移易燃气体的方式来对其进行合理控制。

2.3 采用双U 型通风系统

双U 型通风系统与传统通风技术最大的不同之处就在于系统通风量的大小，很明显，双U 型通风系统拥有更大的通风量，能够输送更多的空气。除此之外，这种通风系统还可以加快密闭的施工现场内空气的流通，进一步提高矿井内易燃气体排出的速度，让施工人员可以在一种更加安全、更加稳定、更加舒适的环境下进行施工。双U 型通风系统被研发出来之后大大提高了矿井内空气的置换效率，属于一种新型的通风系统，可以较好的治理矿井采掘工程中易燃气体的相关问题，所以在矿山采掘工程中非常受欢迎。

3 现阶段矿井采掘工程中常见的问题

3.1 高浓度易燃气体造成安全隐患

在矿井采掘中，经历一个变质的过程之后产生易燃气体。构成易燃气体的成分有很多，其中主要包括甲烷，除了甲烷之外，还有占比较小的乙烷、丁烷等，另外还有一些微量的其他气体，比如硫化氢气体和二氧化碳气体。一般来说，不管是甲烷还是乙烷，都是以气体的状态呈现的，然而这些气体具有易燃的属性，一旦遇到了明火就很容易被点燃，如果遇到了比较严重的情况，还会直接出现爆炸的问题，对施工现场造成不可挽回的严重后果。

3.2 容易造成易燃气体爆炸

矿井采掘工程的施工现场比较容易发生易燃气体爆炸情况，其中最主要的原因还是由于矿井内的易燃气体浓度较高，并且在内部还具有氧气，温度也比较高，这些因素都是造成易燃气体爆炸的关键。如果矿井内的易燃气体浓度位于百分之五至百分之十六之间，同时氧气浓度位于百分之十左右，矿井就会产生爆炸。而如果此时没有加以控制，矿井内的易燃气体浓度就很难降低，甚至还会继续升高，一旦易燃气体浓度高达百分之三十，矿井内就会开始燃烧。由于矿井中会有较多的施工人员，所以其中必须要有充足的氧气以供施工人员来呼吸，这就为易燃气体的爆炸提供了另外一个条件。尽管矿井采掘工程明确规定施工现场不能够出现明火，但是在施工的过程中难免会疏忽一些因素，比如由于电气摩擦而产生的火花，又或者是矿井内部的矿物出现了自燃的情况等，这些不太容易控制的因素都会让矿井内出现爆炸的现象。

3.3 工作人员专业度不高

矿井采掘工程中工作人员的专业度是安全管理环节中非常关键的一部分，如果工作人员的专业度不高，那么工作人员在施工的过程中就很有可能出现违章作业的行为，并且在处理相关作业设备方面也无法做到全面、细致。从目前的情况来看，很多矿井采掘施工人员在工作的时候并没有完全按照规定的标准来进行，安全意识还比较薄弱，并且有的机器和设备已经工作了很长时间，温度已经升的很高了，施工人员并没有及时对这些机器和设备采取有效的降温措施。最后再加上矿井的通风设施比较欠缺，通风效果不理想，就会在很大程度上增加易燃气体爆炸的可能性。一旦发生了爆炸，矿井内部及周围的施工人员就会出现一氧化碳中毒的情况，这对于矿井采掘施工人员的生命安全来说是非常不利的。

4 提高矿井采掘工程施工中通风技术水平的有效策略

4.1 计算矿井掘进巷道的需风量

要想提高矿井采掘工程施工中的通风技术水平，首先需要通过计算出矿井掘进巷道的需风量来对巷道进行通风，有了计算结果，在后期的通风方案设计上就有了可供参考的依据，并且还能根据相关数据来挑选符合规范的、性能良好的通风设备。在计算需风量之前，需要掌握矿井巷道的掘进长度，然后计算出有毒气体、有害气体从矿井涌出的数量，最后再根据这两方面的数据来计算出需风量。矿井掘进巷道需风量的计算公式为：Q=100R×K×V×f。在这个公式中每个字母都代表了不同的含义，其中字母Q 主要代表需风量；字母R 代表的是有毒气体、有害气体从矿井内涌出的量，R 的数值取值是比较固定的，一般情况下为每分钟0.0364m3；字母K 代表的是长度，这种长度是一种最大值，主要指矿井掘进巷道；字母V 代表的是备用风量系数，字母f 代表的是具体的施工人数。在确定字母V 的数值时，不能够仅仅依靠某一天的有毒气体量和有害气体量，而是要连续多天观察之后再确定，最好是七天左右的时间。然后得出有毒气体和有害气体涌出的最大数量，计算出气体涌出的平均量，之后取两者之间的比值，最终确定V 的数值。确定了V 的数值之后，就可以计算出需风量。

4.2 设计合理的通风方案

在计算出矿井掘井巷道需风量之后就可以设计出合理的通风方案。一般来讲，通风方案一共包含了两种方式，一种是单行单机模式的，另一种是双巷平行掘进模式的。针对第一种模式，可以在通风方案中将通风的距离设置为两千米，选取合适的通风设备和供风设备，比如风筒和备用风机，前者为单行单机模式方案中主要的通风设备，后者就是主要的供风设备。针对第二种模式，可以在通风方案中将通风距离设置为一千米，然后选取合适的位置来安装通风设备，比如在巷道的拐点处，或者是工作面的中心位置上，通风设备还是以风筒为主，不过应该采用功率更大的风筒。另外，在双巷平行掘进模式的巷道通风方案中需要保证两个巷道的设置是一致的，风筒的数量要相同，位置也应该相同，只有这样才能确保应用这种模式来进行通风的过程是安全的，并且是有成效的。

4.3 对矿井掘进巷道设置合理的通风布局

矿井掘进巷道的通风布局对于整个工程的通风效果来说是至关重要的，所以要根据已经设计好的方案来进行科学、合理的规划。首先需要将矿井掘进巷道进行划分，可以按照上下侧来进行，最终分为两部分，一部分是回风巷，一部分是进风巷。然后通风设备—风筒，应该安装在掘进巷道的回风巷一侧，并且将其速度设置为每秒0.75m，之后选取合适的风机型号。在掘进巷道进风巷的一侧需要安装供风机，这是工程的主要供风设备，并且将其风速设置为每秒0.85m，最后选取最合适的供风机型号。

在安装相关设备的时候，需要根据施工现场的实际情况来确定通风设备和供风设备的数量，如果想要确保施工现场的通风效果，可以每隔三百米就安装一个供风机，还有一个风筒。风筒的主要作用就是排出有毒气体和有害气体，由回风巷向外排出。供风机的主要作用就是促进新鲜空气的流通，让新鲜空气从进风巷进入，然后流通至工作面，这样就可以确保工作面的空气是流通的，大大提高了矿井采掘工程施工现场的安全性。

4.4 调节主要通风机的工况点风量

在矿井采掘工程的施工现场中如果想要提高风量，就可以通过调节主要通风机的工况点来实现这一目的。在实际的施工过程中，通风机的工况点会因为一些内在因素和外在因素而发生改变，比如采掘工作面的增加、减少或者是有转移情况；又比如易燃气体涌出量的大小变化；或者是风机由于磨损而导致性能无法像之前产生良好的效果等。在这种情况下，就需要相关施工管理人员及时调节通风机的工况点。对于轴流风机来说，施工人员可以调节它的叶片安装角度；对于离心式通风机来说，施工人员可以调节它的前导器叶片转角；另外，施工人员还可以选择变频电机来增大施工现场的风量。在进行调节之前，相关施工管理人员还可以提前拟好调节的方案，明确每一种方案需要花费的时间和成本投入，以及需要调节的程度。最后再综合考虑各项因素来确定调节的方法。

4.5 解决通风阻力的问题

现阶段，有些矿井采掘工程的采掘范围非常大，并且涉及到多个采区同时开采的情况，这时候就需要解决通风阻力的问题。施工人员可以通过减少巷道的长度；确保巷道的壁面没有其他杂质，是光滑的；尽可能的增大断面的面积等方式来降低矿井与巷道之间的阻力，从而降低通风的阻力。在处理局部通风阻力的过程中，需要注意一些问题，首先，不能够为了降低阻力就突然扩大断面；其次，在设计井巷转弯的角度时也应该进行严格控制，尽量让转弯的角度小于九十度；另外，相关施工人员要及时清理矿井采掘工程中主要巷道内的障碍物，不能够出现有木料堆积的情况，在巷道内也不可以停放任何车辆。通常情况下，施工人员可以采取气压计基点法来确定矿井采掘工程中的通风阻力，并且还可以根据这种方法来计算出其中的摩擦阻力系数。施工人员需要掌握矿井进风段的阻力大小，还有用风段和回风段的阻力大小变化情况，以及在这三个位置上阻力的分布规律。如果这三个部分阻力的占比符合标准，即比重为25：45：30，那么这就可以说明此时矿井的通风阻力是比较合理的，通风系统也能够达到安全使用的标准。如果经过计算之后，发现矿井的通风系统还是存在问题，那么就可以对其进行解算，在解算的过程中寻找到问题所在点，然后采取具有针对性的措施加以解决。

5 提高矿井采掘工程施工中安全管理水平的有效策略

5.1 确保矿井采掘工程工作面供风的连续性

矿井采掘工程中工作面的通风与供风是不容忽视的环节，所以必须要确保工作面供风的连续性与有效性。首先，安全管理人员要严格检查供风的设备，检测供风设备是否可以正常进行供风。供风设备比较常见的问题就是局扇无法正常运行，而一旦出现了这种情况就会导致工作面内的易燃气体浓度越来越高。针对这种问题，安全管理人员可以考虑在工作面内增加局扇的设备数量，最好是安装三台，这样就可以让其中的两台来进行作业，还剩一台局扇可以当做备用机器，以备不时之需。局扇的数量增加之后，电源数量也应该进行相应的增加，所以安全管理人员应该设置三趟电源以供多台设备共同使用。

5.2 加强矿井采掘工程易燃气体的检测力度

在矿井采掘工程的安全管理环节中，相关管理人员需要加强易燃气体的检测力度。首先，施工人员需要在工作面上安装封闭装置，主要用于封闭工作面上的易燃气体；另外，还需要安装监测探头，这样就可以实时监测工作面的易燃气体含量变化情况。除此之外，施工单位还可以选择让检测人员携带易燃气体含量检测仪来进行检查，确保工作面的安全与稳定。如果施工工作进展到放炮和装药的环节，或者是打眼的环节，相关完全管理人员需要提前检测工作面的易燃气体浓度。

5.3 设置矿井采掘工程的安全生产标准

在矿井采掘工程的安全管理环节中，除了要加强对各种设备的管理，加强易燃气体浓度的检测以外，还需要建立起规范的、科学的安全生产标准，让施工人员在施工的过程中具有明确的标准来参照，同时也能规范施工人员的操作行为。那么在安全生产标准中，需要明确规定施工人员的操作时间，合理安排施工人员的休息时间，设置好轮班制度，保证施工人员能有足够的时间用来休息，以此来提高施工人员工作的有序性，提高施工的效率。通过这种方式让矿井采掘工程的施工人员在安全生产标准制度的引导下，能够更加安全的进行作业。

5.4 做好矿井采掘工程施工现场的防范工作

在很多矿井采掘工程中都会遇到比较复杂的地势地形，比如地理构建的结构非常复杂等，那么这时候就需要相关安全管理人员做好现场的防范工作。首先，安全管理人员要严格监督掘进工作各个环节的进展情况，然后进一步检测施工现场掘进工作中支架的强度。另外，安全管理人员还需要检查矿井采掘工程项目中的断面是否有超前钻孔，巷道处也同样需要设置超前钻孔。只有做好了施工现场的防范工作，才能有效避免安全事故的产生。

6 结语

矿井采掘工程中的安全问题涉及到方方面面，影响因素也有很多，其中最主要的就是通风技术的应用，还有通风设备、供风设备的选择，以及安全管理工作的开展情况。在今后的矿井采掘工程施工中，相关施工人员和安全管理人员首先需要认识到几种常见的安全问题，比如易燃气体爆炸等，然后通过确保矿井采掘工程工作面供风的连续性、加强矿井采掘工程易燃气体的检测力度、设置矿井采掘工程的安全生产标准、做好矿井采掘工程施工现场的防范工作等措施来提高通风技术的应用水平，增强施工现场的安全性。