近些年來，煤礦瓦斯爆炸事故時有發(fā)生，輕則傷亡幾人，重則傷亡幾十人、上百人，一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，瓦斯災(zāi)害事故是煤礦企業(yè)中經(jīng)濟損失最大、死亡比例最高的重大事故之一，也是造成社會影響最大的重特大事故，給國家財產(chǎn)和人
民的生命安全造成了極大的損失。通過對許多事故的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)瓦斯爆炸的原因都涉及到礦井通風的問題，大多因為通風系統(tǒng)不合理，或者通風設(shè)施不全、風量不足等原因?qū)е峦咚惯^多積聚，達到爆炸極限而爆炸。煤礦工業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)，礦井通風技術(shù)也經(jīng)過了許多年的發(fā)展，為什么總是在通風方面存在這樣或那樣的問題而導(dǎo)致瓦斯爆炸呢?筆者想就如下幾個方面的問題談?wù)勛约旱囊稽c看法。
1風機選擇
礦井的通風問題是煤礦安全的核心問題之一。礦井通風是煤礦生產(chǎn)中治理瓦斯、火災(zāi)、粉塵災(zāi)害的常用有效手段，如果通風不良可直接導(dǎo)致瓦斯爆炸、火災(zāi)等事故。礦井通風的動力源可以分為自然通風和機械通風，但自然通風的風壓一般都比較小，而且不穩(wěn)定，所以《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定每一個礦井都必須采用機械通風。對于機械通風來說，風機是整個礦井通風系統(tǒng)的動力源，它的選擇正確與否非常關(guān)鍵。風機最主要的兩個參數(shù)是風量和風壓，在進行風機選擇的時候，設(shè)計師們往往根據(jù)計算所得的風量和風壓乘以一個安全系數(shù)后來選擇風機。由于風機生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品質(zhì)量也參差不齊，一些風機根本不能提供銘牌上標定的風量和風壓。而一些煤礦企業(yè)可能從經(jīng)濟上考慮，盡可能選擇價格低廉的風機，這樣可能導(dǎo)致風機的品質(zhì)得不到保證，從而在實際應(yīng)用中會風量不足而引起瓦斯爆炸。
對于風機的選擇，首先一定要嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定合理準確地計算所需的風量和風壓；其次應(yīng)選擇質(zhì)量和信譽可靠的風機生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品，最好在購買前對風機做一個性能測試；一方面要注意選擇性能好、耗能少、葉片調(diào)節(jié)范圍大，高效區(qū)寬，調(diào)節(jié)方便的風機；另一方面要考慮到礦井的遠景規(guī)劃，礦井是否需要挖潛改造和延深擴建，所選風機能否滿足礦井改造或擴建后的需要。最后根據(jù)礦井的具體情況全面分析，通過技術(shù)、經(jīng)濟、安全各方面比較確定，使風機性能與礦井通風阻力狀況相匹配，使風機的工況點處于高效率區(qū)。
2系統(tǒng)設(shè)計
風流由人風井口進入礦井后，經(jīng)過井下各用風場所，然后進入回風井，由回風井排出礦井，風流所經(jīng)過的整個路線為礦井通風系統(tǒng)。其任務(wù)是利用通風動力，以最經(jīng)濟的方式，向井下各用風地點提供質(zhì)優(yōu)量足的新鮮空氣，以保證井下作業(yè)人員的生存、安全和改善勞動環(huán)境的需要；在發(fā)生災(zāi)害時，能有效、及時地控制風向及風量，并配合其它措施，防止災(zāi)害的擴大。
但是當前礦井通風系統(tǒng)中存在下述問題：
(1)通風系統(tǒng)不合理。
(2)惡性調(diào)節(jié)。很多系統(tǒng)采用增阻調(diào)節(jié)方式，容易導(dǎo)致礦井總進風量減少，需要增加風量的采區(qū)風量增加不上去，為此把調(diào)節(jié)風窗的面積任意縮小，幾乎把巷道堵塞，造成惡性調(diào)節(jié)。
(3)回風段局部阻力大。在系統(tǒng)設(shè)計中可能忽視了局部阻力的影響，因而在實際運行中對產(chǎn)生局部阻力的地點(斷面突然擴大或縮小、巷道轉(zhuǎn)彎、分岔、冒頂、倒棚、片幫，通風設(shè)施拆除不徹底和煤、泥堵塞等)沒有采取必要的措施，致使局部阻力增大。
(4)通風設(shè)施設(shè)置不合理，質(zhì)量差。應(yīng)該構(gòu)筑密閉的地方不構(gòu)筑，而用風門代替，使風門數(shù)量增多。有的風門設(shè)在主要進、回風巷之間，兩邊的壓差大，漏風嚴重。
(5)主風機效率低。由于選用的設(shè)備本身效率不高，或者風機性能與礦井通風阻力狀況匹配程度較差，風機工作效率普遍較低(低于65％)。
礦井通風系統(tǒng)合理與否，對礦井安全生產(chǎn)會產(chǎn)生長遠的影響，通風設(shè)計之前應(yīng)有可靠的安全技術(shù)資料，以便合理地確定通風系統(tǒng)參數(shù)不變化或變化的時間區(qū)間。在進行通風設(shè)計時既要兼顧各時間段的安全生產(chǎn)，又要進行通風指標優(yōu)化，力求做到所設(shè)計通風系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、阻力和風量與投產(chǎn)后的實際情況基本符合。而作為礦井通風系統(tǒng)的設(shè)計人員就有必要實地考察礦井的實際情況，全面分析影響礦井生產(chǎn)與安全的各種因素，結(jié)合其它一些運行情況良好的礦井通風系統(tǒng)來認真擬定2—3個可行的方案進行技術(shù)、經(jīng)濟和安全比較。為了降低通風阻力和通風費用i盡量選用斷面足夠大的巷道。總的原則應(yīng)該是盡快地讓新風到達用風區(qū)，盡快排出或?qū)⒌V井中瓦斯或有害氣體濃度降低到最高允許濃度以下，在整個礦井內(nèi)不留死角，也不能出現(xiàn)短路的情況。為此，可以采用多井口進風、多井口回風的混合式通風系統(tǒng)。在功能劃分上，可以將一部分系統(tǒng)設(shè)為常規(guī)通風，另一部分系統(tǒng)設(shè)為事故通風。隨著采煤工作進一步深入，通風系統(tǒng)最好根據(jù)工作面的變化相應(yīng)地做一些調(diào)整，使整個系統(tǒng)時刻處在最佳工作狀態(tài)。
3調(diào)節(jié)方式
在礦井生產(chǎn)過程中，礦井內(nèi)的瓦斯或有害氣體濃度會隨著開采量的大小、煤層的變化及工作人員的多少等因素發(fā)生一些變化。風機設(shè)備的選擇往往考慮的是所需的最大負荷，在沒有滿負荷生產(chǎn)的情況下，風機如果仍以最大負荷運轉(zhuǎn)將會造成能源的浪費，所以應(yīng)采取有效途徑，搞好風量調(diào)節(jié)。
礦井通風系統(tǒng)的風量調(diào)節(jié)分為總風量調(diào)節(jié)、區(qū)域風量調(diào)節(jié)和分支風量調(diào)節(jié)，一般來說要在搞好分支調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上進行區(qū)域風量調(diào)節(jié)。對于分支風量調(diào)節(jié)，一般采用局扇或減阻措施和風窗相結(jié)合的綜合調(diào)節(jié)方案比較合理；對于礦井總風量調(diào)節(jié)，通常考慮改變風機的工況點。如果需要增加系統(tǒng)的總風量，一般優(yōu)先考慮降低礦井風阻，其次是考慮改變風機的特性。如果要減少系統(tǒng)的總風量，則優(yōu)先考慮改變風機性能(減小風機轉(zhuǎn)速或改變?nèi)~片安裝角)，最好不采用增加風阻的方法；而區(qū)域風量調(diào)節(jié)可以采取改變分區(qū)主機的負擔范圍、增加并聯(lián)風道、增加新的分區(qū)系統(tǒng)、集中生產(chǎn)以縮小生產(chǎn)區(qū)域、調(diào)整工作面?zhèn)€數(shù)等多種措施。在某些情況下也可采用總風量調(diào)節(jié)的方法，改變風機特性或礦井風阻特性。總之，通過多種調(diào)節(jié)方案比較，選擇動力消耗最少、各臺風機的工況都是最佳的調(diào)節(jié)方案。
變頻調(diào)速在風機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中發(fā)揮著越來越重要的作用，對于礦井通風機也可以采用這種較先進的調(diào)節(jié)方式，使風機在不同的生產(chǎn)狀況下為系統(tǒng)提供所需的風量。為了實現(xiàn)這一點，在礦井各個風道內(nèi)可以設(shè)置多個濃度探測器，并且可以將礦井內(nèi)務(wù)有害氣體的允許濃度設(shè)為幾個安全等級，如在采掘工作面的進風流中，二氧化碳的體積分數(shù)不得超過0．5，那么可以設(shè)定在二氧化碳的體積分數(shù)達到0．4時讓風機高速運轉(zhuǎn)。當設(shè)有多種氣體濃度探測器時，可以編制合理的程序來確定風量調(diào)節(jié)方案并控制風機的運行狀態(tài)，以保證風量按需分配。
4管理
良好的通風系統(tǒng)是保證礦井安全生產(chǎn)的前提，健全的管理體系是確保通風系統(tǒng)正常有效工作的保障。很多惡性事故的發(fā)生并不是通風系統(tǒng)的問題，而是管理方面出現(xiàn)了松懈。在通風系統(tǒng)投入使用后，應(yīng)該有專門的人員來負責技術(shù)管理工作，其主要任務(wù)是對通風系統(tǒng)涉及到的設(shè)備和通道進行檢查和維護，使整個通風系統(tǒng)始終處于最佳運行狀態(tài)。為了實現(xiàn)礦井通風安全管理，必須建立實時監(jiān)控系統(tǒng)，以便盡快掌握井下大氣環(huán)境的變化。通過對有毒有害氣體及粉塵的實時監(jiān)測，就能準確了解井下環(huán)境是否對生產(chǎn)有利，是否影響工人的健康安全；對井下風機的監(jiān)測，則能掌握風機的運行狀態(tài)以及是否需要維修等。通風安全管理監(jiān)測的參數(shù)越多，得到的信息就越多。除了借助一些自控儀表和設(shè)備監(jiān)控外，還要定期和不定期地派人到礦井內(nèi)通過手持式儀器、儀表等檢測通風系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)(危險氣體濃度、巷道內(nèi)的風速等)是否滿足安全要求，特別在煤層比較特殊或者生產(chǎn)任務(wù)比較重的時候，以便適時地調(diào)整通風系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證安全生產(chǎn)。
除了對通風系統(tǒng)進行有效的管理外，其它方面的安全管理也不容忽視，如執(zhí)行人井檢身制度，嚴禁工作人員攜帶煙火下井；定期對瓦斯檢查儀器作檢測校正，并做好做全瓦斯檢查記錄；嚴禁井下吸煙、明火放炮等不符合安全要求的事件，一旦發(fā)現(xiàn)?予以嚴懲；對井下的機電設(shè)備加強管理，嚴防電器失爆和違章操作電器設(shè)備等事情的發(fā)生。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)該加強安防方面的宣傳教育工作，向每一位井下工作人員宣傳瓦斯事故的起因與危害，教他們?nèi)绾握_地使用自救器和便攜式瓦斯檢測儀，并建立嚴格的獎懲制度。
5結(jié)語
礦井通風系統(tǒng)是保證煤礦安全生產(chǎn)很重要的一環(huán)，作為專業(yè)人員和各個相關(guān)部門都應(yīng)該從心理上和行動上對它予以充分重視，加大投入和管理的力度，以減少和消除瓦斯爆炸悲劇的重演。