矿井通风系统安全评价研究及应用

摘要：矿井通风系统作为是矿井生产系统中的一个重要组成，它对矿井的安全生产起到了重要的维护作用。在实际的孔径通风系统的优良程度其实对矿井的节能降耗以及抗灾的能力都有着重要作用，同时也是对矿井安全生产的一个重要保障的系统。而矿井通风系统的安全平评价的中心工作就是对矿井通风系统的安全性以及稳定性所进行的评价，这一安全评价是通过定性以及定量相结合、关联、制约的诸多因素构成的复杂系统决策问题。本文主要就当前我国的矿井通风系统现状进行分析，并对其评价原则进行阐述，在安全评价指标的影响因素方面加以分析，最后对系统安全评价的应用进行探究。

关键词：矿井通风系统；安全评价；应用

0.引言

随着我国的经济得到了迅速的发展，在对资源开发方面也得到了加大，在近些年的发展当中，一些矿井事故的发生率愈来愈频繁。在工业技术的迅速发展和在工矿企业中的实际应用，在很大程度上促进了社会经济的繁荣，但是与此同时也带来了一些负面的效应，也就是大型的工业系统的复杂化的程度已经愈来愈高，这就使得一些灾难性的事故频繁发生，这些不仅给我国的国民经济带来了巨大损失，同时也给社会造成了很大的心理压力。

1.当前矿井通风系统现状分析

我国的矿井通风理论以及技术在上世纪五十年代就已经有了一定的进展，能够对井巷通风阻力进行广泛的研究和测定，并且也建立了各种作业面的紊流传质方程以及污染物的浓度分析计算的方法，从而对风量的计算提供了理论上的依据。在随着社会的不断发展过程中，极端及技术以及网络技术的应用对矿井的通风系统的分析提高了效率，在新进技术的支持下矿井的生产能力有了大幅度的提升，在开采的深度以及强度方面不断的得到了加强。

在上世纪十年代初期，在我国的矿井通风理论和技术的研究上有了迅速的发展，并取得了令人瞩目的成果，与此同时，对矿井通风系统的评价研究的工作也在不断发展着，一些评价方法也被应用在这一系统当中[1]。

2.矿井通风系统安全评价原则分析

在我国的矿井通风系统方面是比较复杂的且是动态的系统，所以就会受到诸多外在因素的影响，要想实现安全评价的相关目标，就要在指标体系上能够完善以及科学，这也是进行系统评价的一个重要基础，对评价的结果有着直接性的影响。在这一过程中要能够建立与之相关的原则，只有遵循这些原则才能够有效的将矿井通风系统的安全评价得以有效的应用。

2.1系统性原则

首先在矿井通风系统的系统性原则方面有着整体性以及相关性和目的性、有序性以及适应性的特点，其中的整体性特点主要就是在矿井通风系统的各评价指标是有机整体，它们在内容上虽然有着不同但是在综合以及统一形成的整体作用下就有着一些新的功能，在这些功能的实现下安全评价的结果才能够准确的对整体性加以反映。而相关性就是安全评价和评价指标间有着一定的联系和以来，以此来达到合理的评价目的。系统是为能够达到一定的目的而存在的，而建立系统的目的就是对矿井通风系统的安全状态进行有效的评价[2]。

2.2科学性原则

在矿井通风系统的安全评价的科学性原则方面，由于其系统事故的发生有着一些自然的规律，故此其评价指标在选择的过程中就需要有着客观性以及科学性，在理论知识的掌握上要能够进行实际的分析，在经验的基础上对安全评价的指标概念进行明确，与此同时要能够和客观的规律相符合，主观的安全指标是不可取的，在真实客观的基础上才能够保持其科学性[3]。

2.3可测性原则

还有就是在对矿井通风系统的安全评价系统进行建立的过程中要能够和实际得到契合，要将需要的数据进行现场的搜集还要能够在测试的可操作性上比较强，从而避免一些比较复杂的的程序。

2.4其他原则

除了以上的原则之外还有着普遍性原则以及特殊性原则和定性、定量指标相结合的原则，在对其指标的建立过程中，要能够将特殊性和普遍性得到兼顾，在对矿井通风系统当中所存在的普遍共性指标建立评价层，而对一些比较特殊的情况就要将关系选取以及结构的层次得以应用。同时在事物的发展变化过程中还要能够将定量以及定性进行结合，把定性指标转化为定量化的指标，从而实现指标值的量化原则。

3.安全评价指标相关影响因素分析

3.1矿井危险因素

在矿井通风系统方面主要是相关装置以及通风动力和井巷、通风设施所构成，主要的目的就是在通风动力的作用下，以最为经济的方式来向井下各用风的地点进行提供优质的质量空气，进而对作业人员的安全实行保护。并且能够在发生危险的时候可以有效的对风向和风量加以控制，这样就能够将灾害危险的程度控制到最低。在这一过程中就需要对相关的影响通风系统的因素进行了解，从而有效的从根本上加以控制[4]。在矿井的危险因素方面，主要就是在工矿中比较典型的灾害对通风系统产生的影响，这其中就包含了瓦斯爆炸以及火灾等。

3.2安全管理因素

而在安全管理的因素方面主要就是人为因素，最为常见的就是管理人员的年限以及技术人员所占的比例以及受训的时间等。在矿井通风系统当中的安全管理人员在受教育的年限愈长学历愈高，在对一些理论的知识掌握上愈是牢靠那么这一指标值也就愈高。这对实际的安全有着重要的影响。

3.3通风环境因素

还有就是在通风环境这一影响因素方面，它主要是在井下的通风系统作业的环境，其中的温度以及风速和空气的质量都对安全评价指标有着影响。其中在粉尘的浓度上应当是越低越好，在矿井的空气温度也是构成矿内气候条件的一个重要因素，温度的过高或者是过低都会对人体有一定的影响，在温度上最为适宜的是在十五到二十摄氏度，对矿内的温度产生影响的因素主要是地面空气的温度以及空气受压缩以及膨胀和岩石的温度等。

3.4通风设备因素

在通风的设备这一影响因素上主要就是在通风系统中，各种设备的安全性对通风系统的安全性有着直接的影响，其中最为主要的就是通风机的运转性能以及瓦斯的抽放率和隔爆设施的完好情况。在通风设备方面主要是承担着全矿的通风任务，故此是昼夜运转的，这和矿井内的工作人员的安全有着密切的关系，其稳定的运转能够保证通风系统的稳定。

4.具体安全评价应用分析

在对具体的安全评价进行应用过程中，本文主要以A矿井为例进行阐述，该矿井建于上世纪六十年代在2012年批准核定生产能力达到一百八十万吨，实际生产一百六十万吨。在当前该矿井的生产状况为通过走向长壁后退方式进行的开采，矿井的通风方式是中央边界式，在通风的方法上为抽出式，其中在进风井有四个，回风井一个。在二零一一年的瓦斯坚定的结果是相对涌出量是2.01m3/t，CO2相对涌出量是3.15m3/t，是属于瓦斯矿井。在通风系统的基本参数方面主要是通过阻力测定数据进行的计算，在通风阻力所测定的各项实测数据基础上，根据矿井当前的实际情况来建立网络解算模型进行网络计算。

根据该矿井的通风系统的实际情况，为能够客观真实的反映实际情况，最大化的减少评价的误差，在相关的规程以及细则的严格执行的基础上，然后再结合矿井的通风安全专家以及现场的通风安全的技术人员等进行赋值并计算。在这一矿井的多年运行开采以及自我改造情况下，使得风流不稳定的风度所占据的比例比较大，所以要对通风网络进行优化，把现行的单通道通风系统改成两个子系统，然后再采取分区式的通风方式来降低不稳定的风路分支数。还有就是在这一矿井中的角联风路数的量过多，由此就给风路风阻在调节的过程中增添了很多的难度，为了能够有效的保障通风网络的稳定性，所以要能够对工作面上的角联风路的关联分支加以风阻调节，并要能够对其风机的工况点进行优化调整。

例如对矿井通风系统环境进行模糊综合评价：令[0，0.6]不合格，[0.6， 0.7]及格，[0.7，0.8]中等，[0.7，0.8]良好，[0.8，1]为优秀。几位位专家评价的结果分数为：0.87，0.73，0.68，0.73，0.67，0.58，0.91，0.81，0.78，0.85则评价的结果为如下表所示。

表1 评价表

级别不合格合格中等良好优秀

数量12331

频率1/102/103/103/101/10

通过这一模糊统计评价的方法来确定隶属函数并将其分为几个级别，这样能够将验证模糊综合评价的结果的合理性以及可信性得以保持。

5.结语

综上所述，在当前我国对矿井通风系统的安全评价的研究已经有了很大的进展，这一系统有着多环节以及非线性和动态性的特点，而安全评价是一项改善工业安全生产以及管理现状等比较有效的长效机制，所以在这一方面的研究要能够得到有效的加强。在矿井通风系统的研究已有了七十多年的历史，在当前技术比较发达的阶段，对其安全评价的准确性以及科学性将得到更加有效的加强。

【参考文献】

[1]李基隆，刘炳锋，林吉飞，董娟，夏建波.两阶段法在矿井通风系统评价中的应用研究[J].工矿自动化，2014，（07）.

[2]王时彬，陈日辉，孟祥允，刘世涛.计分法在矿井通风系统方案优选中的应用[J].中国钨业，2014，（03）.

[3]王彦波，张黔生，陈建，谢贤平. 基于灰色层次分析的矿井通风综合评价模型研究[J].矿冶，2014，（03）.

[4]赵红红，蒋曙光，王云航，陈国明，陶卫勇.改进AHP在大柳塔矿通风系统评价中的应用[J].矿业研究与开发，2014，（02）.

作者简介：吴瑞明（1985-），男，汉族，山西大同人，太原理工大学矿业工程学院在职研究生，研究方向：矿山通风及安全评价，工作单位：大同煤矿集团有限责任公司燕子山矿机电管理部，助理工程师