矿井采掘工程施工中的通风技术及安全管理分析

2021-10-30 04:39许江涛
世界有色金属 2021年10期
关键词:风筒矿井巷道

许江涛

(山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局,山西 太原 030045)

矿井采矿行业是我国重要的基础产业,同时也是市场经济发展的重要产业支柱。我国矿产资源丰富,且种类齐全,矿质优良,这种情况决定了我国以矿产资源开采、生产、消费格局在今后一个相当长的时期内不会发生改变。随着施工技术与社会经济的不断发展,矿井采矿业推动着社会的进步,并且在改革开放中得到了国家的大力扶持,但是矿井采掘安全问题需要有所改善。在大多数矿井采掘工程中对于安全问题的重视程度较低,矿井采掘工程是在一个密封的环境中进行的,并且在施工中会产生大量的粉尘,再加上采掘人员较多,采掘空间有限,导致矿井采掘施工环境非常恶劣,严重威胁矿井采掘人员身体健康安全。据统计数据显示,仅2014年全国矿井采掘工程因矿井通风性较差而引起的矿井事故168起,造成死亡人数达到394人,其中有125起矿井事故是由于矿井通风系统不合理,通风量不足,造成矿井采掘人员中毒。因此改善矿井采掘工程施工环境,保障矿井采掘工程施工安全,已经成为当前矿井采掘行业主要施工要点之一。而这与通风技术和安全管理有着密切的关系,通风技术的应用和加强安全管理对提高矿井采掘工程施工安全具有重要作用,为此提出矿井采掘工程施工中的通风技术及安全管理分析。

1 矿井采掘工程施工现状

长巷道掘进普遍应用于矿井采矿工程施工中,长巷道是指巷道长度在3500m~5500m范围内的巷道,这种巷道在掘进过程中由于长度过长无法形成贯穿风流,必须要借助通风技术和设备促进巷道内空气流通,并且将巷道中有毒有害气体、粉尘排出到巷道之外,为矿井采掘工程提供良好的作业环境[1]。但是由于巷道长度过长,通风技术难度以及对矿井采掘工程施工安全管理难度较大。并且依靠现有的通风技术无法起到良好的通风效果,通风设备也比较落后,在长巷道掘进过程中无法将有毒有害气体和粉尘排除干净,并且还存在部分通风死角[2]。

除此之外,矿井采掘工程施工中安全管理也存在一定问题,现有的安全管理制度不够完善,并且所采取的安全措施不够合理,进而导致目前矿井采掘工程施工中安全事故频发。

2 矿井采掘工程施工中的通风技术

2.1 矿井掘进巷道需风量计算

在对矿井掘进巷道进行通风之前,首先需要确定矿井掘进巷道的需风量,该数值可以为后续矿井采掘巷道通风方案设计以及通风设备选取提供数据依据[3]。矿井掘进巷道需风量计算主要根据矿井巷道掘进长度以及有毒有害气体涌出量计算,其计算公式如下所示。

公式(1)中,Q表示为矿井掘进巷道需风量;R表示为矿井掘进工作面回风巷风流中平均有毒有害气体涌出量,通常该数值取值为0.0364m³/min;K表示为矿井掘进巷道最大长度;V表示为矿井掘进工作面有毒有害气体涌出量不均匀的备用风量系数;f表示为矿井掘进工作面施工人数。矿井掘进工作面有毒有害气体涌出量不均匀的备用风量系数V具体数值的确定,需要在正常生产时连续观测七天,选取日最大绝对有毒有害气体涌出量和平均绝对有毒有害气体涌出量的比值[4]。利用上述公式计算出矿井掘进巷道需风量。

2.2 设计矿井采掘巷道通风方案

在以上基础上,对矿井采掘巷道通风方案进行设计。通常情况下矿井采矿工程施工方法不同,分为单行单机掘进和双巷平行掘进两种掘进方式,为此本文设计了两种方案。第一种方案用于单行单机掘进巷道通风,将通风距离设定为2000m,以风筒作为主要通风设备,以备用风机作为供风设备[5]。第二种方案用于双巷平行掘进巷道通风,将通风距离设定为1000m,在巷道拐点处或者工作面中心处安装通风设备,通风设备采用智能大功率风筒,两个巷道的通风设备数量和位置相同,保证巷道掘进安全和效率。

2.3 矿井掘进巷道通风布局

根据上述设计的矿井采掘巷道通风方案对矿井掘进巷道进行通风布局。将矿井掘进巷道上下两侧划分为回风巷和进风巷,在回风巷一侧安装风筒,风机选取的型号为156GHUHD5696,将风筒风速设定为0.75m/s;在进风巷一侧安装供风设备,供风设备选取为JIHD-2964型号回旋式供风机,将共风机风俗设定为0.85 m/s,下图为矿井掘进巷道通风示意图。

按照图1对矿井掘进巷道通风进行布局,风筒和供风机设备安装数量需要根据实际情况而定,最好每隔300m处安装一个风筒和供风机,利用风筒将有毒有害气体从回风巷排出巷道外,并且利用供风设备将新的空气从进风巷流通到矿井掘进工作面,以此保证矿井采掘工作面空气流通,为施工安全提供保障。

图1 矿井掘进巷道通风示意图

3 矿井采掘工程施工安全管理

在施工过程中需要采取有效的安全管理措施,并且配备全面的安全管理制度。在实际施工中首先需要严格对矿井掘进巷道有毒有害气体进行监测,利用相关监测系统定时掌握掘进工作面安全情况,如果监测到气体严重超标需要及时应用通风技术对矿井采掘工作面进行通风,保证施工安全[6]。其次还需要建立健全矿井采掘工程施工安全管理制度,比如《施工设备安全使用制度》《矿井采掘工程施工通风管理制度》《矿井采掘工程施工有毒有害气体监测制度》以及《矿井采掘工程施工安全管理制度》等,利用这些制度规范矿井采掘工程施工通风技术以及监测行为,为矿井采掘工程施工安全管理提供全面的制度保证,从而提高矿井采掘工程施工安全管理质量。除此之外,还需要立刻完善矿井采掘工程施工洒水系统和通风系统,降低矿井采掘巷道粉尘和烟雾。通过以上对矿井采掘工程施工现状、通风技术应用以及安全管理等方面探究,完成了矿井采掘工程施工中的通风技术及安全管理分析。

4 结束语

矿井采矿工程施工安全是一个不容忽视的问题,目前矿井采矿行业发展速度迅猛,随着矿井掘进长度的不断增加,存在的安全隐患不断增多,在矿井采矿工程施工中需要重视通风技术的正确使用,以及进行合理的安全管理,以此才能促进采矿行业的不断健康发展。本文结合矿井采掘工程施工现状,对通风技术的应用以及安全管理进行了分析,根据实践经验提出了个人观点,希望可以对矿井采掘工程施工起到良好的参考价值和借鉴意义。

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