【摘要】煤礦節能會受到自然因素、技術因素、設施設備因素、管理因素等的影響。論文僅從節能技術中的通風系統入手，分析了影響礦井通風阻力的因素，包括生產布局、過風斷面、地表和采空區內部漏風、局部阻力、井下構筑物的布局和數量，根據這些影響因素，從利用自然風壓和改進風機效率、礦井通風路線優化、提高通風機運行效率、優化生產布局、減小井下構筑物風阻、解決漏風問題六個方面有針對性地提出礦井節能的技術措施，希望能為生產實際提供參考意見，實現低碳、環保、節能的目的。

　　【關鍵詞】礦井;通風系統;節能;技術措施;影響因素

　　1引言

　　瓦斯、粉塵、高溫等是影響煤炭安全生產的主要因素，要創造良好的生產環境，必須使空氣中的瓦斯、粉塵等有害物質的濃度降到安全范圍，溫度降到適宜的范圍，解決這一問題的途徑就是通風。礦井通風系統是礦井生產系統的主要組成部分，是礦井生產系統的重要子系統。通風系統的主要設備是通風機、局部通風機及其附屬設施。由于礦井老、舊、雜，設備多，部分風機運行效率低、能耗損失嚴重等問題。礦井通風系統合理與否，關系到礦井的安全生產，也關系到礦井的經濟效益。對國內外歷次煤礦重大災害事故的發生、發展規律以及事故的原因分析可知，煤礦重大災害事故的發生與礦井通風有著密切的關系，礦井通風系統不完善、井下用風地點風量不足、風流不穩定是導致煤礦重大事故的主要原因之一。因此，建立一個完善的礦井通風系統，保證礦井主要通風機運行工況合理、風流穩定、風量足夠、風質合格，對保障礦井安全十分重要。目前國內煤礦通風節能存在的問題主要有兩個方面：首先是通風節能設備有待更新，負載率低，耗能大，維修保養不及時;其次是巷道斷面設計不盡合理，影響通風阻力。

　　2礦井通風阻力的影響因素

　　①生產布局。隨著地質條件和開采規模的變化，礦井通風系統也隨之發生變化。生產布局不合理必然造成通風系統不合理，對于一些井深、巷道長的老礦山，通風難度大的問題尤其突出。②過風斷面。由于涉及的巷道斷面偏小，巷道失修，堵塞風路，增加通風阻力，平均風壓明顯上升、風量大幅下降，致使通風能耗大、費用高。另外，在總回風井和總回風局部地段發生鉚釘、片板、泥水阻塞、通風設施撤出不徹底等，也會使礦井通風阻力增大，造成通風經濟效益低，安全性差。③地表和采空區內部漏風。要盡量不用帶調節風窗的設施，提高有效風量。可利用導風板引風，利用空氣幕隔風。④局部阻力。局部阻力通常是在不同斷面的突變處，在這些突變點風流會形成極為紊亂的渦流現象，造成風流的能量損失。因此在巷道轉彎處設置圓弧光滑型導風板，使風流順暢通過，從而降低局部阻力。⑤井下構筑物的布局和數量也是影響通風效果的一個重要因素。礦山生產實踐已經證明，通風構筑物的布置可以對井下風流起到調節作用。然而實際的礦山節能管理上，人們并沒有充分認識到這一點，以至于在節能設計時不夠重視，設計安裝流程也不規范，導致構筑物在通風效能上沒有體現其作用，串風、漏風狀況時有發生，致使井下通風阻力變大，通風系統不能實現預期目的，耗能隨之增加。

　　3優化礦井通風節能的措施

　　3.1利用自然風壓和改進風機效率

　　自然風是大量存在的，季節和氣候的不同，自然風也會發生很大變化，應當充分利用自然風，將其引入地下成為井下通風量，成為礦井通風動力的重要部分，這能代替部分風機通風量，減少能耗。然而，一旦自然風不能被很好地利用，就有可能引發礦難。因此，根據礦井地形，做好風壓檢測，找到自然風的運行規律，合理有效地引導自然風，才能實現通風、節能的目的。淘汰老式風機，改用新型高效風機，相較于舊式風機，新型風機的效率提高了近1倍，而且能耗大大降低。

　　3.2礦井通風路線優化

　　包括縮短通風路線和風道優化。隨著礦井深部的開采，通風路線逐步增加，通風阻力也在不斷變化，對主干巷道的風流路線布置一定要做到合理、順暢。當礦井處于后期生產時，盡量把多余的巷道及時封閉，盡量縮短通風路線，以降低整個礦井的通風壓力。及時封堵清理廢棄巷道，降低通風長度。在條件允許下，巷道應盡量設計成類圓形斷面，還可以采用流線型通風結構筑物降低井巷通風阻力，還可以運用均衡風壓的原理減少漏風，提高有效風量率。

　　3.3提高通風機運行效率

　　從通風機選型、調速節能技術和通風機與通風網絡匹配三個方面進行節能。通風機選型時要選擇合適的通風機和電機，在保證使用風量和風壓的要求下，選擇最優的調解方案和節能方案，重視運行的經濟性。通過調整通風機的風量和風壓使其與通風網絡相匹配，達到高效運行的目的。在風機允許的最大轉速內，適當調整風機轉速是個好辦法。目前變頻調速節能技術是比較普遍使用的技術，因此，可以考慮通過應用變頻調速技術對礦井通風機進行改造，以實現節能的目的。高效風機并不一定帶來節能的效果，還取決于風機特性曲線與風網特性的匹配情況。需要通過技術測定掌握礦井通風阻力分布和主要通風機的運行特性，然后根據礦井需風量從改變主要通風機運行特性和風網特性入手，使風機運行合理，更加節能。如果通風機正常工作供給的風量低于井下安全生產的用風量，應當調大通風機葉片安裝角度，這樣一來就可以增加通風機的供風量。

　　3.4優化生產布局

　　通過優化生產布局，最大限度地減少采取和采掘工作面接續，實現合理集中生產，以利于采掘工作面接續。實行均衡配風是節能降耗的有效途徑;充分利用廢棄巷道增加風路或改變已有分支的連接方式;合理布置采掘面，使礦井兩翼和不同采區間的配風盡可能接近于自然分風，減少增阻調解量。

　　3.5減小井下構筑物風阻

　　正如前面所提到，礦井構筑物是影響通風效果的因素之一。礦井通風巷道立體面積越大，斷面周長越短，越有利于減少通風阻力。因此，在巷道設計階段就應當考慮這兩個因素，最大程度地加大立體面積，縮短斷面周長，以達到減少風阻的目的。巷道斷面盡量設計為拱形，減少通風巷的拐彎數，同時指派專人定時清理巷道雜物，這都有利于減少風阻，實現通風節能。

　　3.6解決漏風問題

　　扇風機性能良好，安裝、維修簡便，而且能耗較低，是我國礦井通風常用的機械設備。風門的質量直接影響是否漏風，因此，煤礦應加強對風門的檢查和維護，安排專人負責，同時對廢棄的采空區和風眼應當及時進行封閉。

　　4結語

　　節約資源是我國的基本國策，節能也是我國可持續發展的一項長遠發展戰略。井下通風是保障安全作業的基本要求，在滿足安全的條件下，節能就顯得十分必要了。煤炭行業雖然是我國最重要的產能行業，但同時也消耗了大量的能源。本文從生產系統中的通風系統優化角度，總結了煤礦節能的措施，以期能為工程實際提供參考價值。

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　　《礦井建設通風系統節能技術措施研究》來源：《中小企業管理與科技》，作者：董鳴鏑