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摘要 ：采矿工程过程包含多个部分，其中矿井通风系 统是开采作业的重要组成， 对其进行安全管理有着特殊意 义。但是，通风系统风流并不一定长期处于稳定状态，一 旦区域风量的供应不充足，会增大有毒有害气体的积聚， 导致重大安全事故发生。为此，保持矿井通风系统风流稳 定性对采矿作业安全性非常重要。从矿井通风系统使用情 况来看，依旧存在很多问题，更多体现在通风方案设计不 合理、管理方式不正确等。通过专业技术人员实践中，对 矿井通风系统进行调整优化，促使通风系统稳定性增强。 然而，矿井实际情况呈现复杂性、多变性等，现在研究的 影响因素不够全面，依旧有部分因素对通风系统造成干 扰，增大安全事故出现概率，影响采矿作业的顺利开展。 因此，为确保采矿作业的顺利开展，未来明确矿井通风系 统稳定性影响因素，制定针对性的解决措施，增强通风系 统稳定性， 以此为矿企带来更大的经济效益。
矿产资源是社会发展基础性资源，在矿产资源开采 中，因大部分资源处于深部地质区域，只能使用井下开采 方式，才能保障矿产资源供应充足。矿井通风是井下开采 中的重要环节。在开采过程中，矿井通风系统在通风动力 的作用下向井内各个用风地点供给新鲜空气， 确保采矿作 业人员呼吸，调节井下温度，并且排出有毒有害的空气， 为采矿人员创造良好的工作环境。在安全事故、地质灾害 等突发中，也与其他救灾措施结合，及时有效地控制井内 各巷道的风量及风流方向，避免灾害影响程度增大，甚至 可以消除安全事故，减少采矿人员伤亡和财产损失。矿井 通风系统是矿山生产系统的主要部分， 其对采矿作业产生 双重影响。基于这种背景下，矿井通风是保障采矿人员生 命安全的系统， 通风系统能够为井下作业人员提供良好的 劳动环境，从而确保采矿人员的生命安全。矿井通风系统 稳定性既是技术指标，也是矿井安全指标。一旦矿井通风 系统稳定性很差，既会降低井内供风数量和风流方向，也 会引发有毒有害气体积聚，从而造成采矿人员中毒、窒息 等事故出现。因此，保证矿井通风系统稳定性对采矿作业 安全性有着非常重要的意义。
1 矿井通风系统稳定性分类及特点
1.1 分类
从矿山建设而言，通风系统稳定性主要由安全生产和 安全事故两个部分组成，本文所分析的稳定性是安全生产 状态下的通风系统稳定性。基于矿井通风系统结构及其状 态，按照风流稳定程度可以分为三类。第一，高稳定系统。 在这种通风系统中，并没有角联风路，部分虽然也存在角 联风路，但是在出现安全事故、地质灾害或者改变相邻风 路的风阻时，角联风路产生反向风流的情况很小。在这种 情况下各个用风区域都可以得到满足。第二，中稳定系统。 在该类系统中，存在着复杂的角联分支，但平时风流稳定， 仅在发生灾变时或相邻巷道风阻发生剧变时，角联风路才 会发生风流反向。第三， 低稳定系统。该类通风系统在正常 生产情况下，由于矿车停放、坑木设备的堆积风门等通风 设施管理不严等引起风路风阻的变化，即可引起角联风路 的风量变化甚至风流方向的改变， 或用风地点的风量不足。
1.2 特点
复杂性。通风系统的复杂性体现在它的构成上。为了 直观描述通风网络， 技术人员把它的属性及特点用点、线， 抽象表达出来，同时也是为了方便研究这个纵横交错的井 巷构成系统。按照我国大型矿井通风系统网络的设计，一 条 50km ～ 200km 的全矿巷道，网络节点和网络分支就有 上千条，角联分支占总分支数的比率可达 15% ～ 45%,矿 井通风点、通风设备数量从十几个到上百个。城市的发展 进程不同，从开采条件到开采设备的使用都有差异化。有 些地区开采条件差，再碰到褶曲沉陷、断层的复杂地质结 构，导致瓦斯涌出量变化大，随之增加开采难度 ;另外提 到通风系统的复杂性，是因为影响通风系统的变化因素多 样化， 还包括巷道变形、贯通与封闭通风构筑物的变化。
非稳定性。通风系统的运行状态是否稳定，是由通风 系统的输入参数决定的， 输入参数又会被通风系统内在外 在条件影响，所以说它具备不稳定性。比如供电网电压波 动大，会影响到风机的稳定运转，继而影响矿井通风系统 的风量输出和风压，这是不稳定状况之一。还有可能出现 巷道高冒、突然坍塌、井下火情等安全事故，都是矿井不稳定性的特征。
动态性。矿井通风系统网络结构也会在开采作业中产 生变化。矿井通风系统网格结构变化的影响因素，主要是 开采作业前后的开发和恢复，采掘工作的施工、巷到的掘 进，通风构筑物变化等。如果有上述因素变动，风量大小、 有毒气体浓度升降这些通风系统参数也有随时改变。另 外，随着长期的掘进工作，井下的开采条件也会变差，通 风通道的老化、变形等。机械的故障率和安全隐患的发生 率也会增加。所以说矿井通风系统是有动态性特点的。
2 矿井通风系统稳定性的影响因素
2.1 风机
在矿井通风系统使用中，其风机会对稳定性产生重大 影响，主要体现在四个方面。第一，喘振现象。在通风系 统中，风机本身是不够稳定的，因外界环境作用下，开始 产生非常严重的周期性脉冲气流， 造成风量和风压出现一 定变化，甚至风机停止运转。而且，开采环境噪声强度增 加，增大设备产生喘振概率。第二，多风机相互干扰。在 我国矿山开采效率增大，其开采规模越来越大，为更好满 足开采作业需要的风量，回风井数量增加，各个区域安装 的通风设备增多。如果一个区域有着多个通风设备，并且 其功能相同， 就会对风量进行争抢。而且， 在风机设计中， 不同种类风机的风压、风阻等不同，造成无法满足实际需 求，甚至部分区域出现停风、无风等情况，直接对通风效 果产生重大影响，增大安全事故出现的概率。在开采作业 中，将这种现象称为两翼对角式抽风，为降低安全事故出 现的概率，需要在使用前对其进行重点关注。第三，通风 方式落后。我国存在的矿山工程非常多，每个矿山管理 者、规模等不同，所使用的通风方式存在差异，部分小规 模矿山并未对先进的通风系统进行使用， 更多是对传统通 风方式的应用，甚至会选择辅扇增加风量和压力，但是我 国大部分矿山都没有对这种通风方式进行使用。这源于辅 扇在开采中，很容易受到主扇的影响，导致出现停机或者 反向运转的情况，最终导致通风效果不佳。第四，矿井自 身问题。不同矿山所处区域不同，矿井的通风情况存在差 异，导致通风过程受到的影响因素是不同的，也会对通风 系统带来差异性的影响。其中，部分高原区域中，主扇安 装位置也是不同的，也会出现自然风压负功的问题。如果 矿井大量漏风，导致通风系统供给的风量减少，导致通风 系统出现反风。基于这种情况下，需要受到矿井通风系统 设计人员的重点关注，科学设计矿山通风系统，也需要选 择正确的风扇， 以此满足矿山开采作业的需求。
2.2 通风网络
在矿井通风系统使用中，通风网络对通风稳定性也会产生影响，其主要体现在两个方面。第一，主要通风支护 短路。在矿井通风网络结构中，一旦没有合理设计，也会 造成通风不稳定。其中，主要通风支路出现短路时导致通 风系统的风流剧烈波动，导致矿井通风系统不稳定。一般 情况下，短路产生的原因是风门设计不正确、风门质量不 达标等，这些因素都会引发风流不稳定，逐步让主风扇开 始产生负压。第二，开拓设计出现问题，增大通风系统不 稳定的概率。在矿山通风系统初始设计中，因开拓设计出 现问题，很容易产生通风角联网络，不管是什么样的矿山 企业，在建设中也普遍存在此类问题。从角联网络而言， 应当从产生的作用对其进行分类，明确有害角联、无害角 联、有益角联数量。在矿山通风系统中，应当降低有害角 联的数量，更多使用无害角联进行取代，并且也需要对有 益角联进行合理设计， 从而避免对通风系统产生影响。
3 矿井通风系统稳定性优化策略
在科学技术发展中，我国矿山建设开始呈现数字化、 智能化等发展，并且矿山管理信息化，逐步让通风系统监 测手段越来越全面，能够在安全事故产生前及时进行解 决。从矿井通风管理人员分析，管理人员需要认识到通风 系统不稳定对矿井开采作业带来的危害。对于现阶段通风 系统存在的诸多影响因素，应当建立更为健全的矿井通 风系统，严格落实通风治理工作。第一，确保主风扇的安 全稳定运行，避免喘振问题及干扰的产生，并且在有毒有 害气体浓度超标后依旧可以正常运行。第二，通风设施布 置科学合理，施工质量需要满足矿井使用要求，应当设置 报警装置，避免产生风路短路问题，科学合理规划风门位 置，从而保障风力供应的充足。第三，对于部分区域使用 多个风机设备的， 应当结合具体使用情况对其进行调整优 化，选择最科学的设计方案，避免无风或者反向风流的问 题。第四，按照科学方式对通风阻力测定，也需要结合测 定结果对风阻降低，充分发挥矿山信息化工具的作用，可 以及时处理通风不稳定的问题。第五，结合矿井采矿工作 的具体需求，科学合理按照主要风扇，增强风扇的有用功 能，确保矿井自然风压的合理使用，从而提升采矿工作效 率和安全性。第六，在矿井通风系统设计中，应当加强有 益角联的使用力度，降低有害角联的使用数量，从而提升 通风系统的稳定性和可靠性。
4 矿井通风系统存在的问题
4.1 缺乏先进通风设备，降低通风效果
在矿山建设中，通风系统是非常重要的。但是，从具 体使用情况而言，很多矿山使用的通风设备稳定性差、 性能发挥不足等，造成通风风量供给数量不足，直接影响到采矿作业的安全性。基于这种情况下，矿井通风系 统所提供的风量和具体需求是存在差异的。而且，通风 设备在长期使用中，也会受到内外部各种因素的影响， 并且所处的工作环境恶劣，很容易在运行中出现故障问 题，也会加快通风设备的老化程度。在开采作业中，应当 对通风设备位置进行合理选择，以免对其经济效益目标 带来消极影响，造成矿井中有毒有害气体积聚，增大安 全事故出现的概率。
4.2 缺乏合理监控系统，增大违规风险
在矿山资源开采作业中，其危险程度非常高。基于这 种情况下，为确保矿区企业经济效益实现，应当建立健全 监测系统，掌握开采作业的情况，以便对通风情况进行掌 握。但是，从大部分矿山具体情况分析，其并未对系统管 理进行重视。如，在矿山资源开采中，没有对传感器进行 有效利用，导致传感器获取的数据存在误差，也会影响监 测的科学合理性。此外，在操作过程中，工作人员对其产 生很大的干预作用，也会做出一些不符合规定的行为，最 终导致通风系统无法发挥作用。
4.3 缺乏有效安全管理，安全事故高发
在矿山资源开采中，其危险系数非常高，如果出现安 全事故，产生的危害性很大。但是，从具体情况分析，很 多规模不大的矿山企业，流动资金数量很少，无法给矿井 通风系统开发和应用投入充足的资金， 导致通风系统的作 用没有最大发挥。部分矿企管理者认为安全管理不够重 要，也没有提供一定数量的资金支持，只要没有出现重大 安全事故，往往矿山还是会进行开采。虽然一些矿企也设 置了安全管理部门，但是所产生的作用是很小的，既没有 很多的专业人员，也难以满足具体工作的需求，甚至部分 管理人员工作消极， 增大安全事故出现的概率。
5 解决矿井通风系统问题的有效措施
5.1 合理确定通风系统，加强调整优化力度
在矿井通风系统开发和使用中，与整个矿井分布情 况存在密切的关系，也会影响到矿井采矿作业的顺利开 采，直接影响到矿企经济效益。基于这种情况下，矿企需 要对矿山具体情况进行考虑，选择科学合理的矿井通风 系统，才能保障采矿作业的顺利落实。当前，我国使用的 矿井通风系统有进风井与回风井的布局，并且也有中央 式、对角式等。如果按照主风扇工作方式来说，也可以分 为压入式、抽出式等。为此，要想确保采矿作业的安全， 应当结合具体情况选择通风系统。一般情况下， 通风系统 是矿山开采作业的重要组成部分，这需要矿企对其进行 严格把控。一旦在矿山企业中， 并未对科学合理的通风设备使用， 应当及时对其进行调整， 才能更好发挥通风系统 的作用， 为矿产资源顺利开采奠定良好的基础。对于矿产 资源开采中， 采矿工作面需要与风路处于畅通， 每个掘进 面都需要设置回风路线和进风路线，降低串联通风问题 的产生。对于一些很容易出现有毒有害气体的采矿作业， 也需要安排专业人员进行检查， 采取尾巷排放、风筒导风 等方式， 有利于清除有毒有害气体， 以此降低安全事故产 生概率。
5.2 健全监督管理制度，保障矿企健康发展
矿企在经营管理中，应根据具体采矿作业情况建立适 应实际的责任制度。需要对现有责任制度进行调整，明确 各岗位的职责。因此，在开采作业中，每个岗位的工作人 员都需要清楚自己的职责，以确保各项工作的顺利实施。 此外，还需建立完善的监督管理制度。在开采作业中，必 须健全安全监督和监察工作， 并特别关注开采过程中的安 全管理问题。对于发生的各类安全事故，在法律和矿企规 定的基础上，对相关人员进行相应处理。对于合法合规经 营的企业， 政府部门应充分发挥金融政策和财政政策的作 用，给予一定的补贴和优惠，以促进开采作业效率提升， 并更好地推动区域经济的发展。
5.3 增强安全管理水平，降低安全事故
在矿产资源开采中，需要重视安全管理工作的重要 性，并且在开采作业中，也需要对安全意识进行提升，确 保全体人员遵守安全管理制度。在技术层面上， 需要加大 力度开展管理， 也要确保各项工作制度落实。也需要在矿 企中使用奖惩机制制度，将各项工作的责任分配到每个 工作人员， 不断提升人员参与开采实践的兴趣， 以此提升 开采作业效率。在有毒有害气体监测中， 需要发挥传感器 的作用， 对巷道和开采工作进行掌握， 也可以结合具体情 况，选择合理的监测仪器，也要对报警仪进行使用，有效 保障监督水平的提升。在发现各类问题时， 需要使用科学 合理的方式解决，从而对安全事故带来的损失进行合理 控制。
6 结语
在矿山资源开采中，应当认识到矿井通风系统的重要 性，其是保障开采人员生命安全的有效方式。但是，通风 系统稳定性受到很多因素的影响， 导致通风系统作用无法 得到有效发挥。为确保矿井通风的顺利，应当合理确定通 风系统，加强调整优化力度 ;健全监督管理制度，保障矿 企健康发展 ;增强安全管理水平， 降低安全事故。
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