矿井通风管理工作中安全系统工程的运用分析

关键字：矿井通风；安全系统工程；运用分析

前言

煤矿开采的深度连续加深，开采难度也逐渐变大，矿井通风系统遇到的问题越来越严重。通风不好可能会让瓦斯聚集、粉尘太多、温度太高，容易引起爆炸、中毒等事故，造成人员伤亡、经济损失，把安全系统工程用到矿井通风管理中，可以突破传统管理方式限制，整体提高通风系统的安全以及稳定，对保障煤矿安全生产有重要作用。

一、矿井通风管理现状与问题分析

（一）一通风设备落后

现在矿井通风主要依靠自然通风以及机械设备通风。自然通风的限制较多，效果不好伴随矿井挖掘越来越深，它的作用变得越来越小因此机械设备通风成为主要方式，大中型矿井大多用风机作为通风动力，但一些企业为了减少开支，购买价格便宜、技术落后风机，通风设备落后，会让矿井工作环境变差，还会降低生产效率，影响企业经济收益。

（二）通风系统不完善

通风系统对矿井通风质量非常重要，涵盖巷道、开采区域空气检测、风流控制等内容。一个完善的通风系统需要高质量设备以及先进的布局技术配合使用，但地下开采环境复杂多变，通风管理人员很难全面考虑工作条件、地质情况以及施工状况等因素，这使得通风系统建设出现不合理的地方。

（三）井下通风监管制度不健全

由于井下通风系统建设中很难完全避免不合理的情况，需要用加强监管办法来减少它对通风质量带来的影响。健全的监管体系以及监控系统是提高井下通风质量的重要因素，但现在大多数矿井通风监管制度还不完善，管理人员缺乏专业知识，导致监管工作没有实际效果。

二、矿井通风管理工作中安全系统工程的运用分析

（一）安全系统工程在矿井通风风险预控中的运用

安全系统工程用系统论、控制论、信息论等多门学科理论作为基础，为矿井通风风险预防提供科学方法。在实际工作中，建立风险识别体系是第一步，工作人员要把矿井的具体情况考虑进去，地质构造是否复杂、有没有断层以及褶皱，开采方式是综合机械化采煤还是炮采，通风设备型号、使用时间以及以前出现过的故障记录等，用故障树分析方法，从可能引起通风事故结果开始，一层层找原因风机出问题这个结果，可以找到电机损坏、轴承磨损、电路出毛病等多个原因；事件树分析方法则是从一个起始事件出发，巷道塌方，分析它可能带来的一连串后果因此找出所有可能的风险点，除了常见的风机故障、巷道堵塞、瓦斯积聚，还有风门失灵、风筒破损等问题。在完成风险识别之后同时需要用多维度的方法建立风险评估模型。要计算风险发生的可能性，通过风机维护记录统计故障概率，还要分析后果的严重性，涵盖伤亡人数、设备损坏情况、停产天数、经济损失等因此判断风险等级，对于高风险的地方，控制措施必须明确且容易执行，面对瓦斯积聚的风险，除了加强监测，还要制定抽采计划并合理安排钻孔位置；针对风门失效的问题，要定期检查风门是否密封以及灵活并安装传感器监测风门状态，在动态管理方面，伴随矿井越挖越深、工作面连续推进，要把新的信息加入风险数据库，重新评估风险等级并调整预防措施。

（二）安全系统工程在矿井通风系统优化中的运用

矿井通风系统的复杂性表现在多个方面，各个部分之间有联系、有影响。用系统分析方法时同时要把通风设备性能参数，风机风量、风压、功率，风筒直径、阻力系数；巷道网络的长度、断面面积、支护方式；风流调控设施位置、作用等都详细分析清楚，弄明白它们之间的关系风机性能会影响巷道里的风量分配，巷道断面大小决定风流阻力等。数学建模以及计算机模拟技术使用是改良设计重要部分。用流体力学原理建立通风系统数学模型，把巷道看作管道，风流看作流体，通过解流体运动方程来计算风流参数，Ventsim、MineVent 等计算机模拟软件可以模拟不同工作条件下的风流分布情况，在调整巷道布置时，用网络改良算法，在确保各工作面风量达标的基础上，缩短通风路线，减少巷道阻力，将原来的串联通风改为并联通风因此降低总阻力；在风流分配方面，通过调节风窗开度，让风量按照各工作面的需求进行准确分配，避免有的区域风量太多，有的区域风量太少，在动态调整运行参数时，根据工作面推进的速度、开采强度，实时计算所需风量，用变频技术调节风机转速，实现风量动态匹配，在非生产时间适当调低风机转速，节省能源消耗。安全系统工程整体、协调原则要求在改进时要全面考虑多个方面。选择通风设备时，要把通风效率当作重点同时也要注意设备的可靠性、维修费用，不要因为追求高效率而选用维修成本太高的设备；调整巷道布局时，要用采煤工艺作为依据，让通风路线跟采煤工作面的推进方向保持一致，减少因工作面搬迁对通风系统带来的影响。

（三） 安全系统工程在矿井通风应急管理中的运用

通风突发事件的严重性要求应急管理体系必须全面且高效。建立应急管理体系时，要明确应急组织机构组成，涵盖总指挥、技术组、救援组、后勤组等，每个小组职责要分配到具体人员，技术组负责制定应急技术方案，救援组负责人员搜救、伤员转运，应急响应流程要覆盖从事故报警、信息上报、预案启动、现场处置到善后处理的各个环节并明确每个环节时间节点、责任人。在应急准备阶段，应急预案要有针对性以及可操作性，针对风机停转事故，预案中要规定备用风机启动顺序、切换时间以及如何用自然通风或临时通风设备维持基本风量，对于瓦斯突出事故同时要规定人员撤离路线、避灾硐室位置以及物资储备，以及瓦斯抽采、排放的方法。应急演练要定期开展，形式要多样，涵盖桌面推演以及实战演练，桌面推演可以模拟不同事故场景，让各小组人员讨论应对方案，发现预案中的问题，实战演练则按照真实事故场景进行，检验救援人员反应速度、物资调配是否及时、设备是否可靠。当发生通风突发事件时，监测预警系统起到关键作用，该系统由传感器、数据传输网络、监控中心组成，传感器实时监测风机运行状态、瓦斯浓度、风量、风压等参数，数据传输网络将这些数据发送到监控中心，监控中心软件对数据进行分析，当参数超过设定值时，系统会自动发出声光报警并显示事故位置以及严重程度，在应急处置过程中，系统分析方法帮助救援人员全面评估事故现场。巷道坍塌事故，需要评估坍塌范围、是否有人员被困、通风系统损坏情况等然后制定科学处置方案，如果有人被困，先通过钻孔向被困区域输送新鲜空气以及食物，再制定安全的救援通道开挖方案，如果瓦斯浓度过高，先切断事故区域电源，启动瓦斯抽采设备，待浓度降到安全范围后再进行其他处置。

结束语

把安全系统工程用在矿井通风管理上，能从识别风险、设计系统、监控运行到处理应急情况等各个阶段，全面提高通风管理的科学性以及效果，明显减少通风系统的安全问题，保护井下工作人员的生命安全以及矿井的稳定生产。今后要把安全系统工程理论以及矿井通风实际工作更紧密地结合，持续改进技术以及方法，提升通风管理的智能化程度，为煤矿的安全生产提供更强有力的支持。

参考文献

[1]张苍;李洋;类成楠.矿井采掘工程施工中的通风技术及安全管理分析[J].《中国金属通报》 ,2022,10:22-24,

[2]陈思洋.采矿工程中的通风安全管理策略分析[J]. 《内蒙古煤炭经济》,2023,4:106-108,

[3]司宁;王宁;孙志杰.煤矿井下通风管理与通风设施的运用 [J].《中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术》,2024,7:0082-0084,