煤炭矿井内通风阻力和通风动力的研究

煤炭矿井内通风阻力和通风动力的研究
【摘要】在我国煤炭的分布范围比较广泛，煤炭所埋藏的地形也比较复杂，在煤炭的生产过程中虽然采用了各种措施来防止事故的发生，但是煤炭的生产一直受到火灾、瓦斯、粉尘等灾害的威胁，这就造成了生产煤量的大大减少，煤矿事故发生率的升高。

因此，目前我国的煤矿安全生产面临着严峻的挑战，而矿井的通风系统是保障矿井安全最主要的技术手段之一，在这种情况下就为我们的煤矿开采专业的教学提出了新的要求。

本文将对煤矿开采专业教学中如何做好通风措施做探讨。

【关键词】矿井通风系统；煤矿开采专业；教学重点
目前，我国的煤炭开采技术还与发达国家有一定差距，这主要受到国内煤炭开采教育的限制，我国在煤炭开采技术人员的培养中，对于各项技术要求还没有比较完善的教学体系，所以煤矿开采专业的人才技术方面不完善。

因此，提高煤炭开采专业的技术能力已经成为现在煤炭开采专业的主要问题，而合理的通风是防止煤炭自燃和火灾发生的重要手段。

矿井通风系统是煤炭矿井生产系统的重要组成部分，它是矿井通风、通风方式、通风网络三者的总称。

矿井通风系统的主要作用是将足够的新鲜空气输送到矿井里，利用新鲜的空气来稀释和排除矿井内有害的气体、粉尘等，能够调节里面所需要的温度、湿度、风量，从而改善矿井工作人员的劳动环境，保证矿井的安全生产。

矿井通风系统是根据影响矿井安全生产的主要因素（如通风情况、温度、瓦斯、煤层厚度）决定的，为了使矿井通风系统整体的功能达到最优的水平，首先必须分析矿井通风系统运行的现状，然后找出其不足处，最后再研究改进的措施。

1.强化对矿井通风技术的培养
矿井通风系统的合理性主要表现在通风系统的安全、有效、稳定、经济等方面，目前的矿井通风系统或多或少都存在一些问题，表现如下：(1)矿井通风系统所用的主要通风机运行效率比较低，它的效率会随着负荷率的变化而变化，使资源没有得到合理的利用；(2)由于通风阻力比较高，阻力分布不合理，使得通风机消耗的电量较大，造成了矿井通风设置的不合理；(3)有的矿井由于风量不足、漏风比较多，造成了矿井内有些地方瓦斯聚集、煤尘浓度过高，这样就会影响生产的安全；(4)角联网络多造成了矿井内风流不稳、风量的不稳定，这样会积累瓦斯、煤尘等易爆物品；
为了降低矿井内通风阻力和通风所花费的费用，要尽量使用断面积比较大的巷道，还要让新鲜的空气到达风区，将矿井内的有害气体、瓦斯、粉尘等的浓度降低，并且在整个矿井内不留死角。

具体的解决措施如下：(1)要完善通风的设备，优化通风系统；(2)每年对矿井通风系统的可靠性进行评价，从而保证通风系统的稳定、可靠、合理；(3)要对矿井中的瓦斯实施抽放；(4)定期对矿井工作
中的通风系统、局部通风、瓦斯的涌出量等项目进行预测并及时做出评价验证。

在通风技术的教学中学校不仅要对通风中各项技术要点做分析，更重要的是要加强学生的通风安全的意识，很多学生虽然在安全技术方面的能力很突出，但是缺乏对于通风的安全意识，往往被动的去处理煤炭开采中的通风安全问题。

这些都是煤矿中的安全隐患，是教学中亟待加强的方面。

2.加强对通风阻力和通风动力探讨和研究
煤矿专业的教育应该增加实验课的数量，通过煤矿内部模型来对煤矿的空气流通情况作分析，用模型向学生演示煤矿开采的过程和细节。

当空气在煤炭矿井内流动时，空气将会受到通风阻力的作用，会消耗风流的能量，空气的流动将会减慢，如果阻力达到一种程度空气的流动就会近乎停滞。

如果矿井内的空气长时间不能得到流通，那么会对煤矿的开采工作带来巨大的安全隐患，所以必须要采取相应的措施对空气阻力进行疏通，打破这种阻力的平静，为了保证空气的不断流动，必须要有通风动力对空气做功，从而使通风阻力和通风动力达到一种平衡状态，只有通风阻力和通风动力相互平衡了才能达到对矿井内空气及时置换的作用，保证了矿井内的空气质量，在空气方面保证了安全施工。

3.通风阻力模型的教学分析
在风流流动时候，用来克服矿井井巷与空气之间的摩擦而对风流产生的阻力，通风阻力产生的原因有内因和外因两部分，其中内因是风流在流动的过程中的惯性和粘性，井巷对风流的阻滞作用是通风阻力产生的外因。

在矿井的通风中存在摩擦阻力和局部阻力，其中摩擦阻力是在通风阻力中占80%左右，是井巷通风阻力的主要部分。

根据调查的结果表明，在我国有百分之四十的煤炭矿井的通风阻力属于中阻力和大阻力，所以降低矿井通风阻力，尤其是降低矿井内的摩擦阻力，对减少通风的费用、降低通风电量的消耗、保证矿井安全生产、追求最大的经济效益和社会效益等方面具有重要的实际意义。

然而，降低矿井内通风阻力是一项巨大的工程，需要考虑综合方面的因素。

首先需要保证通风的安全可靠，要及时调节煤炭矿井内的总风量，要尽量避免通风机内风量的过多或不足；其次，通风方法要达到降低通风阻力的要求，也就是说抽出的通风要比压入的通风阻力大；最后，要通过增阻调节法来减少局部的风量，使调节后的通风阻力小于或等于不加调节风窗时风的阻力。

4.通风动力模型的教学分析
矿井通风动力是由通风机提供的机械风压和由自然条件生成的自然风压两种，是为了克服通风阻力、保证矿井内空间空气的流动。

其中，自然通风是由自然因素作用而形成的通风，它既是矿井通风的动力，也可能会是矿井发生事故的原因，自然通风是一把双刃剑，在达到通风效果的同时也有很大的安全隐患，很可能给煤矿的开采带来危险的结果，因此对自然风力的控制和利用具有重要的意
义。

在矿井中要使自然风压作用的方向和季节通风风压的方向基本保持一致；可以利用自然风压的变化规律来满足矿井的通风需要，又能节约电能，利用这一变化规律还能防止因为自然风压而造成的事故。

所以在煤矿中大多使用的是机械通风，就是使用大型的通风机对矿井内的空气进行疏通，这种机械通风一般来说对于风的强度容易控制，能够很好的达到矿井内的通风阻力和通风动力的平衡。

在煤炭开采专业的教学中，要注重安全意识的强化，通过对通风技术的控制来达到安全作业的目的，在煤矿模型教学中利用改变矿井内通风阻力和动力，使它们达到平衡，这是解决矿井内空气流通问题的措施之一。

煤矿开采安全意识的教学中，加强矿井合理的通风系统技术的培养具有重要的意义，通过对矿井通风技术方面的教育为我国培养更多的煤炭矿井的优秀人才。

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