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摘 要 矿井通风系统是由通风方式、通风方法和通风网络的总称。通风系统是由风机控制CO传感器 、交通状态检测 、火灾报警控制和TC控制。一个完善的矿井通风系统不仅可以保证井下有足够的空气和冲淡井下有毒有害气体及粉尘，还可以调节井下气候，从而实现煤矿的安全高效的开采，进而满足社会的需求。本文介绍了通风系统的概念及工作原理，重点论述了各种通风系统的优劣和优化措施。
关键词 矿井通风 煤层自燃 总回风巷
中图分类号：TD724 文献标识码：A
随着现代社会的快速发展，人们对石油和煤等资源的依赖越来越大，因此不少人纷纷投入到开采矿产资源的行业之中，其中尤以煤矿特别土突出。但近来频频出现的瓦斯爆炸和塌方等等事故的出现，表明我们的矿井通风系统存在一些问题需要解决和通风各步骤的完善。为此我们需要对现有系统进行分析和改进，进而确保煤矿工作人员的安全及煤矿公司的盈利。
一、矿井通风系统的组成及工作原理
矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称.通风系统是由风机控制 CO传感器 交通状态检测 火灾报警控制和TC控制。它的工作原理是中心计算机和TC收集CO检测器 交通状态检测和火灾报警器的数据，以自动接通 关闭不同位置和不同等级的风机。中心计算机和TC不断的收集和分析数据，一旦数据到达饱和时，该系统会根据不同的级别而接通相应的风机和数量。CO浓度是判别报警级别的主要因素，根据检测到的CO浓度是否达到预先设置的各级阈值来决定开启风机的数目，各级阈值和风机开启的时间间断可由交通流的增长幅度在中心计算机进行的程度来决定的。一旦在单独隧道的火灾区发生火灾，将关闭不在这一区域的风机，同时该区域的风机将被打开，从而最大限度的控制火势，以防火势扩散，与此同时为了防止大火的烟雾穿过与之相邻的隧道，进而影响车辆的安全行驶，我们将程序设定为本洞风机与相邻隧道的排烟风机同时开启。当然，在中心计算机、隧道管理房PLC控制柜、隧道内选定风机和风机的转向可根据实际需要来操作。
二 、矿井通风系统的类型
矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。根据相关因素把矿井通风系统划分为不同类型。根据瓦斯 煤层自燃和高温等影响应素，从而产生对矿井通风系统的不同需求而把矿井通风系统分为一般型、降温型、防火型、排放瓦斯型、防火及降温型、排放瓦斯及降温型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯及防火及降温型这几种，依次1至8个不同等级。而按进 会风巷在井田位置的不同分为中央式，进回风井均位于井田中央。根据进 回风井沿倾斜方向不同，又可分为中央并列式和中央边界式（中央分裂式）。 对角式 ——进回风分别位于井田的两翼。而进风井位于井田中央，回风井位于井田两翼的是两翼对角式，进 回风分别位于井田的两翼的我们称之为单翼对角式。
分区式——在井田的每一个生产区域开凿进 回风井，分别构成独立的通风系统。混合式——有以上各种通风系统有机结合在一起。就中央式而言初期工程量小 投资少 地面建筑集中，从而便于管理；两个井筒集中，便于开掘和井筒的延深；并且煤柱数量少，从而达到矿井反风的目的。但矿井通风路线来回折返，导致风路很长，阻力较大，当井田拉长时，边远 与中央采区风阻差距过大导致进风量不足；由于进回风井路程短，井底出风多，造成风路不通；而且安全出口数量有限，只有2人；并且作业区会受到通风噪音污染。基于以上缺点导致该通风方式仅适用于长度小于4千米，煤层坡度大，埋藏深，瓦斯与自然火都不严重的矿井。对于对角式，其优点在于风流直接在井下流动，不迂回曲折，风流路线短，受到的阻力小；矿井里面出风少；风阻力稳定均衡；风压稳定，主通风机负荷稳定；安全通道多；抵御灾难能力强；受回风污染小，噪声污染也大大减小。唯一不足的是投资大，建期长，不便管理，且安全煤柱多。适用长度大于4千米，需风量大，煤与瓦斯区别大的矿井。作为分区式，该系统可以优化矿井通风条件，建工时间有所缩短，风流路线短，通风阻力小；漏风少，网络线路简单，方便相关人员进行操作，利于主通风机选择。缺点是设备多，不利于人员管理，适用范围限于井田面积广阔，瓦斯多的大型矿井。混合式系统便于分区建设，花费少，效率高，回风井数目相对于其它系统有所增加，布置灵活多变。仅仅只是通风网络众多繁乱，不便管理。也仅仅适用那些走向长，老矿井的扩广，扩深，煤层多，井田面积大的矿井。目前我国采用的较多的是U型后退式通风系统，其特点是结构简单，施工维修量小，工作的地方漏风少，风流不易改变，容易控制。但工作面角落里的瓦斯不易清除，甚至有可能超限，并且要提前掘进进 回风巷，工作量大。而U型前进式通风系统的最突出的优点在于需要维护的面积小，通风问题得到较好的解决，采空区的瓦斯不会进入到工作的地方，极大的保护工人安全。唯一的缺点是采空区的漏风严重。采空区的瓦斯不会进入工作面，可以用钻孔抽放瓦斯，这是Z型后退式通风系统的最大特点。
关于Z型前进式通風系统，进风地方采空区的瓦斯可以被抽放，唯一美中不足的是采空区的瓦斯可以跑到工作车间，尤其是角落。Y型通风系统中在实际应用的频繁的是在回风的地方加上外带的新鲜空气流，与工作面回风汇合以后从采空的地方流出的通风系统。Y型系统可以加大回风通道的风量，并且角落里的瓦斯含量低，甚至还可以在上部进风侧进行瓦斯的抽放。W型通风系统又可分为前进式与后退式。其中后退式W通风系统一般用于高瓦斯的长工作面或者是双工作面。它的进 回风巷都安置在媒体中，一旦中间及下部巷都变成回风巷时，导致上下工作面均通风，这对防尘不利，上隅瓦斯超过规定要求。而前进式W通风系统巷道维护难度大，漏风也大，采空区的瓦斯含量也高，在平时应用较少。有关双Z型通风系统中的后退式的优势在于随漏风携带的瓦斯不易进入工作面，比较安全。前进式采空区的瓦斯可能会超标。H型通风系统的特点是工作面的风量大，不会出现采空区的瓦斯进入到工作面上，气候条件好，安全出口相对其它系统有所增加，不断有新鲜空气涌入工作面，通风阻力小，可以抽出采空区回风巷的瓦斯，角落里的瓦斯易于控制，但沿空护巷困难，由于附加巷道，导致通风不稳定，不便管理，在实际生产中应用较广泛。
三 、矿井通风系统的优化
矿井通风系统优化应当本着安全可靠，技术可行，同时还要考虑代价低廉。设计时应当抓住起主要作用的因素进行分析，进而制定出合理可行的科学方案。矿井通风系统的优化就是合理的把涉及通风方式 通风路线 通风网络和调节方法的参数进行合理组合。在优化时要遵循：（1）提高通风系统的稳定使得风量充足，风向固定不变。（2）降低工程量。（3）合理部署，均衡生产，使各系统发挥最大的作用。（4）尽可能减少内外部漏风。（5）创造良好的工作环境，尽量保护工作人员的安全和身体健康。（6）节约资源，防止资源浪费，降低成本。
下面我们主要将就优化矿井通风系统的通风路线作一些具体的探讨。首先我们应根据矿井的具体情况如面积大小 地形的不同和工作的需要而选择相应的通风方式 ，列如矿井的路线短，煤层坡度大的我们一般选取中央式。至于通风路线，如果我们的矿井结构简单，需要施工维修量小，风流稳定便于管理的话，我们会选用U型后退式通风系统。如果我们需要瓦斯不涌入工作面，那么我们一般选用Z型通风系统或是双Z型通风系统。如果需要工作面风量大，不希望采空区的瓦斯流向工作面，减少矿井瓦斯的含量，我们会采用H型通风系统。
四、结语
随着现代化建设步伐的加快，人们对煤等资源的需求增加，矿井通风系统的优化重组不仅保证了旷工的生命安全，而且大大提高了资源的开采量，保证现代社会的正常运行。
（作者单位：西山煤电集团公司技工学校）
参考文献：
[1]吴珊；矿井通风网络解算软件的研究与实现[D]；哈尔滨工程大学，2007
[2]李良松；田浩；矿井通风系统设计和优化[J]；中小企业管理与科技（下旬刊），2011
[3]李海波；矿井通风系统优化及可靠性评价[J]；煤炭技术，2008
关键词 矿井通风 煤层自燃 总回风巷
中图分类号：TD724 文献标识码：A
随着现代社会的快速发展，人们对石油和煤等资源的依赖越来越大，因此不少人纷纷投入到开采矿产资源的行业之中，其中尤以煤矿特别土突出。但近来频频出现的瓦斯爆炸和塌方等等事故的出现，表明我们的矿井通风系统存在一些问题需要解决和通风各步骤的完善。为此我们需要对现有系统进行分析和改进，进而确保煤矿工作人员的安全及煤矿公司的盈利。
一、矿井通风系统的组成及工作原理
矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称.通风系统是由风机控制 CO传感器 交通状态检测 火灾报警控制和TC控制。它的工作原理是中心计算机和TC收集CO检测器 交通状态检测和火灾报警器的数据，以自动接通 关闭不同位置和不同等级的风机。中心计算机和TC不断的收集和分析数据，一旦数据到达饱和时，该系统会根据不同的级别而接通相应的风机和数量。CO浓度是判别报警级别的主要因素，根据检测到的CO浓度是否达到预先设置的各级阈值来决定开启风机的数目，各级阈值和风机开启的时间间断可由交通流的增长幅度在中心计算机进行的程度来决定的。一旦在单独隧道的火灾区发生火灾，将关闭不在这一区域的风机，同时该区域的风机将被打开，从而最大限度的控制火势，以防火势扩散，与此同时为了防止大火的烟雾穿过与之相邻的隧道，进而影响车辆的安全行驶，我们将程序设定为本洞风机与相邻隧道的排烟风机同时开启。当然，在中心计算机、隧道管理房PLC控制柜、隧道内选定风机和风机的转向可根据实际需要来操作。
二 、矿井通风系统的类型
矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。根据相关因素把矿井通风系统划分为不同类型。根据瓦斯 煤层自燃和高温等影响应素，从而产生对矿井通风系统的不同需求而把矿井通风系统分为一般型、降温型、防火型、排放瓦斯型、防火及降温型、排放瓦斯及降温型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯及防火及降温型这几种，依次1至8个不同等级。而按进 会风巷在井田位置的不同分为中央式，进回风井均位于井田中央。根据进 回风井沿倾斜方向不同，又可分为中央并列式和中央边界式（中央分裂式）。 对角式 ——进回风分别位于井田的两翼。而进风井位于井田中央，回风井位于井田两翼的是两翼对角式，进 回风分别位于井田的两翼的我们称之为单翼对角式。
分区式——在井田的每一个生产区域开凿进 回风井，分别构成独立的通风系统。混合式——有以上各种通风系统有机结合在一起。就中央式而言初期工程量小 投资少 地面建筑集中，从而便于管理；两个井筒集中，便于开掘和井筒的延深；并且煤柱数量少，从而达到矿井反风的目的。但矿井通风路线来回折返，导致风路很长，阻力较大，当井田拉长时，边远 与中央采区风阻差距过大导致进风量不足；由于进回风井路程短，井底出风多，造成风路不通；而且安全出口数量有限，只有2人；并且作业区会受到通风噪音污染。基于以上缺点导致该通风方式仅适用于长度小于4千米，煤层坡度大，埋藏深，瓦斯与自然火都不严重的矿井。对于对角式，其优点在于风流直接在井下流动，不迂回曲折，风流路线短，受到的阻力小；矿井里面出风少；风阻力稳定均衡；风压稳定，主通风机负荷稳定；安全通道多；抵御灾难能力强；受回风污染小，噪声污染也大大减小。唯一不足的是投资大，建期长，不便管理，且安全煤柱多。适用长度大于4千米，需风量大，煤与瓦斯区别大的矿井。作为分区式，该系统可以优化矿井通风条件，建工时间有所缩短，风流路线短，通风阻力小；漏风少，网络线路简单，方便相关人员进行操作，利于主通风机选择。缺点是设备多，不利于人员管理，适用范围限于井田面积广阔，瓦斯多的大型矿井。混合式系统便于分区建设，花费少，效率高，回风井数目相对于其它系统有所增加，布置灵活多变。仅仅只是通风网络众多繁乱，不便管理。也仅仅适用那些走向长，老矿井的扩广，扩深，煤层多，井田面积大的矿井。目前我国采用的较多的是U型后退式通风系统，其特点是结构简单，施工维修量小，工作的地方漏风少，风流不易改变，容易控制。但工作面角落里的瓦斯不易清除，甚至有可能超限，并且要提前掘进进 回风巷，工作量大。而U型前进式通风系统的最突出的优点在于需要维护的面积小，通风问题得到较好的解决，采空区的瓦斯不会进入到工作的地方，极大的保护工人安全。唯一的缺点是采空区的漏风严重。采空区的瓦斯不会进入工作面，可以用钻孔抽放瓦斯，这是Z型后退式通风系统的最大特点。
关于Z型前进式通風系统，进风地方采空区的瓦斯可以被抽放，唯一美中不足的是采空区的瓦斯可以跑到工作车间，尤其是角落。Y型通风系统中在实际应用的频繁的是在回风的地方加上外带的新鲜空气流，与工作面回风汇合以后从采空的地方流出的通风系统。Y型系统可以加大回风通道的风量，并且角落里的瓦斯含量低，甚至还可以在上部进风侧进行瓦斯的抽放。W型通风系统又可分为前进式与后退式。其中后退式W通风系统一般用于高瓦斯的长工作面或者是双工作面。它的进 回风巷都安置在媒体中，一旦中间及下部巷都变成回风巷时，导致上下工作面均通风，这对防尘不利，上隅瓦斯超过规定要求。而前进式W通风系统巷道维护难度大，漏风也大，采空区的瓦斯含量也高，在平时应用较少。有关双Z型通风系统中的后退式的优势在于随漏风携带的瓦斯不易进入工作面，比较安全。前进式采空区的瓦斯可能会超标。H型通风系统的特点是工作面的风量大，不会出现采空区的瓦斯进入到工作面上，气候条件好，安全出口相对其它系统有所增加，不断有新鲜空气涌入工作面，通风阻力小，可以抽出采空区回风巷的瓦斯，角落里的瓦斯易于控制，但沿空护巷困难，由于附加巷道，导致通风不稳定，不便管理，在实际生产中应用较广泛。
三 、矿井通风系统的优化
矿井通风系统优化应当本着安全可靠，技术可行，同时还要考虑代价低廉。设计时应当抓住起主要作用的因素进行分析，进而制定出合理可行的科学方案。矿井通风系统的优化就是合理的把涉及通风方式 通风路线 通风网络和调节方法的参数进行合理组合。在优化时要遵循：（1）提高通风系统的稳定使得风量充足，风向固定不变。（2）降低工程量。（3）合理部署，均衡生产，使各系统发挥最大的作用。（4）尽可能减少内外部漏风。（5）创造良好的工作环境，尽量保护工作人员的安全和身体健康。（6）节约资源，防止资源浪费，降低成本。
下面我们主要将就优化矿井通风系统的通风路线作一些具体的探讨。首先我们应根据矿井的具体情况如面积大小 地形的不同和工作的需要而选择相应的通风方式 ，列如矿井的路线短，煤层坡度大的我们一般选取中央式。至于通风路线，如果我们的矿井结构简单，需要施工维修量小，风流稳定便于管理的话，我们会选用U型后退式通风系统。如果我们需要瓦斯不涌入工作面，那么我们一般选用Z型通风系统或是双Z型通风系统。如果需要工作面风量大，不希望采空区的瓦斯流向工作面，减少矿井瓦斯的含量，我们会采用H型通风系统。
四、结语
随着现代化建设步伐的加快，人们对煤等资源的需求增加，矿井通风系统的优化重组不仅保证了旷工的生命安全，而且大大提高了资源的开采量，保证现代社会的正常运行。
（作者单位：西山煤电集团公司技工学校）
参考文献：
[1]吴珊；矿井通风网络解算软件的研究与实现[D]；哈尔滨工程大学，2007
[2]李良松；田浩；矿井通风系统设计和优化[J]；中小企业管理与科技（下旬刊），2011
[3]李海波；矿井通风系统优化及可靠性评价[J]；煤炭技术，2008