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矿井通风安全控制欢迎参加《矿井通风安全控制》专业课程本课程旨在全面介绍煤矿通风安全管理的核心知识与实践技能,帮助学员系统掌握矿井通风安全控制的基本原理、关键技术和管理要点主讲人张工程师(资深矿井通风安全专家)单位中国矿业大学安全工程学院课程时间2023年10月15-16日(共16学时)课程导入通风安全的核心地位矿井通风系统是矿山安全生产的生命线,直接关系到井下工作人员的生命安全良好的通风系统能有效预防瓦斯、煤尘爆炸等重大灾害,是煤矿安全生产的首要保障典型事故警示近年来,我国煤矿瓦斯爆炸事故仍时有发生,如2020年重庆松藻煤矿12·4瓦斯爆炸事故造成23人遇难,主要原因是通风系统设计不合理,瓦斯积聚未能及时排除国家政策要求国家安全生产委员会强调一通三防(通风、防火、防瓦斯、防煤尘)工作的重要性,要求煤矿企业必须建立健全通风安全管理体系,确保井下作业环境安全课程目标与结构综合应用能力能够进行通风系统优化与应急处置专业技能目标掌握通风参数测定与系统评估方法知识目标理解通风原理与系统组成本课程分为五大模块通风基础理论、通风系统构成与管理、监测与控制技术、应急管理与案例分析、政策标准与发展趋势通过理论讲解、案例分析和实践指导相结合的方式,帮助学员全面提升通风安全管理水平矿井通风与安全基础矿井通风定义通风系统功能矿井通风是指采用机械或自然方通风系统主要功能包括供给井式,使新鲜空气按照预定路线流下人员呼吸所需的新鲜空气;稀经井下各工作地点,并将产生的释和排除有害气体;调节井下温有害气体、粉尘等排出井外的过度和湿度;减少粉尘浓度;防止程它是煤矿安全生产的基础保瓦斯积聚,预防瓦斯爆炸事故障系统通风安全本质通风安全的本质是通过科学合理的风流组织和风量调配,创造安全的井下工作环境,消除各类潜在危险因素它是矿井安全生产的首道防线,直接关系到矿工生命安全矿井主要灾害类型瓦斯事故火灾和自燃瓦斯爆炸是煤矿最严重的灾害之一,当煤层自燃是由于煤炭与氧气缓慢反应产甲烷浓度达到5%-16%且遇明火时极易生热量积聚而引起的燃烧现象设备电发生爆炸瓦斯突出也是常见的瓦斯事气故障、摩擦生热等也是引发井下火灾故类型,可导致大量瓦斯短时间内涌入的常见原因巷道粉尘与其他灾害有害气体煤尘在一定浓度下也会发生爆炸,且与井下常见有害气体包括一氧化碳、二氧瓦斯爆炸常相互引发此外,冒顶、水化碳、硫化氢等,它们可能导致窒息、害等次生灾害也可能破坏通风系统,导中毒等事故爆炸后产生的一氧化碳是致安全事故导致伤亡的主要原因之一瓦斯爆炸典型案例分析事故基本情况2019年某煤矿掘进工作面发生瓦斯爆炸事故,造成15人死亡、9人受伤当时正在进行断电过程中的焊接作业,通风系统局部瘫痪约30分钟事故主要原因通风管理存在严重问题局部通风机停运未按规定撤人;风筒破损未及时修复;瓦斯监测系统被人为干扰;违规动火作业提供了点火源事故教训通风系统是安全生产的生命线,任何时候都不能忽视瓦斯监测系统必须保持正常运行,绝不允许人为干扰严格执行各项安全操作规程,杜绝违规作业行为安全管理启示加强通风系统管理的制度建设,强化一通三防责任落实;建立科学的风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制;提高全员安全意识和应急处置能力通风系统的基本任务100%1%空气质量瓦斯控制确保井下工作面氧气含量不低于20%,为工人将工作面瓦斯浓度控制在安全范围内,远低于提供良好的呼吸环境爆炸下限8-12m³/min人均风量保证每位井下工人获得足够的新鲜空气供应量通风系统的根本任务是创造安全、舒适的井下工作环境它通过持续不断地输送新鲜空气至井下各个工作地点,同时将产生的有害气体、粉尘、热量等排出井外,有效预防各类灾害事故的发生此外,通风系统还承担着调节井下温湿度、防止粉尘积聚、稀释射线等多重任务,是确保矿井安全生产不可或缺的基础系统通风方式对比分区通风全风压通风将矿井划分为若干个相对独立的通风区域,每个区域有独立的整个矿井采用同一组主要通风机进行通风,所有工作面共用一个进、回风系统通风系统优势通风网络简单,易于管理;单区故障影响范围小;风量调优势投资少,结构简单;设备集中,维护方便;系统风阻小节灵活劣势投资大,需要更多的巷道和设备;交叉contamination劣势风量调节困难;故障影响范围大;火灾时烟气容易扩散风险低选择适合的通风方式需要综合考虑矿井规模、瓦斯等级、生产布局等因素现代大型矿井通常采用主扇与辅扇结合、分区与全风压结合的混合通风方式,既保证系统的安全可靠性,又兼顾经济性和灵活性通风系统组成主通风机站风井与回风巷密闭与风门主通风机是矿井通风系风井是空气进出井下的风门用于控制和调节风统的动力源,通常配备通道,一般分为进风井流方向与风量分配,是两台以上主风机(一用和回风井大型矿井通通风管理的重要设施一备),应设置自动切常有多个风井,形成复密闭则用于隔绝废弃巷换装置,保证24小时不杂的通风网络风井设道或灾区,防止漏风和间断运行现代矿井多计必须考虑通风阻力、有害气体扩散现代矿采用轴流式或离心式大断面大小、支护强度等井逐步采用自动风门系型风机因素统除了上述主要组成部分外,通风系统还包括风桥、风窗、风筒、局部通风机等辅助设施,共同构成完整的通风网络随着技术发展,智能监测系统也成为现代通风系统的重要组成部分通风设备配置与要求主扇技术要求辅扇配置原则主通风机必须满足全矿井正常生局部通风机应根据巷道长度和断产所需风量的150%,风压能力面积合理选型,一般风量应达到应满足矿井最大风压的120%工作面最低需风量的2倍以上同时应具备反风功能,便于应急严禁使用串联通风机增加风压,情况下改变风流方向主扇系统避免产生漏风短路辅扇应具备必须配备完善的监测控制系统和自动断电保护装置和启停联锁系备用电源统设备定期检测主通风机性能检测不少于每季度一次,局部通风机每月检测一次风门、风桥等调节设施每周检查一次所有检测记录应完整保存并定期分析,发现异常及时处理,确保设备始终处于良好工作状态现代矿井通风设备正向智能化、节能化方向发展,变频调速、远程监控等技术已广泛应用设备配置应遵循安全可靠、经济适用、维护方便的原则,并符合国家相关技术标准和规范要求通风阻力基础矿井通风网络分析通风网络构建建立反映实际巷道连接关系的拓扑结构阻力参数计算测定各巷道断面和阻力系数风量分配模拟使用软件模拟不同工况下的风量分配网络优化调整针对薄弱环节进行针对性改进矿井通风网络是由进风井、回风井、各种巷道和工作面组成的复杂系统通风网络分析的目的是确定各节点风量、风压分布,发现通风系统薄弱环节,为优化调整提供科学依据现代通风网络分析多采用计算机软件模拟,如VENTISM、MVENT等专业软件,通过建立数学模型,实现对复杂网络的快速计算和优化当矿井布局发生重大变化时,应及时更新通风网络模型,确保通风系统始终处于最佳状态风量测定与调控风量测定是通风管理的基础工作,常用的测风仪器包括叶轮式风速计(测量范围
0.5-20m/s)、热敏风速计(适用于低风速)、皮托管(高精度测量)等测风时应选择断面规则、气流稳定的位置,避开弯道和分流点关键测风点位包括主要进、回风巷道,采掘工作面进、回风口,重要设备硐室等测风频率应符合规程要求,高瓦斯矿井工作面至少每班测一次测风结果必须如实记录,发现异常及时处理,确保各工作地点风量符合规定要求风速风量计算示例测点位置断面积m²测得风速m/s计算风量m³/min主进风井
22.
58.211,070东采区进风巷
12.
84.63,532西采区进风巷
14.
55.24,524采煤工作面
9.
62.81,613掘进工作面
6.
43.51,344矿井风量计算采用断面平均风速法,计算公式为Q=60·S·V,其中Q为风量m³/min,S为断面积m²,V为平均风速m/s断面测量通常采用三角三等分法或矩形九点法,以保证测量精度以掘进工作面为例测得断面宽
3.2m,高
2.0m,则S=
6.4m²;九点法测得平均风速V=
3.5m/s;计算得到风量Q=60×
6.4×
3.5=1,344m³/min该风量满足掘进工作面最低需风量要求,可保证安全生产合理风量分配需风量计算风量平衡分析根据人数、设备、瓦斯涌出量等因素计算最综合考虑各区域需风量与可能风量,建立平低需风量衡模型效果验证与优化风量调节实施实测验证风量达标情况,根据实际效果持续通过调整风门开度、辅扇参数等手段实现风优化量分配合理风量分配是通风管理的核心内容,必须遵循保证重点、兼顾一般的原则采掘工作面作为矿井生产核心区域,应优先保证其风量充足高瓦斯工作面需风量应按照瓦斯涌出量确定,确保瓦斯浓度始终低于1%各工作地点最低需风量标准每人至少4m³/min;采煤工作面每吨煤产量至少配备6m³风量;掘进工作面至少保证每分钟风量不小于100m³实际分配时应充分考虑安全系数,留有足够裕量应对突发情况风流方向控制自动风门系统现代矿井采用自动风门系统实现风流精准控制自动风门可根据监测数据自动调节开度,实现风量的动态分配自动风门还可与安全监控系统联动,在发生事故时自动切换到应急状态风桥设计原则风桥是解决风流交叉问题的重要设施,其设计必须确保结构强度和密封性风桥一般采用混凝土结构,应配备检修通道和防水设计风桥两侧应设置明显标识,避免误操作导致风流短路局部密闭应用局部密闭用于隔绝废弃巷道或灾区,防止漏风和有害气体扩散密闭材料多采用混凝土或专用密闭材料,必须具备足够强度和气密性密闭墙应设检测管和注浆管,便于监测和加固风流方向控制的关键是保持通风系统的稳定性和可控性,避免风流紊乱和短路现象在设计和实施过程中,应充分考虑系统的可靠性和应急情况下的调控能力,确保通风系统始终安全高效运行通风隐患及其排查隐患识别根据标准检查表逐项排查风险评估对发现的问题进行风险等级划分整改措施制定针对性解决方案并落实验证闭环复查确认问题已彻底解决常见通风隐患类型包括风量不足(工作面风速达不到规定标准);风流紊乱(局部区域风向不稳定或倒流);设备故障(风机性能下降、风门损坏);系统失控(监控系统失效、参数异常);违规操作(擅自调整风流、风门未及时关闭)等隐患排查应采取日常检查与专项检查相结合的方式,建立隐患—责任—措施—验收的闭环管理机制对于重大隐患,应立即停产撤人,组织专业人员制定整改方案,并由技术负责人组织验收,确保隐患彻底排除防瓦斯超限措施通风稀释增大风量降低瓦斯浓度预抽控制提前抽采降低瓦斯涌出量监测预警实时监控及时发现异常严格管理制度落实规范操作防止瓦斯超限是矿井安全生产的重中之重瓦斯源头控制主要通过预抽技术,降低煤层瓦斯含量,减少生产过程中的瓦斯涌出量通风稀释措施包括增大工作面风量、优化通风布局、消除通风死角等,确保瓦斯及时稀释排出监控与自动报警系统是瓦斯防控的安全卫士现代矿井应采用分布式监控系统,实现瓦斯浓度的实时监测和自动报警系统应具备断电联锁功能,当瓦斯浓度超过1%时,自动切断相关区域电源,防止意外点火瓦斯抽采与治理煤层预抽技术采空区抽采技术在煤层开采前通过钻孔对煤层中的瓦斯进行提前抽采,降低煤层针对采空区积聚的瓦斯进行抽采,防止瓦斯流入采掘工作面主瓦斯含量主要包括巷道内预抽、地面长钻孔预抽等方式预抽要包括顶板穿层钻孔抽采、采空区密闭抽采等方式采空区抽采时间一般要求不少于6个月,抽采率应达到30%以上系统应与通风系统协调设计,实现抽采为主、通风为辅的瓦斯治理模式预抽有效性评价指标抽采系统与通风关系•残存瓦斯含量≤8m³/t•抽采系统应独立于通风系统•煤层压力降低≥
0.74MPa•抽采管路不得穿过回风巷•抽采浓度维持在30%以上•抽采站应设在进风侧•管路沿线设多点监测装置瓦斯抽采是治理高瓦斯矿井的根本措施,应遵循先抽后采、边抽边采、以抽为主、抽采结合的原则现代矿井应建立抽采达标评价体系,确保抽采效果满足安全生产要求防范煤尘爆炸的通风措施风速控制喷雾降尘合理控制井下巷道风速,既要保在通风系统设计中应考虑喷雾降证足够风量稀释瓦斯,又不能过尘系统的布置,在采煤机、转载高导致煤尘飞扬采煤工作面风点等产尘点设置高效喷雾装置速宜控制在
0.5-4m/s之间,避免保持井下巷道适宜湿度(60%-产生大量悬浮煤尘巷道转弯处80%),减少煤尘飞扬采用负应适当降低风速,防止煤尘积压通风系统,减少粉尘向其他区聚域扩散通风分区隔离采用分区通风方式,将高产尘区域与其他区域隔离,防止煤尘污染扩大在产尘严重区域与其他区域之间设置水幕或风门等隔离设施,形成尘源隔离系统优化通风网络,避免粉尘随风流长距离传输煤尘与瓦斯共存时的爆炸危险性大大增加,通风系统必须综合考虑两者的防治措施在通风系统设计和管理中,应将传统的瓦斯防治与现代化的粉尘防治技术相结合,构建一体化防治体系,有效降低煤尘爆炸风险泵站与变电所通风设计特殊通风要求风量设计标准泵站和变电所属于要害设备硐室,通风变电所风速应控制在
0.5-
1.5m/s,泵站设计必须满足设备散热和人员舒适度的风速宜为
1.0-
2.5m/s风量计算应考虑双重要求变电所需保持干燥、洁净的设备发热量和人员需风量,变电所每环境,严禁使用回风;泵站则需重点考1000kVA变压器容量配备不少于虑散热和排除水蒸气,防止设备过热和300m³/min风量;泵站每100kW电机电气绝缘降低功率配备不少于120m³/min风量安全防护措施设备硐室应采用独立通风系统,进、回风路线清晰,避免风流短路必须安装甲烷传感器和温度传感器,与自动灭火系统联动硐室两端应设置防爆门,发生事故时能有效隔离火灾和有害气体泵站与变电所通风系统应考虑事故情况下的应急通风方案,确保在主要通风系统受损时,仍能保持基本通风功能现代设计中,逐渐采用智能化通风控制技术,根据设备运行状态和环境参数,自动调节风量和风速,实现精准通风和节能减排井下有害气体检测气体类型危害特性警戒值检测手段甲烷CH₄易燃易爆
1.0%红外/催化传感器一氧化碳CO高毒性24ppm电化学传感器二氧化碳CO₂窒息性
1.5%红外吸收法硫化氢H₂S剧毒性6ppm电化学传感器氧气O₂维持呼吸≥20%电化学传感器井下有害气体检测是通风安全管理的重要环节检测设备分为固定式和便携式两类固定式检测系统通常安装在采掘工作面、回风巷、机电设备硐室等关键位置,实现24小时连续监测;便携式检测仪则由安全检查人员携带,对可疑区域进行抽查现代矿井多采用分布式气体监测系统,通过网络将各检测点数据传输至地面监控中心系统应具备自动校准、断电保护、数据存储等功能,确保监测数据准确可靠监测数据应至少保存一年,便于事故分析和通风优化自动化与智能通风基础监测层由各类传感器组成,包括甲烷、一氧化碳、温度、湿度、风速等参数监测点,实现对井下环境的全面感知现代矿井采用物联网技术,构建万物互联的感知网络,监测点密度大幅提高数据传输层通过工业以太网、光纤和无线通信等技术,将监测数据实时传输到地面控制中心系统采用冗余设计,确保通信网络可靠性,同时实现数据的加密传输,防止非法访问和篡改智能控制层基于大数据分析和人工智能技术,实现通风系统的智能优化和自主决策系统能够根据生产状态和环境参数自动调整风机参数、风门开度等,实现按需通风,提高通风效率,降低能耗智能通风系统的核心是远程控制装置,包括变频风机控制器、电动风门执行机构等这些装置可根据监控中心指令自动调整运行状态,实现通风系统的精准控制未来矿井将逐步实现无人值守的智能通风管理,大幅提高安全水平和管理效率应急通风管理应急预案风流调整避灾路线矿井必须制定详细的通风在灾害事故发生时,应急每个工作区域必须明确规应急预案,针对瓦斯超通风的关键是迅速调整风定避灾路线和安全出口,限、火灾、风机故障等不流,将新鲜空气引向被困并在井下醒目位置设置指同情况,明确应急响应程人员位置,同时将有害气示标志避灾路线应尽量序和处置措施预案应包体引导至回风巷排出井选择进风侧通道,避免人括应急组织架构、职责分外风流调整应遵循保护员撤离时经过污染区域工、操作流程、物资保障人员、控制灾情、防止扩应急通风方案应确保避灾等内容,并定期组织演大的原则,操作时必须按路线始终保持在新鲜风流练,确保预案的可操作照预案规定的程序和步骤中性执行应急通风系统必须具备高度可靠性和灵活性主通风机应具备反风功能,能在15分钟内完成反风操作关键通风设施如主要风门、风桥等应具备双重控制方式,在自动控制失效时可通过手动操作调整井下重要位置应设置应急物资库,配备临时风筒、便携式风机等应急设备火灾与通风系统联动控制火情监测预警启动1火灾探测器实时监测井下温度、烟雾、一氧监测参数超限触发预警,启动联动响应机制化碳等参数变化疏散引导通风调整根据火灾位置和风流方向指引人员安全撤离系统自动或人工调整风机参数和风门状态火灾期间通风系统运行策略应根据火灾位置和火势发展确定对于局部小型火灾,通常维持正常通风,增大风量稀释有害气体;对于大型火灾或爆炸事故,可能需要实施全矿反风或局部切断风流,防止火势蔓延和有害气体扩散切断与控风技术是火灾应急通风的关键措施通过关闭特定风门和启动局部风流控制装置,可以将火区与其他区域隔离,防止污染扩大这些操作必须基于实时监测数据和专业判断,避免盲目操作导致灾情恶化防灭火通风措施正压通风策略反风与密闭策略对于局部小型火灾,通常采用正压通风策略,即增大进风量,提高通对于大型火灾或煤层自燃,可能需要采取反风或密闭措施反风是指风压力,防止烟气逆流这种策略适用于火势较小且位置明确的情改变主要通风机的运行方向,使原来的进风变为回风,原来的回风变况,可以有效稀释有害气体,为救援创造条件为进风,改变井下风流方向,为被困人员创造撤离条件正压通风实施要点密闭是指通过构筑密闭墙,隔绝火区空气供应,实现窒息灭火•增大主扇风量15%-30%•反风必须按照预案执行•关闭火区附近的回风短路•必须考虑瓦斯积聚风险•确保撤退路线在进风侧•密闭材料应耐火、密封性好•加强瓦斯监测防止积聚•密闭施工应从回风侧开始火区风流管理的典型做法包括三限三交替(限风量、限风压、限风速,交替反风、交替正风、交替停风)和四段式灭火(发现火源、控制火势、反风灭火、密闭窒息)这些方法已在多起矿井火灾救援中证明有效,但实施时必须由专业人员根据火情发展决策通风安全技术标准《煤矿安全规程》是煤矿通风安全管理的基本法规,对通风系统的设计、运行、检测等方面提出了明确要求例如,规定矿井必须采用机械通风;高瓦斯矿井必须实行分区通风;采掘工作面的风速、风量、瓦斯浓度等必须符合规定标准《煤矿安全生产标准化规范》对通风系统的设备配置、管理制度、人员资质等提出了量化要求国家能源局于2022年发布了《煤矿智能化建设指南》,明确了智能通风系统的技术路线和评价指标,鼓励应用人工智能、大数据等先进技术,提升通风系统的智能化水平安全生产标准化体系与通风分20%95通风配分比例合格标准矿井安全生产标准化评分中的通风安全权重通风系统评分达到优秀等级的最低分数次年4/评估频率矿井通风系统标准化评估的最低频次通风管理在矿井安全生产标准化体系中占据重要位置,是评价煤矿安全生产水平的核心指标之一标准化评分涵盖通风系统设计、设备配置、监测系统、管理制度、人员资质等多个方面,采用百分制计分,达到一定分值才能获得相应等级认证标准化评分方法示例主通风机配置(满分10分)——配置两台以上主风机且性能满足要求得10分,配置不足或性能不达标按比例扣分;通风检测(满分15分)——建立完善的检测制度且记录完整得15分,发现数据缺失或不准确按比例扣分;瓦斯治理(满分25分)——措施完善且效果良好得25分,发现隐患按严重程度扣分技术监督与隐患排查流程制定检查计划1明确检查内容、时间、责任人现场排查按照标准化检查表逐项核查隐患等级评估3对发现问题进行分级管理整改落实落实责任人和整改期限验收销号整改完成后进行验收确认日常技术监督内容主要包括通风设备运行状态检查、关键参数测定、风流方向与风量验证、瓦斯浓度监测、安全防护设施检查等对于高风险区域,如掘进工作面、采煤工作面、机电设备硐室等,检查频率应不少于每班一次隐患排查应坚持谁检查、谁签字、谁负责原则,建立问题清单和整改责任制对于一般隐患,可由区队或车间限期整改;对于重大隐患,应立即停产撤人,由矿级领导挂牌督办整改完成后必须经过验收确认,才能销号结案,实现闭环管理井下动态风量监控一通三防与通风管理统一协调领导一通三防统一管理模式系统整体设计通风与瓦斯、煤尘防治系统协同共享监测平台数据整合分析实现风险预警专业管理队伍培养复合型技术人才一通三防是指矿井通风、防瓦斯、防煤尘、防火一体化管理体系其核心理念是将通风系统作为基础,与瓦斯治理、煤尘防治和防灭火系统协同设计、统一管理,形成相互支撑、协调发展的安全防护网络现代矿井一通三防管理模式强调系统整体性和协同性,例如通风系统与瓦斯抽采系统统一规划,形成抽采为主、通风为辅的瓦斯治理模式;通风系统与喷雾降尘系统联合设计,实现风水联合防尘;通风系统与火灾监测系统联动,支持火灾应急通风调控这种一体化管理模式显著提高了矿井安全水平通风与矿山智能化建设智能传感网络数据驱动决策智能控制平台现代矿井建设高密度、多参数的智能传感网通过大数据分析和人工智能技术,对海量通风智能通风管控平台是数字矿山的核心组成部络,实现井下环境的全面感知采用新型物联参数进行深度挖掘和分析,发现传统方法难以分,集成了监测、分析、决策、执行等功能网传感器,具备自校准、自诊断、自供电等功识别的规律和问题系统能够根据历史数据和平台采用分层架构设计,底层实现数据采集和能,大幅提高数据获取的可靠性和实时性单当前状态,预测通风系统未来趋势,实现风险基础控制,中层实现模型计算和优化分析,顶个矿井的传感器数量从传统的数百个增加到数的提前预警这种数据驱动的决策模式,使通层实现决策支持和可视化展示系统具备自学千个,形成完整的数据采集网络风管理从被动应对转变为主动预防习能力,能够不断优化控制策略通风系统在矿山智能化建设中处于基础性地位,是实现井下无人作业和远程控制的前提条件随着5G、边缘计算等技术的应用,矿井通风系统将向自感知、自学习、自优化、自决策的智能化方向发展,为矿山安全生产提供更可靠的保障通风管理岗位职责分工企业主要负责人对矿井通风安全负总责,组织制定通风安全方针和政策,为通风安全提供人力、物力和财力保障定期听取通风安全汇报,组织解决通风管理中的重大问题当发生重大通风事故时,担任应急指挥部总指挥,统一领导救援工作通风工程师负责通风系统的技术管理工作,包括制定通风技术措施和管理制度;组织通风系统检测和评估;审核采掘工作面通风设计;组织落实通风安全隐患整改;负责通风专业人员的技术培训等通风工程师必须持有安全生产监督管理部门颁发的资格证书通风班组长负责日常通风设施的检查维护,组织实施风量测定和瓦斯检测工作,填写通风记录表,发现问题及时汇报和处理督促本班组成员严格执行通风规程和操作规程,确保通风设施完好和参数达标通风检查员按照规定路线和时间进行通风巡检,检查通风设施完好情况和通风参数,使用便携式仪器测定各工作地点瓦斯浓度和风量,发现问题立即报告严格执行一通三防各项规定,做好检查记录,确保通风安全通风月度、季度检查与分析月度检查重点季度检查重点•主要通风机运行状态和参数•通风系统图更新情况•各主要巷道和工作面风量达标情况•风量平衡测定与分析•局部通风机和风筒完好率•通风系统阻力测定与评估•瓦斯超限情况及处理措施•主通风机性能检测结果•通风设施维护保养记录•避灾路线畅通情况•瓦斯监测系统运行状况•通风应急预案演练情况闭环管理流程•问题记录详细记录发现的所有问题•分级分类按严重程度和类型进行分类•责任落实明确整改责任人和期限•整改实施按计划实施整改措施•验收确认整改完成后进行验收•归档总结对整改情况进行总结分析定期检查是通风管理的重要手段,通过系统性、全面性的检查,及时发现并解决通风系统中存在的问题,防止隐患积累检查结果应形成书面报告,提交矿井安全生产委员会讨论,重大问题应制定专项整改方案月度、季度检查的结果也是通风系统优化调整的重要依据典型案例分析通风失效事故发生前某矿区2021年7月进行主通风机轴承更换维修,计划停风4小时维修前制定了详细的停风措施,包括停产撤人、关闭电源、设置警戒等但实际维修过程延长至8小时,期间负责监测的人员擅自离岗2事故经过主风机停止运行8小时后,井下多个区域瓦斯浓度迅速升高当主风机重新启动时,由于启动程序不当,造成风流紊乱,导致高浓度瓦斯通过回风巷传输至变电所,引发次生事故,造成系统全面瘫痪3应急处置矿井启动应急预案,紧急调集备用风机,实施强制通风排险同时组织抢修队伍修复变电所设备,恢复供电经过12小时的紧张抢救,通风系统恢复正常运行,所幸无人员伤亡技术教训主通风机维修必须严格控制时间;长时间停风必须加强瓦斯监测;主风机重新启动应遵循科学程序,避免风流紊乱;关键设备应设置备用系统,防止单点故障导致系统瘫痪该事故暴露出通风系统管理中存在的薄弱环节应急措施落实不到位、监测责任缺失、启停程序不规范等矿井应当完善主风机维护管理制度,建立双重备份系统,加强人员培训,提高应急处置能力,防止类似事故再次发生事故警示误操作引发的安全事故事故概况教训与防范办法2020年4月,某煤矿掘进工作面发生瓦斯爆炸事故,造成3人死从这起事故中,我们可以吸取以下教训亡、5人重伤事故调查发现,当班通风工为了方便检修风筒,
1.任何通风设施的调整必须严格执行审批程序,未经批准不得擅自关停了局部通风机,且未设置警示标志和汇报40分钟擅自操作后,电工进入该区域进行照明设备检修,使用电焊机时产生火
2.通风设施检修必须制定安全措施,确保瓦斯不会积聚花,引燃积聚的瓦斯
3.停风区域必须设置醒目的警示标志,并通知相关人员事故直接原因是违规停风和违规动火作业通风工未经许可停风
4.动火作业前必须进行瓦斯检测,确认安全后方可作业且未履行报告义务;电工未进行作业前检查,违规动火
5.加强通风与其他工种的协调配合,建立信息共享机制
6.强化安全意识教育,提高员工对违规操作危害性的认识为防止类似事故发生,矿井应建立严格的通风设施操作管理制度明确各级人员操作权限;实行操作票制度,记录所有操作过程;关键设备应实施双人确认机制;加强通风监测系统建设,及时发现异常情况;建立通风设施操作与其他系统的联动管理机制,确保信息及时传递风路调整的管理与审批调整申请由需求部门提出风路调整申请,详细说明调整原因、范围、时间和预期效果申请表必须包含通风系统现状描述、调整后系统预测及安全措施等内容所有申请必须提前3-7天提交,紧急情况除外技术评估由通风工程师组织进行技术评估,分析调整对通风系统的影响,重点评估风量分配、瓦斯控制、应急通道等方面可能出现的问题对于重大调整,应进行通风网络模拟计算,验证调整方案的可行性和安全性审批与公示根据调整范围和影响程度,由不同级别领导审批局部小调整由通风副总工程师审批;影响一个区域的调整由矿总工程师审批;影响全矿的重大调整由矿长审批审批通过后,应在井口公示栏公示调整计划实施与验证调整实施必须按照批准的方案和时间进行,由通风工程师全程监督实施过程中如发现异常,应立即停止调整并恢复原状调整完成后,必须进行全面测风和瓦斯检测,确认各项参数达标后方可恢复正常生产风路调整的数据记录与备案是非常重要的管理环节调整前后的通风参数必须详细记录,包括风量、风速、风压、瓦斯浓度等记录内容应包括调整时间、参与人员、实施步骤、遇到的问题及解决方案等所有记录应至少保存3年,作为通风系统管理的重要技术资料新技术案例局部抽风自动调节风机、风筒选型与运维设备类型适用场景优势劣势维护周期轴流式主风机大风量、低风压效率高、噪音小抗负荷能力弱每季度检测离心式主风机中风量、高风压稳定性好、寿命能耗较高每季度检测长局部通风机掘进工作面移动方便、启停风量小、噪音大每月检测快金属风筒固定巷道强度高、漏风率安装维护复杂每周检查低柔性风筒临时通风轻便、成本低易损坏、漏风率每班检查高风机、风筒选型应基于矿井实际情况,主要考虑因素包括巷道长度和断面积、所需风量和风压、瓦斯涌出量、矿井环境条件等主通风机选型应保证能满足未来扩产需求,留有30%以上余量;局部通风机选型应确保提供的风量达到工作面最低需风量的2倍以上设备常见故障及处理风机振动异常—检查叶轮平衡和轴承状态;电机过热—检查负载和冷却系统;风量下降—清理叶轮积尘或检查风道堵塞;风筒漏风—及时修补或更换损坏段维护保养应建立台账管理,记录设备运行时间、维修记录和性能测试数据,以便及时发现问题和预测设备寿命通风系统优化节能措施能源效率提升通风网络优化采用高效节能风机,将传统定速风机改造为变优化通风网络结构,减少不必要的并联和串联频调速风机,根据实际需风量自动调节风机转巷道,降低系统阻力扩大关键巷道断面,平速,避免能源浪费应用风机叶片优化技术,整巷道表面,减少局部阻力采用计算机模拟提高气动效率,降低单位风量能耗实践表优化风流分配,避免过度通风和风量浪费网明,变频技术可节约电能20%-40%络优化可降低系统阻力15%-30%智能控制技术热能回收利用应用智能通风控制系统,根据实时监测数据自在寒冷地区矿井,安装热交换装置回收排风热动调整通风参数建立按需通风模式,根据能,用于井口防冻或生活热水采用热泵技术不同区域的实际需风量动态分配风流使用专提升回收热能品质,用于办公区域供暖热能家系统优化控制策略,预测瓦斯涌出量变化,回收可降低矿井综合能耗8%-12%,提高能源提前调整通风参数智能控制可减少能耗利用效率15%-25%通风系统优化节能既要考虑技术可行性,也要评估经济合理性以某10000吨/日矿井为例,通过实施变频技术、网络优化和智能控制,年节电量达380万kWh,节约成本约300万元,投资回收期不到2年节能改造应结合矿井技术改造和安全提升工程同步实施,既提高安全水平,又降低生产成本国家最新矿井通风管理政策政策法规更新技术创新方向2023年国家能源局发布《煤矿安全生产《十四五矿山安全生产规划》明确了标准化规范实施管理办法》,针对通风通风技术创新重点推广智能通风控制系统提出了更高要求新规要求高瓦斯技术,实现风量动态调控;发展瓦斯精和煤与瓦斯突出矿井必须建立智能化通准抽采技术,提高瓦斯利用率;完善分风监控系统,实现故障自诊断、风量自布式监测系统,实现风险预警;研发新调节瓦斯监测系统必须实现全覆盖、型通风设备,提高能效和可靠性鼓励不间断监测,监测数据直接上传至国家企业加大技术研发投入,促进产学研深安全监管平台度融合人才培养要求新政策强调提升通风安全人才队伍素质要求通风管理人员必须取得相应安全资格证书,并每年接受不少于72学时的专业培训鼓励高校设立矿井通风工程专业方向,加强复合型通风技术人才培养企业应建立通风技术人员职业发展通道,提高专业技术岗位待遇政策落地推进方向主要集中在四个方面一是建立健全通风安全责任体系,严格落实企业主体责任;二是加强通风安全技术装备升级,推广应用先进技术和设备;三是完善通风安全监管机制,强化过程监督和结果考核;四是优化通风安全保障环境,加强标准化建设和信息化管理这些措施将有效提升煤矿通风安全管理水平,降低事故风险创新实践智能化通风管理平台三维可视化技术数字孪生应用预测分析AI某大型煤矿集团开发的智能化通风管理平台采用三维平台基于数字孪生技术,构建了虚拟仿真环境,实现平台集成了人工智能模块,通过对历史数据的深度学可视化技术,将传统二维通风系统图转变为立体直观物理世界与数字世界的实时映射系统可以进行风网习,构建了瓦斯涌出预测模型系统能够提前4-6小的三维模型系统能够实时显示风流方向、风量大小仿真计算,预测各种调整措施的效果,为决策提供依时预测瓦斯涌出量的变化趋势,为风量调整提供预和瓦斯浓度,通过颜色变化直观反映异常情况管理据在应急情况下,系统能够模拟火灾烟气扩散路警AI模块还具备异常模式识别功能,能够自动发现人员可以通过触控屏幕任意旋转、缩放视角,甚至进径,辅助制定最佳救援方案传统方法难以察觉的风网异常行虚拟井下漫游该平台是产学研合作的典型成果,由煤矿企业与中国矿业大学、自动化研究所共同开发经过三年试点应用,平台已在集团所属15座矿井推广,取得显著成效风机能耗降低25%,瓦斯超限次数减少85%,通风管理效率提升60%该成果获得了2022年度煤炭工业科技进步一等奖,成为智能矿山建设的标杆项目行业发展趋势与展望全面智能化通风系统向无人值守、自主决策方向发展系统集成化通风与其他安全系统深度融合形成整体解决方案绿色低碳化高效节能、清洁环保成为通风系统设计新理念云平台化通风管理迈向云+端架构实现资源共享未来通风技术发展将呈现以下趋势一是智能化程度不断提高,通过人工智能、大数据、自主控制等技术,实现通风系统的自我感知、自我诊断、自我优化和自我决策;二是监测手段更加先进,无线传感网络、光纤传感、激光遥测等技术广泛应用,实现全覆盖、高精度、实时监测;三是控制方式更加精准,变频调速、自动风门等技术普及应用,实现风量的精准分配和动态调整随着绿色矿山和智能矿山建设的深入推进,矿井通风系统也将向节能环保方向发展未来将广泛应用风能回收、余热利用等技术,降低能源消耗;开发新型环保风机和风筒材料,减少环境影响;推广数字化、可视化管理平台,提高通风系统管理效率和安全水平通风安全管理将从传统的经验型转变为数据驱动型,实现科学化、精细化和智能化管理培训考核与能力提升建议1岗位必备技能2定期考核机制通风工程师应掌握的核心技能通风网建立分层次的考核体系理论知识考络计算与分析;风量测定与调节技术;试,每季度一次;实操技能测试,每半瓦斯涌出规律与预测;通风设备选型与年一次;应急处置演练,每年至少两维护;通风系统评估与优化;通风安全次考核内容应包括基础知识、专业技法规与标准;应急预案制定与实施各能、法规标准、新技术应用等方面考级通风管理人员必须熟练掌握相应的专核结果与绩效评价和岗位聘任挂钩,形业知识和操作技能成激励机制实操训练方法采用多种形式的实操训练通风参数测定实操;通风设备维护保养;通风系统故障诊断;应急情况模拟处置充分利用虚拟现实技术,建立通风系统模拟培训平台,创造逼真的训练环境,提高培训效果和安全性定期组织技术比武,促进技能提升能力提升建议一是构建终身学习机制,鼓励通风技术人员参加继续教育和专业培训,及时更新知识结构;二是开展传帮带活动,由经验丰富的老师傅指导年轻技术人员,传承宝贵经验;三是组织技术交流活动,分享先进经验和创新做法;四是建立激励机制,对技术创新和问题解决有突出贡献的人员给予表彰和奖励;五是创造实践机会,让技术人员参与通风系统改造和优化项目,在实践中提高能力常见问题答疑精选问高瓦斯矿井的局部通风机发生故障时,如何应急处理?答首先应立即停止工作面作业并撤出人员;同时通知调度室,申请降低区域负荷;快速检查故障原因,如为断电可尝试恢复供电,如为机械故障则启用备用风机;更换风机期间,应持续监测瓦斯浓度,必要时使用便携式风机临时通风;故障排除后,先通风15分钟并确认瓦斯浓度合格后,方可恢复作业问如何判断矿井通风系统是否合理?答通风系统合理性评判标准包括各工作地点风量是否满足需风量要求;风流方向是否稳定,有无反风或涡流现象;系统阻力是否在合理范围内;系统单位风量耗电是否经济;系统调节灵活性如何;应急情况下的可靠性如何等评判应结合实测数据和理论计算,全面分析系统性能学习小结与提升建议基础知识掌握1理解通风原理与系统组成实务技能应用2能够进行通风参数测定与评估系统分析能力能够评估通风系统合理性并提出优化建议应急处置能力能够处理通风系统常见故障和应急情况本课程重点讲解了矿井通风安全的基本原理、系统组成、管理要求和技术发展趋势通过学习,学员应该掌握通风安全的核心知识,能够运用所学知识解决实际工作中的通风安全问题继续提升建议一是注重理论与实践结合,将课堂知识应用到具体工作中;二是密切关注行业新技术、新标准、新规范,不断更新知识结构;三是主动参与通风系统优化和改造项目,在实践中提高技能;四是加强与同行交流,学习先进经验和做法;五是构建知识管理体系,形成个人专业知识库,实现知识的系统化和结构化推荐阅读与参考资料专业标准文件专业书籍与论文•《煤矿安全规程》(2016年修订版)•《矿井通风与安全》,王文华主编,煤炭工业出版社,2020年•《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法》(AQ1093-2021)•《煤矿瓦斯治理理论与技术》,程远平著,科学出版社,2019年•《矿井通风技术条件》(GB50423-2007)•《智能矿山通风技术》,刘志强主编,中国矿业大学出版社,2022年•《煤矿安全监控系统通用技术要求》(AQ6201-2019)•《矿井通风网络优化理论与应用》,张兴良著,冶金工业出版社,•《煤矿瓦斯抽采规范》(GB21522-2008)2021年•《煤矿井下监测监控系统设计规范》(GB50471-2008)•《煤矿通风安全管理实务》,国家煤矿安全监察局组织编写,2023年•《基于数字孪生的矿井通风系统优化研究》,李明等,《煤炭学报》,2023年第3期以上推荐资料涵盖了法规标准、技术规范、专业书籍和最新研究成果,可帮助学员深入学习矿井通风安全知识,了解行业最新发展动态建议学员有针对性地选择资料进行学习,结合自身工作实际,重点关注与本职工作密切相关的内容相关资源链接视频课件资源国家煤矿安全培训中心提供的系列视频课程,内容包括通风基础知识、通风系统设计、测风技术、瓦斯治理等课程由行业专家讲授,图文并茂,案例丰富适合各级通风管理人员学习使用网址coal-safety.org.cn/training行业文库平台中国煤炭工业协会建设的专业文献数据库,收录了大量与矿井通风安全相关的技术标准、研究报告、学术论文和案例分析平台提供全文检索功能,方便用户快速查找所需资料网址cctia.org.cn/library在线课程推荐中国矿业大学网络教育学院开设的《矿井通风与安全》在线课程,由知名教授讲授,内容系统全面,配有丰富的多媒体资料和互动练习课程分为基础班和提高班,可根据需要选择学习网址cumt.edu.cn/online企业最佳实践案例国家能源集团神东煤炭集团的智能化通风管理模式,实现了通风系统的全面感知、智能分析、自主决策和协同控制,大幅提高了通风安全水平和运行效率该模式获得了国家安全生产示范工程奖,是行业标杆详细案例可在中国煤炭工业网查阅,为其他企业提供了宝贵的经验借鉴以上资源大部分可免费访问,部分专业资料可能需要注册会员或通过单位集体订阅建议学员根据实际需求,有选择地利用这些资源进行学习和研究,不断提高专业水平和实践能力课程回顾与作业布置综合应用通风系统优化与应急处置关键技能2参数测定、系统评估与问题诊断基础知识通风原理、系统组成与安全标准本课程重难点包括通风网络分析与计算方法;瓦斯涌出规律与治理技术;通风系统优化与节能措施;应急通风管理与处置流程;智能化通风技术发展与应用这些内容是矿井通风安全管理的核心,也是日常工作中经常遇到的技术难题作业布置
1.结合本单位实际,分析通风系统存在的主要问题,并提出合理的改进措施;
2.编制一份工作面通风系统评估报告,包括参数测定、数据分析和评价结论;
3.设计一套针对本单位特点的通风应急预案,包括各类突发情况的处置流程和措施作业应在两周内完成并提交,将作为培训效果评估的重要依据结束语与交流互动课程总结持续学习交流互动本课程系统介绍了矿井通风安全的基础理论、知识更新是一个持续的过程,特别是在技术快欢迎各位学员就课程内容和工作实际中遇到的技术方法和管理要求,旨在提高学员的专业素速发展的今天希望各位学员能够保持学习热问题进行提问和讨论也欢迎大家分享工作中养和实践能力通风安全是矿井安全生产的基情,关注行业动态,跟踪新技术、新标准、新的经验和做法,相互学习,共同进步本次培础,关系到每位矿工的生命安全,希望大家能规范,不断丰富自己的知识结构,提高专业技训结束后,可通过微信群继续交流,我们的教够学以致用,将所学知识应用到实际工作中,能,成为通风安全管理的骨干力量师团队将提供持续的技术支持和咨询服务为提高矿井安全生产水平贡献力量最后,感谢各位学员的积极参与和认真学习安全生产责任重大,通风安全尤为关键希望大家牢记安全第
一、预防为主、综合治理的方针,将安全意识融入日常工作的每一个环节,共同守护矿山安全生产的生命线。
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