煤矿“一通三防”及大采高综采工作面通风技术的改进研究

 煤矿“一通三防”及大采高综采工作面通风技术的改进研究

令狐锦

贵州官仓矿业开发有限公司

贵州省 遵义市 桐梓县 563200

摘要：煤矿“一通三防”指的是通风、防尘、防火和防瓦斯，是保障矿井安全生产的基础。大采高综采工作面因采高大、生产效率高，面临着更为复杂的通风问题，包括通风量需求大、阻力增加以及瓦斯和煤尘治理难度加大。当前，通风系统在这些工作面中的应用常常存在设计不合理、设施陈旧等问题，影响了整体安全水平。为应对这些挑战，需要对“一通三防”及大采高综采工作面的通风技术进行改进。这些改进措施包括优化通风系统设计、加强防尘、防火和防瓦斯技术的应用，以及提升安全管理和技术培训水平。通过这些措施的实施，可以显著提升煤矿的安全生产水平，确保矿工的安全。

关键词：一通三防；大采高综采工作面通风技术；改进措施

引言

煤矿的安全生产是保障矿工生命安全和矿业持续发展的关键，而“一通三防”技术是确保煤矿安全的基础。特别是在大采高综采工作面，由于采高大、通风需求量大，带来了新的技术挑战和安全隐患。随着采矿深度和规模的不断扩大，传统的通风技术和安全管理手段显得不足，亟需进行系统的改进。探讨当前通风技术的现状、存在的问题以及相应的改进措施，对提升煤矿安全水平具有重要意义。本研究将重点分析这些问题并提出相应的解决策略，以推动煤矿安全技术的进步。

一、煤矿“一通三防”的重要性及现状分析

在煤炭行业中煤矿生产开采安全是每个煤矿企业都非常关注的问题，实行“一通三防”技术管理煤矿生产，目的是为了在矿井作业中预防一些不利因素，以免安全事故的发生。

（一）通风系统的重要性

煤矿的通风系统在确保安全生产中至关重要。它不但输送了新鲜空气，同时也有效地排除了多种有害物质以及空气中的悬浮颗粒[1]。如果通风系统的设计不合理，则会促使有害气体积聚，加剧瓦斯、煤尘等瓦斯爆炸等爆炸事故的发生。良好的通风系统是保证员工生命财产安全的重要保证，也是提升煤矿生产效率的重要保证。在煤矿深部，良好的通风系统是保证空气质量，减少安全风险，提高工人舒适度的关键。

（二）当前通风系统存在的问题

尽管“一通三防”措施受到重视，但许多矿井的通风系统设计存在问题。煤矿生产中，由于通风系统的低效率运转，无法满足煤矿生产所需的通风条件。根据国家煤矿安全监察局的数据，矿井通风系统不完善是导致矿井事故频繁发生的一个重要原因。目前我国煤矿开采过程中，矿井通风系统建设及维修工作均存在明显不足，迫切需要对其进行深度改造、加强管理，以降低其安全隐患。

（三）技术应用的差异性

“一通三防”技术在煤炭企业中的推广应用，在实际应用中显示出明显的效果差别。在大型矿山，由于普遍配备先进的技术装备，在通风、防烟、防瓦斯等方面都有很大的投资，因此，安全管理水平也比较高。而中小型矿井由于资金和技术限制，相关设备和技术相对滞后，安全管理水平较低。煤矿业的安全生产状况因技术水平参差不齐而变得错综复杂，行业监管因此面临诸多挑战，亟需在技术推广与应用、以及管理提升方面施以更大力度。

二、大采高综采工作面通风技术的现状及存在的问题

（一）通风量需求增加

大采高综采工作面由于采高超过3.5米，导致工作面面积扩大，所需的通风量大幅增加。传统通风系统难以满足这种高通风量的需求，导致空气流通不畅。空气流动不充分使得有害气体和粉尘难以及时排出，严重影响了工作环境的安全性和生产效率。有效解决这一问题需要对通风系统进行针对性的改进，以保证充足的空气供应和良好的空气流通。

（二）通风阻力增大

采高增加导致工作面通风阻力显著提高。不仅通风系统的操作压力因通风阻力的上升而增大，而且该阻力对系统的通风效率产生了不利影响。在风机运行过程中，面对显著的阻力挑战，其能源转换效率遭遇下滑，进而影响到整个通风系统的优化效能。为缓解通风阻力，须对风道设计进行优化，并提升风机的运作效能，进而增强整个通风系统的效率。

（三）瓦斯和煤尘治理难度加大

在大采高综采工作面，瓦斯和煤尘的产生量大，传统的治理措施在这种条件下难以有效应对[2]。在煤矿的开采过程中，产生的瓦斯和煤尘问题，亟需通过高效的技术手段予以解决，这包括但不限于采用先进的除尘设备以减少粉尘污染，以及运用瓦斯抽采技术以降低甲烷气体爆炸的风险。随着煤矿采掘面向更深处扩展，通风网络的管控维护日益加剧复杂性，这要求持续的技术革新与运维能力提升，以便应对出现的困难。

三、煤矿“一通三防”及大采高综采工作面通风技术的改进措施

（一）优化通风系统的设计和布局

为应对大采高综采工作面的高通风需求，需要重新设计和优化通风系统。合理的系统设计包括使用大功率风机和高效风筒，以确保充足的空气流量和有效的空气流通。工作面需要布置局部风机、增加通风道等辅助设施，以提高整体通风效能。这些措施可以减少通风阻力，提升系统的稳定性和可靠性，确保矿井内的有害气体和粉尘能够被及时排除，从而降低事故发生的风险。综合运用风机系统和通风道改造，能够有效提升大采高工作面的通风质量和效率，改善矿井的工作环境。

低瓦斯矿井采煤工作面传感器布置示意图

（二）加强防尘、防火、防瓦斯技术的应用和管理

为解决大采高综采工作面粉尘浓度高问题，结合现场实际情况从降尘方法，降尘用水(加入除尘剂)等方面提出综合降尘技术方案。采煤工作面液压支架安装跟机降尘装置，采煤机增设高压引射降尘装置并在喷雾用水中增加C&C-1除尘剂，提高降尘效果。为了预防火灾，必须严格执行防火制度，特别是在井下电气设备方面，需强化管理，并定期对电气设施进行检查与保养，从而规避火灾事故的产生。在防治瓦斯的过程中，采用尖端瓦斯抽采技术，能显著提升瓦斯抽采的效率，减少矿井内瓦斯的浓度，有效避免瓦斯爆炸事故的发生。采取这些综合策略，旨在提高煤矿生产的安全性，有效降低火灾与爆炸的风险。

（三）加强矿区的安全管理和技术培训

在矿区加强安全管理和技术培训的关键在于提升矿工的安全意识和操作技能。对矿工进行周期性的安全训练，使其熟悉通风、防尘、防火及防瓦斯等“一通三防”技术的基本原则，并教授他们应对突发情况的基本技能。为了增强矿工在面临突发紧急状况时的应对技能，培训计划需融合基础知识教学与实操练习两大部分，并辅以模拟演练的方式，旨在提升其处理各类突发状况的专业能力。为确保矿井安全生产，须加强对通风系统及其他关键设备的周期性审查，及时识别并处理安全隐患。实施如自动化监测系统和智能控制系统的信息化与智能化技术，能够对矿井通风状态进行实时监控，进而优化通风管理，保障矿井内部环境的安全性与稳定性[3]。实施这些方案将极大地增进矿井的安全性能，从而确保矿工的人身安全。

结束语

综上所述，通过技术改进和管理提升，煤矿“一通三防”及大采高综采工作面通风技术将得到显著提升，矿井安全生产水平将大幅提高。在未来的煤矿生产中，应持续关注和优化“一通三防”及通风技术，保障矿工的生命安全，促进煤矿行业的可持续发展。

参考文献：

[1]张立辉. "单面年产15Mt大采高综采工作面开采技术研究." 煤炭工程 48.8(2016):4.

[2]王维, & 陈芳. (2020). 大采高综采面危害因素评估与顶板管理. 陕西煤炭, 39(2), 4.

[3]武晓峰. "对煤矿"一通三防"通风工作的具体研究." 技术与市场 24.6(2017):2.