2023年《安全技术》之矿井煤矿通风系统安全度.docx

矿井（煤矿）通风系统平安度 矿井（煤矿）通风系统平安度 分析了矿井（煤矿）通风系统的平安性，提出了评价矿井通风系统平安性的指标，确定了矿井通风系统平安性等级。 关键词 矿井通风系统工程 指标函数 平安度 1 引言 矿井（煤矿）通风系统是矿井平安生产和灾害防治的根底。矿井通风系统的平安性直接影响着矿井的平安生产和灾害的防治。矿井通风系统的平安性是指矿井通风系统结构的平安性。正确地评价矿井通风系统的平安性，以便针对存在的问题提出有效的平安措施，以消除和减少危险，提高矿井的抗灾能力。 2 矿井通风系统平安性的评价指标 2.1 评价指标 矿井通风系统平安性是客观评价矿井通风系统结构的平安程度指标。参考有关文件资料，并根据主从相关原那么、回归关系原那么和方向性原那么，确定了矿井通风系统平安性的评价指标有：主要通风机运转稳定、用风地点分区通风且风量满足要求、矿井风量供需比、矿井通风系统和设备有利于灾害的防治、矿井风压、反风系统灵活可靠通风设备及风门装有自动监控系统、主要调节风窗数及工作面调节风窗数与回采工作面数之比、隔爆设施齐全等9个指标。 2.2 评价指标的权值 根据各评价指标对矿井通风系统平安性影响的重要程度，应用层次分析法确定了各指标的权值，如表1所示。 2.3 评价指标的函数 根据各个指标与矿井通风系统平安性的关系，求得各指标的函数。 1）主要通风机运转稳定 ①一台通风机的矿井 f1= 0 k1>0.9或k1 f1=1 0.5 f1= k1-0.2/0.3 k1=0.2~0.5 ② 多台通风机的矿井 f2=0 k1i>0.9或k1i f2=1 0.5 f2=k1i-0.2/0.3 k1I=0.5~0.5(min k1i) 其中：k1=HS/Hsmax (3) 式中，HS—通风机风压，Pa；Hsmax—通风机最高风压，Pa。 2）用风地点为分区通风且风量满足要求 f2=n1/N1 (4) 式中，n1—用风地点为分区通风且风量满足要求数；N1—用风地点的总数。 3）矿井风量供需比 f3=0 k2>1.5或k2 f3=1 1 f3=3-2k2 1.5>=k2>1.2 k2=Q/Q0 (6) 式中，Q—矿井实际供风量，m3/min；Q0—矿井的需风量，m3/min； 4）矿井风通系统和设备有利于灾害的防治 f3=n2/N2 (7) 式中，n2—有利于防治灾害的地点数；N2—应防治灾害的地点总数。 5）矿井风压 f5= 1 H f5= 1-(H-h0)/h0 H>h0 (8) h0=174.95Qf0.42 式中，h0—矿井风压的阈值，Pa；Qf—通风机的风量，m3/s；H—矿井的实际风压值，Pa。 （6）反风系统灵活可靠 f6= 0 无反风系统 (10) f6=(1、(2 有反风系统 (1=10/t (11) (2 =(/0.4 (12) 其中，(1、(2在[0，1]范围取值。 式中，t—反风时改变巷道中风流方向所需的时间，min；(=Q(/Q；Q(—反风时通风机供给的风量，m3/min，Q—通风机正常的供风量，m3/min。 （7）通风设备及风门装有自动监控系统 n f7=(Pi/n0 (13) i=1 式中，n0—应装自动检控系统的通风设备及风门数；n—已装有自动检控系统的通风设备及风门数；Pi—第i个装有自动检控系统的通风设备或风门的有效度。 8）主要调节风窗数及工作而后调节风窗数与回采工作面之比 f8=1-d (14) 其中：f8在[0，1]取值 d =0.3(1+0.2(2+(0.1(3/b) (15) 式中，(1—总回风巷调节风窗数；(2—每翼或采区回风巷调节风窗数；(3—回采工作面调节风窗数；b—回采工作面数。 9）隔爆设施齐全 f9=1-e (16) 其中：f9在[0，1]取值 e=0.2C1+0.1C2+0.1C3+0.05C4 (17) 式中，C1—未设隔爆设施的矿井翼数；C2—未设隔爆设施的采区数；C3—未设隔爆设施的煤层数；C4—未设隔爆设施的采、掘工作面数。 3 矿井通风系统的平安度 3.1 矿井通风系统的平安度 矿井通风系统的平安度是指矿井通风系统平安性的程度。依据矿井通风系统平安性的评价指标，当9个评价指标的函数值均为1时，矿井通风系统的平安性最好，平安度最高。在此，矿井通风系统的平安度的计算式为： 9 s=2((ifi (18) i=1 式中，(i—第i评价指标的仅值；fi—第i评价指标的函数值。 3.2 矿井通风系统平安性的等级 以式（18）计算矿井通风系统最高的平安度值为100，此时矿井通风系统的平安性最好。以此为根底，通过分析依平安度的大小将矿井通风系统的平安性分为A、B、C、D四个等级，不同的等级应采取相应的平安措施，如表2所示。 @b2302 4 应用分析 某矿年生产能力为240万吨，2个风井，6个回采工作面，3个备用工作面，掘进工作面14个，矿井通风系统存在较多的不平安因素。 依据矿井实际，求得了各指标的函数值。计算的矿井通风系统的平安度为： 9 s=2((ifi =2×（0+9×0.91+8×0.34+6.5×0.5+5.5×0.63+4.5×1+0+2×0.5+1×0.65） i=1 =85.4 改造后矿井通风系统的平安性为B级，平安性为良好，提高了矿井的抗灾能力。 实际应用说明：矿井通风系统平安度定量地说明了矿井通风系统的平安性，即直观又明确，能进一步促进矿井通风的科学管理。