在煤礦井下作業中,通風系統的合理設計與規范運行至關重要,它直接關系到井下人員的生命安全和煤礦的安全生產。其中,串聯通風和并聯通風(分區通風)是兩種常見的通風方式,了解它們的特點、要求及相關規定,對于保障煤礦通風安全具有重要意義。
一、并聯通風(分區通風)
(一)定義與本質
井下各用風地點的回風直接進入采區回風巷或總回風巷的通風方式,被稱為分區通風,也叫并聯通風或獨立通風。其核心特點在于各用風地點的回風互不干擾,各自獨立地匯入采區或總回風巷,就像多個支流直接流入主河道,形成相對獨立的通風路徑。
(二)重要性與規定
生產水平和采區必須實行分區通風,這是保障井下通風安全的基本要求。為什么要如此強調呢?因為分區通風能夠使各個用風地點如采煤工作面、掘進工作面等,都能獲得較為穩定且新鮮的風流,有效降低瓦斯積聚、粉塵濃度過高等風險,為井下作業創造良好的環境。
同時,對于采區進、回風巷有著嚴格的規定,必須貫穿整個采區,嚴禁一段為進風巷、一段為回風巷。這是因為如果進回風巷分段設置,容易導致風流紊亂,出現污風循環等問題,嚴重影響通風效果,甚至引發安全事故。只有讓進風巷和回風巷完整地貫穿采區,才能確保風流按照設計的路徑穩定流動,實現分區通風的目標。
二、串聯通風
(一)定義與特征
井下用風地點的回風兩次進入其他用風地點的通風方式,即為串聯通風。簡單來說,就是前一個用風地點排出的回風,又成為下一個用風地點的進風,就像一條河流先后流經多個村莊,后一個村莊使用的是前一個村莊用過的水。這種通風方式會導致后一個用風地點的空氣質量下降,瓦斯、粉塵等有害成分濃度升高,安全風險顯著增加。
(二)使用條件與限制
按照《煤礦安全規程》的要求,布置獨立通風(并聯通風)有困難時,在制定嚴格的安全措施后,可采用串聯通風,但串聯通風的次數不得超過 1 次。這是因為串聯通風每增加一次,通風系統的安全性就會大幅降低,所以必須嚴格限制次數。
然而,在一些特殊情況下,串聯通風是被嚴禁使用的。例如,開采有瓦斯噴出或有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的煤層時,嚴禁任何 2 個工作面之間串聯通風。這是由于這些危險煤層本身就存在極高的安全風險,串聯通風會進一步加劇危險,一旦發生事故,后果不堪設想。
三、兩種通風方式的對比與通風安全的重要性
并聯通風和串聯通風在通風效果、安全性等方面存在明顯差異。并聯通風具有風流穩定、各用風地點空氣質量有保障、安全性能高等優點,是煤礦通風系統設計的首選方式。而串聯通風由于存在空氣質量下降、安全風險增加等問題,只有在特殊情況下經過嚴格審批和采取安全措施后才能使用,且有嚴格的次數限制。
通風安全是煤礦安全生產的重要基石,合理的通風方式是保障通風安全的關鍵環節。無論是實行分區通風的嚴格規定,還是對串聯通風的限制和禁止,都是為了確保井下有良好的通風環境,防止瓦斯爆炸、粉塵爆炸等事故的發生,保障礦工的生命安全和煤礦的正常生產。