论矿井通风系统安全可靠性研究和探究

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1、论矿井通风系统安全可靠性研究和探究　　摘要：本文浅析矿井通风安全的重要性；对矿井通风系统的可靠性从数学模型的角度进行了定量分析；分析矿井通风系统存在的问题；提出了矿井通风安全技术措施。关键词：通风系统；可靠性分析；数学模型；技术措施；矿井中图分类号：TU834文献标识码：A文章编号：一、引言矿井随着煤炭开采强度的不断加大和向深部延伸，其通风系统的稳定性问题就越来越更加重要。矿山通风的目的主要是控制污染物的浓度和空气温度，使之达到相应的安全卫生标准，以保障矿工的劳动安全和健康，提高劳动生产率。但是，通过对很多事故案例的调查分析

2、，发现绝大多数瓦斯爆炸的原因都涉及到矿井通风的问题，且大多因为通风系统布局不合理或者通风设施不全、风量不足等原因造成，从导致了瓦斯的过多积聚，并达到了爆炸极限而爆炸。所以，做好煤矿井下通风系统安全管理工作，对于保障矿工的劳动安全和健康，提高劳动生产率都有着十分重要的意义。9矿井通风系统则是由向井下各作业地点供给新鲜空气、排除污浊空气的通风网络和通风动力及通风控制设施等构成的工程体系。对于一个完整的通风系统，应包括通风网络、通风动力和通风控制设施等。在矿井的生产时期内，其任务是利用各种动力，以最经济的方式，向井下各通风地点提供

3、足够的新鲜空气，稀释并排放出的炮烟、瓦斯等各种有害气体，并降低地热危害，为井下员工创造符合法律法规规定的良好工作环境；当发生生产安全事故时，通风系统应能有效地控制风流方向和大小，与其他措施相结合，防止生产安全事故灾害的进一步扩大，进而达到消除事故灾害的主要目的。人们将其在一定条件下、一定时间内，实现上述任务的能力程度则称为矿井通风的可靠性。显然，保障矿井通风系统的安全可靠性非常重要。二、系统的可靠性分析和数学模型9我们根据安全人机工程学理论可知，人机系统则是由人、机、环境等子系统所组成的。在矿井通风系统中，“人”则是指参与矿

4、井通风系统的管理者、决策者和维护矿井通风系统正常运转的操作人员，以及由他们所引起的行为结果（如组织管理和各种规章制度等）；而“机”则为矿井通风系统的各种硬件设施（包括矿井通风动力、矿井通风网络、矿井通风设施、局部通风系统、矿井通风监测系统等）；对于“环境”来说，则是指矿井通风系统存在于矿井生产系统这个大环境中，是矿井生产这个大系统中的子系统。因此，按照安全人机工程学理论，可将矿井通风“人－机－环境”系统可靠性的定义为：由人、机、环境组成的工作系统，并在规定的条件下，规定的时间内，无差错地完成规定任务的能力。对于可靠性来说，则

5、是一个重要的定量指标，称之为可靠度。所以，“人－机－环境”系统的可靠度可定义为：由人、机、环境组成的工作系统，在规定的条件下，规定的时间内，无差错地完成规定任务的概率，简单那表述为如下数学公式为：rs＝n/n0×100%式中：rs——系统的可靠度；n0——系统执行任务的总次数；n——系统无差错完成任务的次数。而矿井通风“人－机－环境”系统的可靠度是受到人、机、环境3个因素的影响，即系统的可靠度是人、机、环境三大因素的函数，可用如下通用式表达：rs＝f（rh，rm，re）式中，rs——通风系统的可靠度；rh——人的可靠度；rm

6、——机的可靠度；re——环境的可靠度。再说，由于人的可靠度和机的可靠度都是直接受到环境因素的影响，所以为了便于对系统进行定量评价，这里假定人的可靠度和机的可靠度都是环境的隐函数。那么，这时矿井系统的可靠度则可以简化为：rs＝f[rh（e），rm（e）]式中：rs——系统的可靠度；rh（e）：受环境因素影响的人的可靠度；9rm（e）：受环境因素影响的机的可靠度。从上式就可以明显看出，矿井通风“人－机－环境”系统的可靠度就可以简化成由人的可靠度和机的可靠度两部分组成。在此，假设某矿井通风系统根据实测和统计分析其人的可靠度为rh（

7、e）＝0.80，机的可靠度rm（e）＝0.90，则有：rs＝rh（e）×rm（e）＝0.80×90＝0.72。为了提高系统的可靠度，若单纯只对机器进行改进，并将其可靠度提高到rm＝0.999，则系统的可靠度便为0.799。由此可见，即使花费很大的投资来单纯提高机器的可靠度，如果不去提高人的可靠度，那么系统的总体可靠性仍然得不到明显的改善和提高。三、矿井通风系统存在的问题不少矿井的通风系统虽经多年建设与调整，通风系统也取得了一些积极的进展，但是由于采矿作业不正规、通风设计不够完善和通风技术管理水平不高等原因的影响，如今仍然存在

8、许多问题。(1)作业方式。矿井生产为多中段同时作业，中段之间缺少回风巷道，各中段之间采场排列位置不规范，加上爆破后二次破碎作业频繁，因此，采场间风流串联，烟尘污染严重。9(2)通风网路。由于中段和采取通风网路不健全，或由于风量调节设施不健全，对作业工作面不能实现按需分风，影响作业面的通风效