礦井通風(fēng)與安全隱患排查是保障井下作業(yè)安全的核心環(huán)節(jié)，需從系統(tǒng)運(yùn)行、環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)及人員操作等維度切入。以下從技術(shù)層面提出排查思路，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中的常見(jiàn)盲區(qū)與創(chuàng)新管理手段，形成一套可落地的解決方案。
通風(fēng)系統(tǒng)效能驗(yàn)證
通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)常與設(shè)計(jì)圖紙存在偏差。排查時(shí)需重點(diǎn)驗(yàn)證主副風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)效率，通過(guò)多點(diǎn)風(fēng)速監(jiān)測(cè)判斷是否存在局部渦流或短路現(xiàn)象。巷道拐角處風(fēng)速衰減是否超過(guò)15%、風(fēng)門(mén)密閉性是否受采動(dòng)壓力影響導(dǎo)致漏風(fēng)率超標(biāo)，需采用紅外熱成像儀配合氣壓梯度檢測(cè)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估。針對(duì)采空區(qū)閉墻，需檢查反水槽水位是否正常、密閉材料是否因腐蝕出現(xiàn)裂隙，同時(shí)關(guān)注相鄰區(qū)域氣壓差是否維持在50Pa安全閾值內(nèi)。
氣體異常溯源機(jī)制
傳統(tǒng)瓦斯檢測(cè)多局限于固定點(diǎn)位抽樣，應(yīng)建立三維氣體擴(kuò)散模型實(shí)時(shí)追蹤異常氣體積聚軌跡。重點(diǎn)排查上隅角氣體濃度梯度變化，當(dāng)回風(fēng)巷CO濃度日波動(dòng)幅度超過(guò)5ppm時(shí)，需追溯至采煤機(jī)截齒與煤層摩擦溫度是否超過(guò)300℃臨界值。對(duì)于硫化氫富集區(qū)域，應(yīng)核查排水系統(tǒng)是否形成負(fù)壓抽吸效應(yīng)，同時(shí)檢測(cè)頂板淋水pH值是否因硫化礦物氧化降至4.0以下。便攜式檢測(cè)儀需每月進(jìn)行交叉標(biāo)定，消除不同傳感器間的系統(tǒng)誤差。
通風(fēng)構(gòu)筑物失效預(yù)警
風(fēng)橋結(jié)構(gòu)變形量超過(guò)設(shè)計(jì)值的2%時(shí)，需啟動(dòng)力學(xué)仿真分析評(píng)估其承載能力。調(diào)節(jié)風(fēng)窗的葉片開(kāi)合角度誤差應(yīng)控制在±3°范圍內(nèi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需具備斷電記憶功能。針對(duì)柔性風(fēng)筒，重點(diǎn)檢查接縫處抗撕裂強(qiáng)度是否滿足20m/s風(fēng)速要求，彎折半徑是否大于直徑的1.5倍。反風(fēng)裝置每年應(yīng)進(jìn)行兩次全系統(tǒng)逆向通風(fēng)試驗(yàn)，確保10分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)風(fēng)流完全逆轉(zhuǎn)。
環(huán)境參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)控
采掘面溫度監(jiān)測(cè)需區(qū)分干球溫度與濕球溫度差異，當(dāng)相對(duì)濕度持續(xù)高于85%時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)除濕系統(tǒng)防止霧狀氣流阻礙視線。粉塵濃度監(jiān)測(cè)不應(yīng)局限于總塵量，需同步檢測(cè)呼吸性粉塵占比，對(duì)于粒徑小于7μm的顆粒物需采用荷電水霧降塵技術(shù)。針對(duì)深部開(kāi)采區(qū)域，需建立地溫梯度預(yù)警模型，當(dāng)巖溫增幅超過(guò)0.8℃/百米時(shí)，應(yīng)提前部署制冷機(jī)組。
設(shè)備協(xié)同運(yùn)行診斷
主通風(fēng)機(jī)葉片表面粗糙度超過(guò)Ra3.2時(shí)需進(jìn)行拋光處理，軸承振動(dòng)值應(yīng)控制在4.5mm/s以下。局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用變頻聯(lián)動(dòng)控制，確保風(fēng)筒末端風(fēng)量波動(dòng)不超過(guò)設(shè)定值的±8%。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電回路需設(shè)置三級(jí)防雷保護(hù)，信號(hào)傳輸線纜需達(dá)到MHYVP32型屏蔽標(biāo)準(zhǔn)。備用風(fēng)機(jī)每月應(yīng)帶載運(yùn)行4小時(shí)，測(cè)試自動(dòng)切換系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間是否小于30秒。
人員行為安全管控
通風(fēng)設(shè)施操作人員需掌握伯努利方程應(yīng)用能力，能夠根據(jù)氣壓變化判斷系統(tǒng)異常。瓦斯檢查員應(yīng)具備光譜分析儀校準(zhǔn)技能，熟練運(yùn)用氣體色譜分離技術(shù)辨別混合氣體成分。關(guān)鍵崗位人員需每季度進(jìn)行情景模擬考核，重點(diǎn)訓(xùn)練突發(fā)停風(fēng)狀況下的應(yīng)急決策能力，要求10秒內(nèi)完成自救器佩戴，3分鐘內(nèi)抵達(dá)最近避險(xiǎn)硐室。
數(shù)據(jù)融合分析體系
構(gòu)建通風(fēng)安全數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)應(yīng)整合SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法識(shí)別隱蔽致災(zāi)因素。建立風(fēng)速-氣壓-氣體濃度三維關(guān)聯(lián)模型，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到風(fēng)速下降10%伴隨CO上升2ppm時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)二級(jí)預(yù)警。開(kāi)發(fā)移動(dòng)端巡檢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)隱患照片的GPS定位標(biāo)記與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比功能，提升缺陷識(shí)別準(zhǔn)確率。
通過(guò)上述多維度的排查技術(shù)革新，將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)判斷轉(zhuǎn)化為量化指標(biāo)監(jiān)測(cè)，形成預(yù)防性維護(hù)體系。重點(diǎn)強(qiáng)化系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性分析能力，建立從單點(diǎn)異常到全局風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警鏈條，切實(shí)提升礦井通風(fēng)系統(tǒng)的本質(zhì)安全水平。實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)開(kāi)采進(jìn)度動(dòng)態(tài)調(diào)整監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布局，確保隱患排查網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。
