【摘 要】着眼于对煤矿开采至关重要的通风系统，本文分析、总结了煤矿通风管理工作中依然存在的一些管理手段、智能装备、技术手段方面的欠缺之处，以期得到改善和提高，为煤矿安全生产工作提供必要的安全保障。
【关键词】通风管理；通风技术；智能装备
0 引言
通风系统是煤矿采掘中的一个至关重要的组成部分，是保障矿井安全生产的基础[1]。因此，从国家至煤炭企业，对煤矿通风都非常重视，制定了各种标准、操作规范和技术措施。虽然这些对煤矿的通风管理和安全生产具有重要的指导性作用，但对于煤矿通风管理人员来说，在应用这些标准、规范和措施时，缺乏必要的、系统性的技术手段，不能对矿井通风进行全方位、全过程的管控，煤矿通风管理工作仍然存在诸多问题和困难[2-3]。
1 通风信息化管理手段方面的欠缺之处
1.1 缺乏对瓦检、测风和隐患排查等人员的有效管控及相应的信息交互配套装备
瓦检、测风和隐患排查是矿井通风管理重要工作，目前的管理手段无法对可能存在的漏检和假检等问题进行有效管控，无法及时发现通风系统可能存在的安全隐患，并对这些隐患进行闭环管理。另外，即使技术人员能按规范按时按地点进行瓦检、测风和隐患排查工作，但由于缺乏相应的技术装备，技术人员工作过程繁琐，工作人员难以及时将所获取的数据反映到通风管理系统中，通风管理系统无法及时就当前的通风状况作出及时诊断和预测。而工作人员也无法及时获取通风管理系统作出的诊断和预测，并对可能存在的隐患及时作出处理，这些问题严重阻碍了矿井通风的管理工作，不符合现今矿井通风管理信息化的需要。
1.2 缺乏对通风物资材料的信息化管理手段
通风系统的建设、管理和维护需要各种物资材料，使用量大，物资和材料品类繁多，且井下使用地点、使用单位众多，常规的纸质管理手段已无法跟上现代化的矿井通风管理需要，无法及时对物资的使用情况进行有效管控，因此需要有必要建立通风物资材料信息管理系统以及相应的井下物资清点和管理的信息化装备，为通风物资材料的管理提供现代化的手段，提高通风物资材料的管理效率。
1.3 缺乏有效的移动应用支持能力
煤矿管理人员工作任务繁重，且大部分的工作时间都不是在办公桌前，或下井或出差或开会等，在这些移动工作状态下，煤矿管理人员不能及时掌握矿井通风系统的运行情况，不能处理些日常事务或作出工作决策，而在手机、PAD等移动设备逐渐普及的情况下，通过移动终端来查看想要查看的矿井通风信息，及时的处理日常事务，对提高煤矿管理人员的工作效率，及时做出工作部署具有重要作用。
2 通风管理智能装备方面的欠缺之处
2.1 缺乏必要的专业的可靠的通风管理智能化配套装备
煤矿通风管理是一个专业性较强，技术要求较高的工作，瓦检、测风、巷道通风特性参数测定等都需要专业的装备，来保障参数测定的准确，测试过程的便捷。
瓦检仪是通风瓦斯测定的必备仪器，但现有的瓦检装备虽然具备了瓦斯浓度的测定功能，但无法及时将测得的数据及时提交给通风分析软件，测得的数据无法得到及时有效的利用。在应急情况下，现有瓦检仪不能立即应用在现场，作为现有安全监控系统的有效补充，不能为通风分析软件提供更完整的数据。
随着开采的不断进行，矿井巷道的通风特性不断发生变化，通风管理人员需要及时发现这些变化，并对巷道的通风特性进行准确的测定，现有的测定工具存在操作麻烦，数据不可靠等问题，不利于通风系统的优化和评估，甚至可能演变为较大的通风隐患，对煤矿的安全生产产生严重威胁。
通风技术人员的工作地点几乎遍及整个矿井的所有巷道，部分巷道由于很少有工作人员到达，缺少必要的环境监测和通讯设施，为避免通风技术人员发生意外或发生意外时能及时呼救，需要为通风技术人员配备能测多种环境参数的便携式检测仪、生命体征监测和通讯联络等装备。
2.2 缺乏通风安全信息发布、交互系统装备
现有的通风系统的参数监测主要实现对井下传感器的数据采集，然后到地面终端显示，但井下作业人员，特别是井下通风管理人员无法及时了解矿井的整体或局部的通风状况，井下通风管理人员不能及时与地面主机进行信息交互，无法获得经过通风系统处理后的有用信息，无法及时调整工作方案和内容，因此有必要建立从井上到井下的信息发布系统及相应装备。
2.3 缺乏瓦斯远期预测和分析预警装备
瓦斯问题是矿井通风所要解决的主要问题，但现有的瓦斯监控系统仅仅实现了对瓦斯等环境参数的单点实时监测，不能系统性对全矿井瓦斯分布规律作出分析，不能系统性对全矿的瓦斯涌出情况作出远期的分析和预测。而这些恰恰对矿井的安全生产和通风管理具有重要指导意义。
2.4 缺乏通风网络优化分析和隐患预警装备
由于煤矿生产的特殊性，矿井通风网络随着巷道的延续和通风设施的变化，通风网络的运行可能已不能满足生产变化带来的通风需要，通风网络状态也已不再处于优化运行的状态，而现有的通风系统监测仅仅实现了对部分地点的风速监测，且现有的监测系统无法实现通风系统的优化建议，无法对可能存在的通风隐患进行实时的分析和预测，无法为通风管理人员提供有效的决策支持。
2.5 缺乏主要通风机在线分析预警和工况优化装备
主要通风机是矿井通风系统正常运行的关键性设备，主要通风机的正常运行对煤矿安全生产至关重要，而对主要通风机运行状况的监测以及潜在故障的诊断，是主要通风机正常运行的重要技术保障，通过及时发现主要通风机运行存在的潜在故障和隐患，可以及时对其进行预防性维护，避免隐患的进一步扩大而演变成大的故障或事故，这不但可以延长主要通风机的工作寿命，减少停机维修的次数和时间，降低通风运行的安全隐患，而且也节约了维修费用，解决了通风机过检修和欠检修问题。
另外，主要通风机的主要作用就是为煤矿井下提供新鲜风流，因此，风机的运行是井下的通风网络密切相连的，井下通风网络的变化将对风机的运行工况产生影响，为保证风机的运行工况能保持在较为优化的阶段，应对风机的运行工况进行必要的监测，为对风机的优化提供必要的支持，使风机保持较好的运行状态，延长风机的使用寿命，减少风机的故障频率。
2.6 缺乏局部通风机优化控制装备
局部通风机是井下掘进过程中的主要设备，其使用的灵活性和效能直接影响瓦斯的安全排放。局部通风机的功率选择是按照最长掘进距离时必须保证人员正常吸氧和瓦斯浓度不超限的原则进行的。因此局部通风机的选择一般都偏大，当巷道掘进深度较短时，就会出现大马拉小车的现象，造成电能浪费，所以应根据实际需要调整通风量。另一方面，当巷道出现瓦斯积存时，需要进行排放处理，为了保证回风巷中瓦斯浓度不超限，新鲜风流和乏风流汇合处的瓦斯浓度要求不超过1%-1.5%，必须控制瓦斯排放的速度，以防“一风吹”排放瓦斯造成的危害。因此，需要开发根据瓦斯浓度进行风量调节、控制瓦斯排放速度的局部通风机智能排放系统，既节能又能达到安全排放瓦斯的目的，对煤矿的节能降耗、瓦斯治理具有重要意义。
3 通风技术手段方面的欠缺之处
3.1 缺乏有效的通风系统调整方案优选手段
随着矿井巷道的不断延伸和拓展，矿井的通风系统处于不断变化之中，为了适应这种变化，需要及时调整各类通风设施，包括挖掘新的通风巷道等。为保证通风系统调整的顺利，通风技术人员会预先制定出若干通风系统调整技术方案，通过会商和讨论，最终确定一种方案实施，但在此过程中，通风技术人员仅凭各自经验形成的技术方案，没有有效的技术手段来对这些方案进行预先的模拟和推演，不能对可能存在的疏漏进行预先评估，从而筛选出最优的方案。
3.2 缺乏灾变情况下通风系统在线分析并提出调整方案的技术
煤矿生产存在诸多不确定因素，在煤矿发生瓦斯积聚、煤层自燃等灾变的情况下，通风管理人员无法很快根据现场的情况及时提出通风系统调整方案，比如如何反风，如何调整风量等，从而可能贻误了最佳的救灾时机。即使通风管理人员通过协商，根据经验形成了一套调整方案和措施，但由于不能根据现场的实际情况做出模拟和推演，难以判断调整方案的有效性或方案是否还可以再优化以及实施效果。另外工作面等地点在正常情况下，现有的传感器安装要求基本能满足监测监控的要求，但在发生瓦斯涌出等灾变情况下，现有的传感器的布置不能准确反映现场的环境参数，亟需一种能快速布置并能形成传感网络，将数据及时传递给地面监控中心，便于及时根据现场情况，制定出有效的通风方案和措施，避免灾害的进一步扩大。
3.3 缺乏通风系统三维可视化技术
现有的通风系统管理还以平面的CAD图形为主，可以大致了解整个通风系统的网络结构，通风设置的布置情况，但平面图形无法反映通风巷道的三维展现效果，无法直观了解巷道的立体分布情况、相对位置关系、通风设施安装情况和巷道中风量、风压、风阻等相关信息，这些都不利于矿井对通风系统的认知和管理[4]。在需要对通风巷道进行调整时，三维模型和数据可视化技术可以以更为形象的方式为技术人员提供通风系统技术调整方案，为通风管理人员提供有效的技术决策支持。
4 结论
由上述可知，煤矿通风安全管理还存在各方面的问题，煤矿有必要建立矿井通风系统的全方位管控和决策支持系统，研发煤矿通风管理所亟需的配套装备，提高煤矿通风管理人员的管理技术水平，为煤矿通风安全提供全面的技术保障。
【参考文献】
[1]肖保军.我国煤矿安全事故频发的思考[J].煤矿安全，2005，36（07）：52-55.
[2]王军.我国现代煤矿安全管理分析与对策[J].中国安全生产科学技术，2006（01）：36-42.
[3]王省身.中国煤矿的通风现状与发展[J].东北煤炭技术，1995（04）：2-6.
[4]牛永胜，等.矿井通风三维可视化仿真系统的设计与实现[J].金属矿山，2007（07）：73-76.
[责任编辑：王迎迎]