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矿井通风系统可靠性评价方法研究
摘要
矿井通风系统可靠性研究是一项复杂的系统工程.要科学合理地评价矿井通风系统的可靠性，必须要确定能够确切地反应矿井通风系统实际状况的参数指标，建立科学合理的评价指标体系。本人首先阐述矿井通风系统可靠性的定义,分析了研究矿井通风系统可靠性的意义，确定矿井通风系统可靠性的评价指标体系。通过对矿井通风系统进行简单的分析，针对性地提出了一些提高矿井通风系统可靠性的技术措施，以尽可能地实现矿井通风系统的本质安全化。今后在完善矿井通风系统可靠性分析指标并建立全面的评价指标体系等方面尚需开展进一步的研究.
关键词：矿井通风系统;可靠性；指标体系;技术措施
1引言
煤炭的安全生产和科学利用在我国具有现实的和战略性的重要意义，然而煤炭开采却是我国工业灾害最严重的行业[1］,安全生产形势相当严峻.据国家安全生产监管局调度统计，2003年全国煤矿百万吨死亡率为4。170.其中，国有重点煤矿为1。080，国有地方煤矿为3。130，乡镇煤矿为9。620.2004年煤矿企业死亡人数6027人,一次死亡30人以上的特别重大事故7起，死亡人数487人,比上年多127人,上升35.3％.且2003年和2004年我国煤矿事故死亡人数分别占世界煤矿事故死亡人数的80.4％和80%.2005年，全国共发生煤矿事故近3000起，死亡人数5491人.2006年，煤矿事故死亡4746人，百万吨死亡率为2。041，其中发生瓦斯事故327起,死亡1319人。2007年，全国煤矿事故死亡人数降至3786人，百万吨死亡率为1。485［2].煤矿安全生产形势严峻性还表现为职业危害严重.据卫生部通报，截至2005年全国累计检出尘肺患者44万人，还有未经确诊的可疑患者60多万人，其中煤炭行业从业者占46％以上.2005年全国各类职业病发病12212例，其中尘肺病占75%[3］。同时，近年来煤矿瓦斯爆炸等重特大事故时有发生，也使得煤矿安全成为社会关注的焦点。
矿井通风是煤矿生产过程中的一个重要环节.生产时期通风系统的主要功能是利用通风动力，以最经济的方式，向井下各用风地点供给质优量足的新鲜空气，保证工作人员的呼吸，稀释并排放处瓦斯、粉尘等各种有毒有害的物质，降低作业地点的环境温度,给井下工人创造良好的工作环境;在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量,并与其他措施相结合,防止灾害的扩大,进而消灭事故,减少人员伤亡和财产损失［4]。从剖析国内近几年来煤矿各次重大灾害事故发生及扩大的原因和影响因素来看，无不与矿井通风系统有着密切的关系。因此，建立一个能满足日常生产需风，保证风向稳定、风质合格，并且灾害时期又能保持通风动力设备运行可靠、稳定、能快速实现救灾政策的通风系统是至关重要的[5］.
2矿井通风系统可靠性定义及研究意义
2。1矿井通风系统可靠性的定义
矿井通风系统是由通风网络（包括通风网络中各条巷道及其风流、通风构筑物和各类用风场所)、通风动力及其附属装置、风流监测与控制设施等若干子系统及其单元组成的大型复杂关联系统。它反映了以各种技术手段输送、调度空气在井下流动，维护矿井正常生产和劳动安全的动态过程。其复杂关联的属性具体表现为系统的多环节性、非线性、时变性和可维修性以及系统各影响因素之间的强耦合性。因此,容易随机产生大量影响煤矿井下正常通风及安全生产的随机故障或事故隐患.
随着煤矿开采深度的不断增加,开采规模的不断扩大，矿井通风系统相应地会越来越复杂，可靠性将降低，主要表现为:有些煤矿盲目增加采掘面，存在超通风能力生产现象；通风网络结构复杂，形成许多角联的子系统，同时不合理串联通风、扩散通风、老塘通风等通风方式的存在，造成风流不稳定，增加了技术管理难度;生产布置过分集中，造成有的区域风量过剩，有的区域风量不足；矿井通风阻力过大,造成通风系统的通风能力不足，部分矿井仍然使用老、旧、杂的风机，附属装置通风阻力大,造成通风机效率低；漏风率大，使矿井有效风量降低。矿井通风系统是煤矿生产的重要组成部分，安全可靠的矿井通风系统能有效提高矿井的防灾抗灾能力。因此，衡量矿井通风系统安全可靠程度越来越重要。
通风系统可靠性可定义为向井下提供质量合格的、连续的、稳定的通风环境的能力［6]。所谓质量合格,就是指通风系统鉴定指标(风量合格率、风质合格率、有效风量率)必须保持在《煤矿安全规程》规定的范围内。通风系统可靠性工程从各个方面、各个环节研究系统的故障现象，提出定量评定指标和提高可靠性的措施。可靠性是衡量矿井通风系统优劣的三个重要指标（合理性、稳定性和可靠性）之一。矿井通风系统可靠度的高低对矿井生产和安全管理有着直接的影响。通过对通风系统可靠性的研究,及时发现系统正常运转过程中可能出现的故障和事故隐患，给矿井通风系统的设计和管理提供科学依据，为通风系统整