摘　要：通過某礦的反風演習,分析了自然風壓對具有多風井多水平通風礦井反風的影響,給出計算主要井巷風流能否反向條件的數學模型,并提出了每年的反風演習應安排在不同月份進行和采用模擬計算法預測礦井反風效果的建議。
　　
　　關鍵詞：自然風壓;礦井反風;礦井火災;對策建議
　　　　
　　礦井反風技術是指當井下發生火災時,利用預設的反風設施,人為地改變火災煙流方向而采取的通風措施。其目的是限制災區范圍擴大,保護受煙流威脅的人員安全撤退,減少人員傷亡。反風演習是考察災變時期礦井反風效果,鍛煉與檢驗反風組織指揮管理人員、機電與通風技術人員、主要通風機司機等有關人員的基本技能以及通風設施反風性能的重要手段。因此,《煤礦安全規程》、《礦井反風技術規定》、《煤礦安全質量標準化標準及考核評級辦法》等都做了“礦井每年應進行一次反風演習”的規定。
　　
　　自然風壓是由于進回風兩側空氣柱質量不同而產生的壓差。空氣柱質量的大小又取決于空氣柱的溫度和高度。所以,只要存在標高差和氣溫差的井下連通巷道之間必然存在自然風壓。當礦井自然風壓的方向與主要通風機風壓一致時,礦井自然風壓幫助主要通風機通風;當礦井自然風壓的方向與主要通風機風壓不一致時,礦井自然風壓就成為主要通風機的通風阻力,從而降低風機的通風能力。本文所述的“多風井多水平通風礦井”是指具有多個連通地表大氣的通風井口和多個通風水平的礦山。這樣的礦山不僅在整個礦井的總進風井口和總回風井口之間存在著整個礦井的綜合自然風壓,即礦井自然風壓,而且在礦井內部的各個不同閉合風路中還存在著網孔自然風壓,特別是不同通風井之間由于井口都直通地表大氣而形成閉合的網孔,所以也存在著網孔自然風壓。
　　
　　1　問題的提出
　　
　　筆者在某煤礦工作期間,因從事礦井通風與安全技術管理工作,參與了該礦的4次反風演習。從反風效果看,這4次反風演習雖然采用的都是同一反風方式和反風方法,而且反風系統也相差不大,但由于反風演習所處的季節不同,反風效果也有很大差異。尤其是在冬季的反風演習中,出現了某些主要巷道和井筒風流逆轉(風流不能反向)的現象。
　　
　　1.1礦井通風系統
　　
　　該礦當時共有3個通風水平:總回風水平,標高-121m;一水平(生產水平),標高-310m;二水平(生產準備水平),標高-490m。共有3個進風井:副井和對角進風井,至一水平;新進(綜合提升井),至二水平。共有2個回風井:中央邊界回風井,至總回風水平;對角回風井,至一水平。通風方式為中央邊界與中央對角混合抽出式,屬于多風井多水平通風礦井,其通風系統如圖1所示。
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　　1.2礦井反風演習概況
　　
　　該礦進行的這4次反風演習,均采用中央主要通風機單臺反風的反風方式(停對角風機),反風方法都是利用風機反風道進行反風。4次反風演習時的地面大氣溫度、風機的反風壓力,以及反風時井下主要井巷的風流狀況如表1所示。
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　　由上述反風演習看出,在春、秋季節(地面氣溫高于15℃),全礦主要井巷風流能夠全部反向;在冬季(氣溫低于3℃),新井及二水平巷道風流不能實現反向。這就說明,在冬季一旦新井及其井底車場或二水平巷道發生火災時,是不能采用上述反風方式和反風系統進行反風處理的。