2　原因及條件分析
　　由上述反風(fēng)概況可知,該礦所進行的4次反風(fēng)演習(xí),其反風(fēng)方式、反風(fēng)方法和反風(fēng)風(fēng)機都是相同的,反風(fēng)系統(tǒng)也是相近的,所不同的只是進行反風(fēng)時所處的季節(jié)不同。第1次是在冬季,當(dāng)時的地面大氣溫度為3.1℃;第2次是在春季,當(dāng)時的地面大氣溫度為15.1℃;第3次和第四次是在初秋季節(jié),當(dāng)時的地面大氣溫度為20℃左右。這說明,該礦所進行的四次反風(fēng)演習(xí)除當(dāng)時的地面大氣溫度不同外,其他條件和相關(guān)因素都是相同的。
　　
　　根據(jù)前文所述,任何礦井只要其內(nèi)部相互連通的風(fēng)路有標(biāo)高差和氣溫差,就存在自然風(fēng)壓。而且,自然風(fēng)壓的大小是與井巷的標(biāo)高差和其內(nèi)部風(fēng)流的氣溫差成正比的。因該礦所進行的4次反風(fēng)演習(xí)采用的是同一反風(fēng)系統(tǒng),所有井巷的標(biāo)高差在4次反風(fēng)演習(xí)時是基本相同的。所以可以肯定,造成該礦不同季節(jié)反風(fēng)效果不同的根本原因就是礦井自然風(fēng)壓,而且在冬季該礦井的自然風(fēng)壓較大且方向與反風(fēng)主要通風(fēng)機的反風(fēng)風(fēng)壓方向相反,成為反風(fēng)阻力,使反風(fēng)主要通風(fēng)機反風(fēng)能力降低,導(dǎo)致新井及二水平巷道風(fēng)流不能反向。下面就對該礦反風(fēng)時部分井巷風(fēng)流出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)的具體原因和條件做進一步分析。根據(jù)該礦反風(fēng)系統(tǒng)和冬季反風(fēng)狀況,可劃出如圖2所示的礦井反風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖。

圖2礦井反風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

　　在網(wǎng)孔1—新井—2—3—副井—1中,其網(wǎng)孔自然風(fēng)壓(h網(wǎng)自)方向如圖2所示,其關(guān)系式為:h網(wǎng)自=h1—副—3+h1—新—3,據(jù)此可得到該礦反風(fēng)時新井及二水平巷道風(fēng)流不能反向的關(guān)系式,即條件模型如下:
　　
　　h網(wǎng)自>h1—新—3,h主反-h礦自外阻h網(wǎng)自/(h主反-h礦自)—新—3/h外阻
　　
　　式中h網(wǎng)自———1—2—3—1網(wǎng)孔自然風(fēng)壓;h礦自———礦井自然風(fēng)壓;
　　
　　h主反———礦井反風(fēng)主要通風(fēng)機反風(fēng)風(fēng)壓;h外阻———1—2—3—1網(wǎng)孔外部的礦井通風(fēng)阻力;
　　
　　h1—副—3———1—副井—3風(fēng)路的通風(fēng)阻力;h1—新—3———1—新井—3風(fēng)路的通風(fēng)阻力。
　　
　　在冬季,由于自然風(fēng)壓(h礦自、h網(wǎng)自)較大,加之僅利用中央主要通風(fēng)機單獨反風(fēng),能力較小,風(fēng)壓(h主反)較低,使上述條件得以滿足,導(dǎo)致反風(fēng)時其新井(1—2風(fēng)路)和二水平巷道(2—3、2—9風(fēng)路)風(fēng)流不能反向。
　　
　　3　對策建議
　　
　　通過該礦的反風(fēng)演習(xí)和分析可知,自然風(fēng)壓對像該礦這樣的具有多風(fēng)井多水平通風(fēng)礦井的反風(fēng)的影響是比較大和比較復(fù)雜的,不同季節(jié)因地面大氣溫度不同,自然風(fēng)壓對礦井反風(fēng)的影響程度也不一樣。比如,該礦一旦在冬季新井井底車場附近發(fā)生火災(zāi),就絕對不能用前述反風(fēng)方式和反風(fēng)系統(tǒng)反風(fēng)來處理火災(zāi),否則將會造成失誤,反而使事故擴大。
　　
　　因此,根據(jù)該礦的反風(fēng)演習(xí)結(jié)果和對反風(fēng)出現(xiàn)不同結(jié)果的原因、條件分析,筆者對礦井反風(fēng)提出以下建議。
　　
　　3.1礦井反風(fēng)演習(xí)
　　每年應(yīng)安排在不同月份進行類似該礦通風(fēng)系統(tǒng)和反風(fēng)系統(tǒng)的礦井除按有關(guān)規(guī)定進行不同反風(fēng)方式的反風(fēng)演習(xí)外,對于一年四季地面大氣溫差較大的礦井,反風(fēng)演習(xí)的時間每年還應(yīng)安排在不同季節(jié)不同月份進行。只有這樣才能確切地掌握不同季節(jié)自然風(fēng)壓對礦井反風(fēng)的影響程度和礦井反風(fēng)效果,以便為不同季節(jié)準(zhǔn)確采取礦井火災(zāi)應(yīng)變對策提供可靠依據(jù)。例如,該礦的反風(fēng)演習(xí)實踐只證明了利用上述反風(fēng)方式和反風(fēng)系統(tǒng)當(dāng)?shù)孛鏆鉁卦?5℃以上時能實現(xiàn)全礦主要井巷風(fēng)流反向;在3℃以下時新井及二水平巷道風(fēng)流不能反向;但在地面氣溫為3~15℃的時期內(nèi)礦井反風(fēng)效果如何、能否實現(xiàn)全礦主要井巷風(fēng)流反向則不能確定。
　　
　　因此,如果把每年的礦井反風(fēng)演習(xí)都安排在同一月份進行,其作用只能是檢驗反風(fēng)設(shè)施效果和鍛煉、檢驗礦井反風(fēng)組織指揮能力和操作技能,而不能檢驗不同季節(jié)自然風(fēng)壓對礦井反風(fēng)的影響程度。比如該礦,如果以后每年的礦井反風(fēng)演習(xí)仍然安排在2月份、5月份或10月份進行,其指導(dǎo)意義就不如安排在其他月份進行更大,或者準(zhǔn)確地說,應(yīng)安排在地面氣溫為3~15℃的其他時期內(nèi)進行更有意義。所以,對于煤礦企業(yè),如果想通過礦井反風(fēng)演習(xí)獲取制定處理礦井火災(zāi)措施的依據(jù),僅僅按《煤礦安全規(guī)程》、《礦井反風(fēng)技術(shù)規(guī)定》和《礦井防火規(guī)范》等規(guī)定的“每年進行一次反風(fēng)演習(xí)”是不夠的還應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)匾荒晁募镜孛娲髿鉁囟鹊淖兓闆r,合理安排礦井反風(fēng)演習(xí)的時間。
　　
　　3.2采用模擬計算法對礦井反風(fēng)效果進行預(yù)測
　　由于礦井生產(chǎn)特點和經(jīng)營管理的需要,礦山企業(yè)一般習(xí)慣于將反風(fēng)演習(xí)安排在春節(jié)、“五一”和“十一”長假期間,以減少反風(fēng)演習(xí)對生產(chǎn)和勞動組織管理的影響。此外,礦井反風(fēng)是處理礦井火災(zāi)的通風(fēng)措施,井下一旦發(fā)生火災(zāi),其火災(zāi)煙流的氣溫會大大高于正常風(fēng)流的氣溫,而礦井反風(fēng)演習(xí)只是在正常井巷風(fēng)流氣溫下進行的,可以推測這時的自然風(fēng)壓是遠低于火災(zāi)發(fā)生時的自然風(fēng)壓的。所以,從這個意義說,僅用反風(fēng)演習(xí)的反風(fēng)結(jié)果作為制定處理礦井火災(zāi)技術(shù)措施的依據(jù)就有很大的局限性。鑒于此,筆者建議采用模擬計算法來預(yù)測反風(fēng)效果。從原因、條件分析可知,對任何礦井依據(jù)其反風(fēng)方式和反風(fēng)系統(tǒng)都可以繪制出像該礦這樣的反風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖,進而建立與該礦相類似的數(shù)學(xué)模型,即h網(wǎng)自/(h主反-h礦自)>h1—新—3/h外阻從模型中不難看出,除自然風(fēng)壓與地面氣溫和井巷風(fēng)流氣溫相關(guān)外,其他參數(shù)均可通過平時觀測或?qū)ｉT進行通風(fēng)測定獲得,火災(zāi)煙流氣溫也有經(jīng)驗數(shù)據(jù)或通過試驗獲得。因此,可以任意假設(shè)礦井火災(zāi)發(fā)生的不同地點和不同時間(地表氣溫不同),運用該數(shù)學(xué)模型通過計算預(yù)測出相應(yīng)的反風(fēng)效果。運用該方法,還可以預(yù)測不同反風(fēng)方式和不同反風(fēng)系統(tǒng)的反風(fēng)效果(這時的反風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖和數(shù)學(xué)模型要隨之改變)。在計算機技術(shù)高度發(fā)展和普及的今天,運用計算機進行這樣的模擬計算是非常容易、方便和迅速的。所以,如果某礦進行反風(fēng)演習(xí)的目的只是為了解反風(fēng)效果,那么采用模擬計算法是最為合適的。
　　
　　總之,各煤礦應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》等安全法規(guī)的規(guī)定堅持做好每年一次的礦井反風(fēng)演習(xí),以達到檢驗反風(fēng)設(shè)備設(shè)施效果和能力、鍛煉和檢驗管理及技術(shù)人員組織指揮礦井反風(fēng)和操作人員反風(fēng)操作基本技能的目的;對于北方一年四季地面大氣溫差較大的煤礦,還應(yīng)盡量將每年的反風(fēng)演習(xí)安排在不同季節(jié)、不同月份進行。此外,還應(yīng)在平時注意測取和積累相關(guān)的通風(fēng)參數(shù),采用模擬計算法,以達到預(yù)測不同時期、井下不同地點發(fā)生礦井火災(zāi)以及利用不同反風(fēng)方式、不同反風(fēng)系統(tǒng)反風(fēng)效果的目的。