摘　要：通过某矿的反风演习,分析了自然风压对具有多风井多水平通风矿井反风的影响,给出计算主要井巷风流能否反向条件的数学模型,并提出了每年的反风演习应安排在不同月份进行和采用模拟计算法预测矿井反风效果的建议。
　　
　　关键词：自然风压;矿井反风;矿井火灾;对策建议
　　　　
　　矿井反风技术是指当井下发生火灾时,利用预设的反风设施,人为地改变火灾烟流方向而采取的通风措施。其目的是限制灾区范围扩大,保护受烟流威胁的人员安全撤退,减少人员伤亡。反风演习是考察灾变时期矿井反风效果,锻炼与检验反风组织指挥管理人员、机电与通风技术人员、主要通风机司机等有关人员的基本技能以及通风设施反风性能的重要手段。因此,《煤矿安全规程》、《矿井反风技术规定》、《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》等都做了“矿井每年应进行一次反风演习”的规定。
　　
　　自然风压是由于进回风两侧空气柱质量不同而产生的压差。空气柱质量的大小又取决于空气柱的温度和高度。所以,只要存在标高差和气温差的井下连通巷道之间必然存在自然风压。当矿井自然风压的方向与主要通风机风压一致时,矿井自然风压帮助主要通风机通风;当矿井自然风压的方向与主要通风机风压不一致时,矿井自然风压就成为主要通风机的通风阻力,从而降低风机的通风能力。本文所述的“多风井多水平通风矿井”是指具有多个连通地表大气的通风井口和多个通风水平的矿山。这样的矿山不仅在整个矿井的总进风井口和总回风井口之间存在着整个矿井的综合自然风压,即矿井自然风压,而且在矿井内部的各个不同闭合风路中还存在着网孔自然风压,特别是不同通风井之间由于井口都直通地表大气而形成闭合的网孔,所以也存在着网孔自然风压。
　　
　　1　问题的提出
　　
　　笔者在某煤矿工作期间,因从事矿井通风与安全技术管理工作,参与了该矿的4次反风演习。从反风效果看,这4次反风演习虽然采用的都是同一反风方式和反风方法,而且反风系统也相差不大,但由于反风演习所处的季节不同,反风效果也有很大差异。尤其是在冬季的反风演习中,出现了某些主要巷道和井筒风流逆转(风流不能反向)的现象。
　　
　　1.1矿井通风系统
　　
　　该矿当时共有3个通风水平:总回风水平,标高-121m;一水平(生产水平),标高-310m;二水平(生产准备水平),标高-490m。共有3个进风井:副井和对角进风井,至一水平;新进(综合提升井),至二水平。共有2个回风井:中央边界回风井,至总回风水平;对角回风井,至一水平。通风方式为中央边界与中央对角混合抽出式,属于多风井多水平通风矿井,其通风系统如图1所示。
 

　　1.2矿井反风演习概况
　　
　　该矿进行的这4次反风演习,均采用中央主要通风机单台反风的反风方式(停对角风机),反风方法都是利用风机反风道进行反风。4次反风演习时的地面大气温度、风机的反风压力,以及反风时井下主要井巷的风流状况如表1所示。
 

　　由上述反风演习看出,在春、秋季节(地面气温高于15℃),全矿主要井巷风流能够全部反向;在冬季(气温低于3℃),新井及二水平巷道风流不能实现反向。这就说明,在冬季一旦新井及其井底车场或二水平巷道发生火灾时,是不能采用上述反风方式和反风系统进行反风处理的。