礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。建立合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)是以最經(jīng)濟的方式，向井下各用風(fēng)地點提供足夠的新鮮空氣，保證工作人員的呼吸，稀釋并排除瓦斯等各種有害物質(zhì)，降低熱害，給井下工人創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
合理通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求
合理通風(fēng)系統(tǒng)首先是技術(shù)先進合理、安全可靠和經(jīng)濟效益好，主要體現(xiàn)在：
通風(fēng)系統(tǒng)簡單，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理，能保質(zhì)保量地向用風(fēng)地點穩(wěn)定可靠供風(fēng)。
主要通風(fēng)機性能與網(wǎng)絡(luò)特性相匹配。主要通風(fēng)機的可調(diào)性好、高效區(qū)寬、運行效率高、運轉(zhuǎn)費用少。
具有較高的防災(zāi)和抗災(zāi)能力。不因通風(fēng)系統(tǒng)不合理或不完善而導(dǎo)致災(zāi)害的發(fā)生，而在發(fā)生某種災(zāi)害事故時，可以利用現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)加以控制，使災(zāi)變范圍小。
有利于實現(xiàn)機械化。能適應(yīng)煤炭生產(chǎn)新技術(shù)、新工藝的推廣和應(yīng)用。
經(jīng)濟效益好。包括主要通風(fēng)機的配置、安裝和運轉(zhuǎn)費用低，專用通風(fēng)巷采用經(jīng)濟斷面，維修費用少，局部通風(fēng)機運行費用低，通風(fēng)構(gòu)筑物少等。
建立合理通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則
整體性原則。通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)的子系統(tǒng)，因而在擬定與分析通風(fēng)系統(tǒng)時，必須與其他系統(tǒng)（開拓開采系統(tǒng)、運輸和提升系統(tǒng)等）相協(xié)調(diào)，必須與地質(zhì)和開采條件相適應(yīng)，以選取總體最優(yōu)的通風(fēng)系統(tǒng)。
通風(fēng)系統(tǒng)是進、回風(fēng)井，主要通風(fēng)機及其附屬裝置、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)構(gòu)筑物等多個要素組成的，這些要素之間有機聯(lián)系、相互影響。因此，在分析通風(fēng)系統(tǒng)時，不能單從某一要素考慮，必須從通風(fēng)系統(tǒng)整體考慮。在對生產(chǎn)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進行技術(shù)改造時，不僅要考慮到新系統(tǒng)的先進性，而且要充分利用現(xiàn)有的通風(fēng)井巷和通風(fēng)設(shè)備，以使新老通風(fēng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)起來，保證新老區(qū)的安全生產(chǎn)，構(gòu)成一個合理的新通風(fēng)系統(tǒng)，這是整體性的另一含義。
時間性原則。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)劣，有個時間性問題。
礦井生產(chǎn)由若干個時間段組成（如建井期、投產(chǎn)初期、正常生產(chǎn)期、擴大生產(chǎn)期及礦井收縮期等），且不同的生產(chǎn)期，對通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求也不同。在投產(chǎn)初期或礦井后期，需要的風(fēng)量少、通風(fēng)阻力不大、小能力的主要通風(fēng)機就能滿足要求。正常生產(chǎn)期和擴大生產(chǎn)期需要的風(fēng)量多、井下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、風(fēng)量調(diào)節(jié)頻繁，原來被認為最佳的通風(fēng)系統(tǒng)就可能出現(xiàn)不適應(yīng)而需要改造。因此，選定和分析礦井通風(fēng)系統(tǒng)時，必須緊密結(jié)合生產(chǎn)發(fā)展情況，找出各階段的主要矛盾，集中精力去解決它。當(dāng)然，在擬定和分析某階段通風(fēng)系統(tǒng)時，不僅需要考慮當(dāng)前，也要研究過去和預(yù)測后一時期的需要，避免經(jīng)常出現(xiàn)通風(fēng)工程落后于生產(chǎn)的被動局面。
在正常生產(chǎn)時期，隨著生產(chǎn)的發(fā)展和地質(zhì)條件的變化，會出現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)移或?qū)νL(fēng)要求發(fā)生變化的現(xiàn)象，這樣原來適應(yīng)于某一生產(chǎn)系統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)會變?yōu)椴贿m應(yīng)，此時就必須及時對礦井通風(fēng)系統(tǒng)加以調(diào)整，使其最佳。
由于通風(fēng)構(gòu)筑物的建立或撤除、井巷中礦車或提升設(shè)備的運行、地面大氣條件的變化及爆炸或火災(zāi)事故的發(fā)生，都會引起通風(fēng)狀況的變化。因此，不能靜止地研究正常時期的通風(fēng)系統(tǒng)，還要考慮到各種可能性（如風(fēng)門開啟、事故造成系統(tǒng)的破壞等）預(yù)測和增強通風(fēng)系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)性。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理性分析
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性表現(xiàn)在通風(fēng)系統(tǒng)的安全性、有效性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性諸方面。概而言之，凡是符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，滿足對礦井通風(fēng)系統(tǒng)基本要求的都屬于合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，但合理的不一定是最優(yōu)或較優(yōu)。目前，礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題主要有以下幾種：
通風(fēng)機的效率低。全國30 個礦務(wù)局使用老型號軸流式通風(fēng)機（100 臺風(fēng)機）的調(diào)查，49% 的風(fēng)機運行效率低于50% 。造成電能浪費。
驅(qū)動風(fēng)機電機額定功率過大，電機效率低。電機的效率η和功率因數(shù)cos φ是隨其負荷率（實際輸出功率與額定功率之比）的變化而變化的。負荷率接近1 時，η和cos φ最大，當(dāng)負荷在0.5 以下時，η和cos φ迅速下降，目前不少礦井存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象。
通風(fēng)阻力大，阻力分布不合理。據(jù)統(tǒng)計資料，全國國有重點煤礦中有40% 屬中等和高阻力礦井。其中占礦井總數(shù)14.9% 的高阻力礦井共93 對，而這些礦井主要通風(fēng)機的電耗占全國國有重點煤礦的一半，少數(shù)幾個高阻力礦井的通風(fēng)電耗，占原煤電耗的一半以上。在新井設(shè)計中，礦井通風(fēng)系統(tǒng)以進風(fēng)段阻力占總阻力的25% 、用風(fēng)段占45% 、回風(fēng)段占30% 為宜。而現(xiàn)場實測表明，大多數(shù)礦井回風(fēng)段的通風(fēng)阻力占總阻力的60% ～85% 。實測表明，高阻力區(qū)段往往只分布在某些地段或局部地點，其原因主要是有效通風(fēng)斷面過小、風(fēng)速過大、拐彎過急過多。
風(fēng)量不足、漏風(fēng)多。有的礦井由于全礦或采掘面供風(fēng)量不足，或風(fēng)流串聯(lián)次數(shù)多，往往造成某些地點瓦斯積聚、礦塵濃度超標，直接威脅著安全生產(chǎn)。保質(zhì)保量地向用風(fēng)地點供風(fēng)，減小漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量率，是通風(fēng)系統(tǒng)有效性表現(xiàn)之一，也是防止瓦斯積聚、保證安全生產(chǎn)的重要措施。
風(fēng)流不穩(wěn)定。風(fēng)流不穩(wěn)定的主要原因有：角聯(lián)網(wǎng)路多；主要通風(fēng)機在駝峰區(qū)附近工作；風(fēng)門數(shù)量多、位置不當(dāng)、管理欠妥；自然風(fēng)壓有季節(jié)性變化，作用在某些分支風(fēng)路上；多風(fēng)機相互干擾，甚至相互“搶風(fēng)”等。
具有上述問題的礦井，均需要進行系統(tǒng)調(diào)整分析，選擇較優(yōu)的方案進行通風(fēng)系統(tǒng)改造，以保證其安全性、有效性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，保障礦井安全生產(chǎn)。
提高礦井合理通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的途徑
風(fēng)流不穩(wěn)定表現(xiàn)為井巷中風(fēng)流方向不穩(wěn)定或風(fēng)量變化幅度超過允許范圍。這類現(xiàn)象對安全管理極為不利，是導(dǎo)致煤礦事故的原因之一。在用風(fēng)地點或瓦斯涌出的巷道中，風(fēng)流方向不穩(wěn)定或風(fēng)量變化幅度過大，可能會導(dǎo)致超限，或火區(qū)難以控制?？梢姷V井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性不僅是一項技術(shù)指標，也是一項重要的安全指標。要防止礦井內(nèi)風(fēng)流不穩(wěn)定，主要可以從以下幾方面入手：
防止主要通風(fēng)機工作不穩(wěn)定。選擇風(fēng)機時，必須使風(fēng)機性能與井下風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)相匹配，防止風(fēng)機工況點進入不穩(wěn)定區(qū)。對于單臺風(fēng)機運轉(zhuǎn)的礦井，必須設(shè)法降低風(fēng)機工作風(fēng)阻，主要是井下風(fēng)網(wǎng)阻力，特別是回風(fēng)段阻力。多臺風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)的礦井，要盡量避免生產(chǎn)過于集中在某一翼或一采區(qū)，各臺風(fēng)機能力應(yīng)基本一致，避免相差太大，要設(shè)法減少公共段風(fēng)阻。自然風(fēng)壓變化較大的參數(shù)，避免當(dāng)?shù)V井反向自然風(fēng)壓增大時，風(fēng)機工況點進入不穩(wěn)定區(qū)。平時應(yīng)加強風(fēng)機的維修，消除風(fēng)機機械系統(tǒng)損壞和供電系統(tǒng)故障，使風(fēng)機保持良好的工作性能。
改善井下風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。保質(zhì)保量地構(gòu)筑風(fēng)門，加強風(fēng)門管理與維護，防止風(fēng)流短路而導(dǎo)致某些用風(fēng)地點風(fēng)量不足甚至無風(fēng)。加強角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的管理，有計劃地設(shè)置、合理利用有益角聯(lián)，設(shè)計時盡量避免，生產(chǎn)中要嚴格控制和及時處理有害角聯(lián)。
