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矿井通风 目录 一 补充绪论第一章井下空气第二章通风系统第三章矿用通风机第四章掘进通风二 第五章矿井通风网络分析第六章矿井需风量与风量调节第七章矿井空调第八章通风测量第九章通风质量标准化标准第十章安全评估 绪论 提高记忆的方法 煤矿安全技术培训提高记忆效率的方法学习要讲求策略 关键是记忆策略 记忆策略指的是根据一定的目的 对记忆方法的选择 运用和调控 记忆策略的基础是记忆方法 记忆方法的运用是否恰当 直接影响学习效果 记忆策略的核心 是根据预定目的 通过自我意识对学习方法进行自我监控 把记忆方法提到一个新的更高的水平 保证最佳的记忆效果 在培训中应注意学会 1 识记的策略 1 有目的的识记 2 先理解后识记 3 识记与操作相结合 4 保持良好的情绪 绪论 提高记忆的方法 2 复习的策略 要及时复习 经常复习 边复习边思考 在复习中要整理好课堂笔记和读书笔记 3 提取的策略 记忆术 提取要依靠线索 一靠联想二靠记忆术 记忆术就是记忆方法 1 直观形象记忆法 2 歌诀记忆法 3 特征记忆法 4 谐音记忆法 5 比较记忆法 3 重点记忆法 7 自编提纲记忆法 8 图表记忆法 绪论 绪论培训要求1 应该了解内容 煤矿加强通风及通风管理的重要性第一节井下空气的成分2 必须掌握内容 1 空气的主要成分及特性 2 有害 有毒气体的特性及 规程 规定 3 有害 有毒气体的主要防治措施 一 加强通风及通风管理的重要性 加强通风及通风管理的重要性 保证煤矿通风是煤矿安全生产的首要任务 通风不保证 井下工作人员随时有死亡危险 通风不保证 不但能直接引发事故 而且往往是 祸不单行 不但能引发窒息 中毒 瓦斯煤尘爆炸事故 而且在火灾 顶板 水灾等事故中引发其他事故 如 2004 3 29 湖南涟源香花台煤矿发生瓦斯爆炸 截止31日16 30分 井下共有14人 8人死亡 2人受伤 4人失踪 该矿2002 8被水淹 目前一直在排水 尚未恢复生产 又如 2003 12 5 沙湾苇子沟煤矿 靠自然通风 乱采滥挖 井下局扇安装在回风中 又使用普通电气设备 引发瓦斯煤尘爆炸 造成5人死亡 又如 下页 加强通风及通风管理的重要性 2003 11 22 河南内汝州市孙店煤矿发生特大瓦斯爆炸事故 死亡22人 1人失踪 直接经济损失411 3万元 原因 立井西大巷更换电缆开关 掘进面停风7小时以上 造成瓦斯积聚达到爆炸浓度 该矿负责人仍违章指挥工人冒险作业 违章放炮 炮火引起瓦斯爆炸 处理 主要生产负责人李占林在事故中死亡 不予追究责任 法人代表依法追究刑事责任 生产 安全 技术 机电矿长 安全科长事后逃匿 依法追究刑事责任 煤师兼安全员 两个瓦检员事后逃匿 负有主要责任 公安机关立案侦察 正副市长 公安局长 等分别受到党政处分 此类事故不胜枚举 所以必须加强通风 绪论 二 工作环境的特殊性 地表大气与井下空气靠自然通风和空气扩散所进行的交换量很小 氧气减少 开采活动破坏了地层原始的平衡状态 涌水和突水 有毒 有害气体增加 热量散发 在矿物的采 掘 装 运过程中 会产生粉尘 污染井下空气 井下无自然光源 阳光 照明条件差 井下各类机电设备和放炮产生噪音 工作空间受限 使井下的工作环境恶化 绪论 三 矿井通风的目的 1 供给井下充足的新鲜空气 2 排除 冲淡井下有害有毒气体 3 改善矿井气候条件 创造良好的工作环境 4 提高矿井的抗灾能力 新风 进风 风流流入井下后 没有经过工作面前 成分没有发生变化 污风或乏风 回风 风流经过工作面后 其成分发生了变化 第一章井下空气 第一节井下空气的成分空气 干空气 水蒸气 湿空气表1 1干空气的标准成分 p1 第一章井下空气 第一节井下空气的成分一 井下空气的主要成分 氧气和氮气及少量二氧化碳 一 氧气 O2 1 特征 三无 相对密度为1 11 供人呼吸 支持燃烧 空气中约占20 96 2 人耗量 静止状态下耗氧量0 25l min 工作时耗氧量1 3l min 3 对人的作用浓度 当浓度小于17 时 呼吸困难 心跳加快 当浓度小于15 时 无力进行劳动 当浓度小于12 时 有生命危险 当浓度小于3 时 立即死亡 4 规程 规定 工作面进风流中 20 第一章井下空气 二 氮气 N2 1 特征 三无 相对密度为0 97 微溶于水 不助燃 无毒 但当氮气浓度升高时 氧气浓度相对减少 可引起缺氧窒息 是井下有害气体的一种 空气中约占79 2 主要来源 煤中固有 坑木腐烂 井下大小便 注 规程 无具体规定 必须加强防范 第一章井下空气 三 二氧化碳 CO2 1 特征 无色 略有酸味 相对密度1 52 不助燃烧 易溶于水 对人的呼吸有刺激作用空气中约占0 04 2 对人的作用浓度 1 呼吸急促 5 8 呼吸加快1倍以上 10 以上有窒息危险 窒息特征略 3 主要来源 工作人员呼吸 煤中固有 煤氧化 坑木腐烂 爆炸 火灾 井下大小便 4 规程 规定 在采掘工作面进风流不得超过0 5 在采掘工作面和采区的回风流中 不得超过1 5 在矿井和一翼的总回风不得超过0 75 第一章井下空气 第一节井下空气的成分二 井下空气中常见的有毒 有害气体主要有 1 有毒气体 一氧化碳 CO 二氧化氮 NO2 硫化氢 H2S 二氧化硫 SO2 等 2 有害气体 氮气 N2 二氧化碳 CO2 甲烷 CH4 氢气 H2 等 下面具体讲授 第一章井下空气 一 一氧化碳 CO 1 特征 三无 相对密度0 97 微溶于水 可燃可爆 爆炸浓度13 75 剧毒 与血亲和力比氧气大250 300倍 血液中毒 2 中毒浓度 0 128 0 5 1h 反映迟钝 丧失行走能力 0 4 30min内死亡 昏死 死亡特征略 3 主要来源 火灾 爆炸 炮烟 4 规程 规定 井下不允许超过0 0024 24ppm 第一章井下空气 二 二氧化氮 NO2 1 特征 红褐色气体 相对密度1 59 易溶于水 与水结合形成硝酸 对眼 鼻 呼吸系统有强烈刺激和腐蚀作用 呼吸系统中毒 2 中毒浓度 0 01 强烈刺激呼吸器官 咳嗽 痉挛 呕吐 腹泻 神经麻木 0 025 5 m 马上死亡 3 主要来源 井下放炮 4 规程 规定 井下不允许超过0 00025 第一章井下空气 三 硫化氢 H2S 1 特征 无色 略有甜味道 有臭鸡蛋味 相对密度1 19 易溶于水 可燃可爆 爆炸界限4 45 剧毒气体 神经中毒 2 中毒浓度 0 0001 有臭鸡蛋味 0 02 刺激眼 喉 呕吐 头痛 乏力 0 05 0 5h 有死亡危险 3 主要来源 坑木腐烂 含硫矿水解 井下大小便 老窑水 煤中涌出等 4 规程 规定 井下不允许超过0 00066 第一章井下空气 四 二氧化硫 SO2 1 特征 无色 酸味道 硫磺气味 相对密度2 32 易溶于水 剧毒气体 呼吸系统中毒 2 中毒浓度 0 05 马上死亡 3 主要来源 矿井火灾 爆破工作 4 规程 规定 井下不允许超过0 0005 第一章井下空气 三 井下主要有害气体 一 甲烷 CH4 1 特征 俗称瓦斯 沼气 三无 但 与其他气体化合有苹果香气味 相对密度0 554 绝对密度0 716 m 扩散性极强 本身不燃不爆 与空气混合可燃可爆 爆炸界限5 16 达到43 时 氧气降低到12 有窒息危险 2 主要来源 煤中固有 3 规程 规定如下 第一章井下空气 1 采掘工作面进风 局扇开关10m内 串联进风流不得超过0 5 2 总回风 一翼回风 不得超过0 75 3 采区回风 采掘工作面 采掘工作面回风都不得超过1 4 排放瓦斯回风流 采掘工作面断电浓度不得超过1 5 5 达到2 体积0 5m 为局部积聚 必须进行排放 排放严禁 一风吹 6 达到3 不能排放 必须在24小时内封闭 第一章井下空气 二 氢气 H2 1 特征 三无 相对密度0 07 可燃可爆 爆炸界限4 74 2 主要来源 火灾 爆炸 井下充电 3 主要危害 井下发生火灾 抢险救灾中用水灭火时 极易造成烧伤 灼伤事故 4 规程 规定 井下不允许超过0 5 第一章井下空气 四 矿内有毒有害气体防治主要措施 1 加强通风 向矿内连续供给新鲜风流 使之达到安全浓度 2 抽放瓦斯 采煤工作面瓦斯大于5m min 掘进工作面大于3m min 必须抽放 3 煤体注入石灰水以减少H2S和SO24 放炮使用水炮泥 放炮前后必须喷雾洒水 必须等炮烟吹散后方可进入采掘进工作面 5 防止煤炭自燃 6 采取综合防尘措施 7 发生爆炸 火灾 煤与瓦斯突出等事故时 及时佩带自救器 第一章井下空气 第二节空气的物理性质与状态参数培训要求应该了解内容 井下空气参数 例如空气密度 温度 湿气等 第一章井下空气 第二节空气的物理性质与状态参数物性参数与状态参数一 空气的物性参数1 气体常数pv RT干空气的折合分子量Md为28 97 折合气体常数Rd为287J kg K 水蒸汽的分子量Mv为18 015 气体常数为461 5287J kg K 湿空气的折合分子量和折合气体常数与水蒸汽的分压力有关 分压力越大 则折合分子量越小 折合气体常数越大 第一章井下空气 第二节空气的物理性质与状态参数2 比热在常温常压下 干空气的定压比热为1 01kJ kg K 水蒸汽的定压比热为1 85kJ kg K 3 粘度动力粘性系数 单位 Pa s运动粘性系数 单位 m2 s在0 下 1 6858 10 5Pa s 1 30 10 5 s在20 下 1 7946 10 5Pa s 1 49 10 5 s 第一章井下空气 二 空气的状态参数1 压力p 单位 帕 Pa 1Pa 1N 1bar 105Pa 1atm 101324 96Pa 2 水蒸汽分压力 将一定量的湿空气中的水蒸气抽出 使其保持与原来湿空气相同的温度和压力 这时的水蒸气的压力叫水蒸气分压力 符号 Pv 同样有干空气分压力Pd 空气压力等于水蒸气与干空气分压力之和 3 密度与比容密度符号 单位kg m3 1 287T P 0 378P Pa或 0 465P Tkg m 其中T 273 t T 绝对温度K 第一章井下空气 二 空气的状态参数4 温度t 摄氏 摄尔沙斯 温度 单位 我国常用 t 9t 5 32t 华氏 华伦海特 温度 外国常用 如 t 20 则 T 273 20 293K t 9 20 5 32 68 第一章井下空气 7 绝对湿度与相对湿度 1 绝对湿度 单位体积空气中所含水蒸气质量 符号 单位 kg m 2 相对湿度 空气的水蒸气的分压力Pv与相同温度下水蒸气的饱和压力Ps的比 即 Pv Ps 100 相对湿度的测量见第八章 第一章井下空气 第三节井下气候条件培训要求1 应该了解内容 矿井常用的热应力指标 2 必须掌握内容 1 矿井通风的目的 2 气候因素 3 规程 102条温度规定 第一章井下空气 第三节井下气候条件一 热应力指标人体在静止状态下产热量大约70 100W 在水平巷道中行走能量消耗约290W 人体主要散热方式 对流换热 辐射 汗液蒸发决定人体表面散热速度的因素主要有 空气温度 湿度 风速 平均辐射温度 井下气候标准 生产矿井采掘工作面气温不得超过26 机电硐室不得超过30 常用的热应力指标 干球温度 空气一般温度 Td 湿球温度 温度计包湿的温度 Tw 有效温度 tB 导引温度 tr 同感温度 tR 综合指标 卡他度 衡量人体散热指标 K F t其中k 卡它度值 毫卡 秒 平方厘米 F 卡它计常数 毫卡 平方厘米 舒适k值 轻劳动 6 中等 8 繁重 10 SYT 第二章通风系统 第一节矿井通风系统培训要求 必须掌握内容 1 什么叫通风系统 2 矿井通风方式的种类 3 主扇的工作方法及适用条件 4 选择通风系统的安全原则 5 通风系统图的内容 绘制要求 第二章通风系统 第一节矿井通风系统矿井通风系统矿井通风方式 主扇的工作方法 通风网络及通风构筑物的总称 主要由风机和通风网路两部分组成 一 矿井通风方式1 中央式 1 中央并列式 第二章通风系统 1 优点 进回风布置在中央工业广场内 地面建筑和供电集中 建井期短 便于贯通 初期投资少 出煤快 护井煤柱较小 井筒延深时通风较方便 反风容易 便于管理 2 缺点 风流路线长 阻力大 漏风大 工业广场受主扇噪音影响和回风流污染 3 适用条件 煤层倾角大 埋藏深 井田走向长度不大 瓦斯与自然发火都不严重的矿井 第二章通风系统 2 中央分裂式 中央边界式 第二章通风系统 1 优点 通风阻力较小 内部漏风较少 工业广场不受主扇受主扇噪音影响和回风流污染 2 缺点 风流路线较长 阻力较大 3 适用条件 煤层倾角小 埋藏浅 井田走向长度不大 瓦斯与自然发火比较严重的 第二章通风系统 2 对角式1 两翼对角式 第二章通风系统 1 优点 风流路线短 阻力小 漏风少 安全出口多 便于风量调节 风压稳定 工业广场不受噪音和空气污染 2 缺点 井口安全煤柱压煤较多 初期投资大 投产较晚 3 适用条件 井田走向长 产量大 所需风量大 瓦斯大 自然发火严重的矿井 第二章通风系统 2 对角式2 分区对角式 简称分区式 1 优点 每个采区有独立的通风系统 便于风量调节 安全出口多 抗灾能力强 初期投资少 出煤快 2 缺点 占用设备多 管理分散 矿井反风困难 3 适用条件 煤层埋藏浅 地表高低起伏大 无法开掘总回风巷 第二章通风系统 第二章通风系统 3 区域式 1 优点 及可以改善通风条件 又能缩短建井工期 风路短 阻力小 漏风少 网络简单 风流易于控制 安全出口多 安全性好 便于风机选择 2 缺点 通风设备多 管理分散 3 适用条件 井田范围大 储量丰富 瓦斯含量较大的特大型矿井 第二章通风系统 第二章通风系统 4 混合式 1 并列与对角混合 2 分列与对角混合 第二章通风系统 1 优点 回风井多 通风能力大 布置较灵活 适应性强 2 缺点 通风设备多 管理复杂 易形成角联小系统 造成风流不稳定 抗灾能力差 3 适用条件 井田范围大 地质和地面地形复杂 产量大 瓦斯涌出量大的矿井 第二章通风系统 第一节矿井通风系统二 主要通风机的工作方法一 抽出式 第二章通风系统 二 主要通风机的工作方法 一 抽出式 负压 井下压力变化情况P 主扇开动压力 主扇停止压力 第二章通风系统 1 优点 主扇按在回风井 便于运输管理 主扇抽风时井下处于负压状态 有利于有害气体排除 一旦停风 有害气体暂时涌出少 便于井下人员撤退 2 缺点 漏风由外向里 增加了回风巷的有害气体浓度 温度低的矿区 进风井易结冰 对运输 行人多有不便 3 适用条件 井田内废旧老窑和采空区少 瓦斯涌出量较大的矿井 第二章通风系统 二 压入式 第二章通风系统 二 主要通风机的工作方法 一 压入式 正压 井下压力变化情况P 主扇开动压力 主扇停止压力 1 优点 冒落区裂隙通达地面时 压入式通风采空区的有害气体和煤炭自燃生成的有毒气体 通过塌陷区向外漏出 有利于安全 进风井有风门 井口不易结冰 2 缺点 进风井设风门不利于运输和管理 主扇一旦停风 井下压力迅速下降 造成瓦斯大量涌出 有效风量小 有害有毒气体向外泄露 煤炭自燃预兆不易发现 3 适用条件 开采水平浅 瓦斯涌出量小 生产能力小的矿井 第二章通风系统 第二章通风系统 三 混合式 第二章通风系统 1 特点 具有抽出 压入两种通风方法的优缺点 进风侧处于正压 回风侧处于负压 工作面大致处于中间 采空区连通地表的漏风因而较小 通风能力大 但通风管理复杂 2 适用条件 通风能力需增加的老矿延深或改造的低瓦斯矿 而新建和高瓦斯矿不宜采用 第二章通风系统 三 选择矿井通风系统的安全原则1 要有完整的独立通风系统 每一通风系统至少有一个进风井和一个回风井 例1 2005年3月19日12时15分 山西省朔州市平鲁区白塘乡细水煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故 并波及相邻的康家窑煤矿 两矿共计72人死亡 其中细水煤矿52人 康家窑煤矿20人 直接原因 在责令停产施工和作业超通风能力冒险生产 在一个区域内布置6个回采工作面 1个掘进工作面作业 造成工作面风流短路 瓦斯积聚达到爆炸界限 明火放炮引起瓦斯爆炸 因细水煤矿和康家窑煤矿井下巷道连通 造成了事故的扩大 三 选择矿井通风系统的安全原则 例2 2005年5月20日 山西临汾地区临汾市蒲县克城镇后沟煤矿 乡镇有证 发生局部瓦斯爆炸 造成该矿14人死亡 该矿瓦斯爆炸后产生的有害气体通过井下巷道窜入相邻的沙坪子矿 造成沙坪子矿6人窒息死亡 该事故共造成20人死亡 三 选择矿井通风系统的安全原则 2 进风井口必须布置在粉尘 有害气体和高温气体不能侵入的地方3 通常以罐笼提升井兼做进风井 回风井则常是专用风井 装有带式输送机的井筒和箕斗提升井不应兼做风井 4 通风系统简单 风流稳定 易于管理 5 发生事故时 风流易于控制 人员便于撤出 6 所有矿井都要采用机械通风 矿井主要通风机必须安在地面 矿井不得采用局部通风机群作为主要通风机用 三 选择矿井通风系统的安全原则 7 多风机并联运转时 其公用段阻力应小于任一风机风压的20 8 开拓新水平的回风流应能直接进入总回风道 每一个生产水平和采区 都必须布置单独的回风道 实行分区通风 井下爆破材料库 井下充电室 机电硐室必须有单独的新鲜风流通过 回风风流应引入回风巷 9 满足防治瓦斯 火 尘和水对矿井通风系统的要求 10 尽量减少通风构筑物设施和对角巷道的布置 以免引起大量漏风和防止风流发生反向 这是安全出口吗 如此出口需要 攀岩 技术 谈何安全 瓦斯煤尘爆炸进风井惨状 第二章通风系统 第一节矿井通风系统四 通风系统图与网络图 一 通风系统图矿井通风系统图必须标明以下内容 1 矿井通风系统的风流路线和风流方向 2 各巷道 硐室和工作面的风量值与阻力值 3 通风 防火 防尘设施和各通风构筑物的安装地点 以及火区位置和范围 4 通风部门要按季绘制 按月修改 开采几个煤层必须有矿井通风系统图和分层通风系统图 第二章通风系统 第一节矿井通风系统 二 通风网络图 绘制步骤P21 22 第二章通风系统 第二节采区通风系统培训要求1 应该了解内容 下行通风的特点及适用条件 2 必须掌握内容 1 串联通风的危害 2 规程 对串联通风工作面的有关规定 3 采区通风构筑物的种类 用途 4 矿井反风的目的和反风方式种类 第二章通风系统 第二节采区通风系统一 采区通风系统的基本要求1 每一个生产水平和采区 都须布置单独的回风道 实行分区通风 2 回采和掘进工作面都应独立通风 有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定 3 有突出危险的煤层 回采工作面严禁采用下行通风 4 掘进和回采工作面的进回风 都不得经过采空区或冒落区 5 采空区须及时 45天内 封闭 第二章通风系统 第二节采区通风系统一 采区通风系统的基本要求6 倾斜运输巷道中 不应设置风门 7 掘进巷道与其它巷道贯通前 通风部门必须预先做好调整通风系统的准备工作 贯通后须立即调整系统 防止瓦斯积聚 待风流稳定后 才可恢复工作 8 为了便于在火灾时控制风流 扑灭火灾和防止烟气中毒事故 采区内应选择适宜地点预设反风门或防火门 第二章通风系统 第二节采区通风系统二 采区上 下山的布置 一 上 下 山的数目每一采区至少要有两条上 下 山 即运输机上山及轨道上山 其中一条进风 一条回风 生产能力特大或瓦斯涌出量大 或上 下多区段同时生产 或有煤与瓦斯突出危险的采区 往往增开一条或多条通风行人上山 二 进 回风上山的选择轨道上山进风 运输机上山回风运输机上山进风 轨道上山回风 三 中央上山和边界上山 第二章通风系统 第二节采区通风系统三 关于串联通风1 什么叫串联通风 井下风流流经用风地点后没有排入回风巷而又流入下一用风地点的风流流动形式 2 串联通风危害 1 风路长阻力大 2 各点风量相同难调节 3 被串联通风工作面工作条件差 4 易发生瓦斯 煤尘爆炸 中毒窒息类事故 并易形成事故扩大 第二章通风系统 四 关于采掘工作面串联通风1 原则 采 掘工作面都应独立通风 2 前提条件 同一采区 同一煤层上下相连的两个工作面 3 数量要求 回采面和与其连接的掘进面 掘进面和与其相邻的掘进面 在独立通风有困难时 在制定措施后 可以串联通风 但串联次数不得超过一次 4 装备要求 在进人上述串联工作面的风流中 必须装有瓦斯自动检测报警断电装置 瓦斯和二氧化碳浓度 报警浓度 0 5 断电浓度 0 5 复电浓度 0 5 其它有害气体应符合 规程 规定 5 严禁行为 在有瓦斯 二氧化碳 喷出或有煤与瓦斯 二氧化碳 突出的煤层中 严禁任何两个工作面串联通风 第二章通风系统 第二节采区通风系统五 长壁工作面通风系统的类型和特点 一 长壁采煤工作面进 回风巷的布置形式 第二章通风系统 六 长壁工作面通风系统的类型和特点 二 采用上行风或下行风下行风与顺向通风联邦德国1980年5月用下行风的采面占45 前苏联 美国 英国等国家都有不同程度的应用 我国平顶山 徐州 中梁山 芙蓉 涟邵 邢台 阜新 淮南 淄博等等局矿也先后采用下行风 用下行风顺向通风 与上行风相比 有以下几个特点 1 降尘方面2 降温方面3 瓦斯涌出方面4 防灭火方面 第二章通风系统 七 采区的通风构筑物为了保证井下风流沿设计的路线流动 各个用风地点得到所需风量 不得不在通风系统中设置一些通风构筑物 以控制风流的方向和数量 采区内的主要通风构筑物有 风桥 挡风墙 风门和调节风窗 通风构筑物的数量 位置和质量对通风系统的安全性 可靠性 抗灾能力和经济效益起着十分重要的作用 第二节采区通风系统 一 风桥1 作用 隔开交叉风路 防风流短路 2 种类 绕道式 永久性 铁筒式 临时性 3 要求 1 绕道式 1 风量 10 20m3 s 2 材料 混凝土或料石 3 地点 前后6米支架牢固 顶底板稳定 4 尺寸 厚度 0 45m s 所在巷道断面的4 5 坡度 25 第二节采区通风系统 2 铁筒式 1 风量 10m3 s 风速 10m s 2 材料 钢板 3 尺寸 厚度 5mm 直径 750mm 4 其他 漏风率 2 5 通风阻力 150Pa 风桥符号 第二节采区通风系统 4 风桥损坏事故2000年9月5日9点55分 山西某矿井下施工时破坏盘区风桥 致使风流短路20h 51408 1掘进头瓦斯积聚 设备检修 发生撞击火花而引爆瓦斯 29人死亡 2人下落不明 轮胎煤矿发生撞击火花而引爆瓦斯7人死亡 第二节采区通风系统 二 密闭1 作用 截断风流 2 分类 1 按时间性分为临时密闭 半永久 永久密闭 2 按用途分为防灭火密闭 一般密闭 耐爆密闭 3 要求 1 临时密闭1 掏槽深度 岩巷 0 3m 煤 半岩 0 5m 2 地点选择 前后5m巷道支护完好 顶底板完整 无积煤 无淋水 第二节采区通风系统 3 密封要求 木板鱼鳞搭接 黄土 石灰抹面 基本不漏风 4 安全要求 20米外设立栅栏 警标和记录牌 每班至少检查1次瓦斯等有关气体 2 永久密闭1 掏槽深度 岩巷 0 5m 煤 半岩 1m 标准化要求 0 2m 安全评估 0 3m 2 地点选择 前后5m巷道支护完好 顶底板完整 无积煤 无淋水 第二节采区通风系统 3 密封要求 不得有对缝 空缝 平整度凹凸 0 1m 黄土 石灰抹面刷白 不漏风 防灭火密闭要求 耳听无声 手拭无风 炮线不进 4 厚度要求 上宽 0 45m 下宽 1m 标准化要求 0 5m 安全评估 0 6m 5 设施要求 密闭内有水 要留反水管 要留观测孔 平时保持密封 4 安全要求 20米外设立栅栏 警标和记录牌 每班至少检查1次瓦斯等有关气体 并进行编号管理 第二节采区通风系统 三 风门1 作用 即截断风流 又要行人 行车 2 分类 普通风门 自动风门 机械传动 电动 气动 水动等 3 数量及间隔要求 至少两道 行车间隔距离 1列车长度 行人间隔距离 5m 4 普通风门要求 1 迎风开启 角度80 85 2 门墙掏槽厚度 煤 0 3m 岩石 0 2m 门墙厚度 0 3m 门板厚度 木料 30mm 铁板 2mm 第二节采区通风系统 3 地点选择 前后5m巷道支护完好 顶底板完整 无空帮 无空顶 无裂缝 无淋水 4 密封要求 电缆 水管 压风管等的孔口要设法堵严 双门要有闭锁性 漏风率 2 例 某矿管理混乱 安装设备风门常开 造成风流短路 采煤工作面无风 造成支架顶部冒落区瓦斯积聚 又遇顶部自燃 发生瓦斯爆炸 其中安装设备的85人中75人死亡 7人受伤 第二章通风系统 第二节采区通风系统八 局部反风1 矿井反风的目的 当井下一旦发生火灾时 能够按需要有效地控制风流方向 确保安全撤离和抢救人员 防止火灾区扩大 并为灭火和处理火灾事故提供条件 2 矿井反风方式有全矿性反风 区域性反风和局部反风三种 3 当采区内发生火灾时 主要通风机保持正常运行 通过调整采区内预设风门开关状态 实现采区内部部分巷道风流的反向 把火灾烟流直接引向回风道的反风方式 称为局部反风 如果火灾发生在某一采区或工作面的进风侧 应当采用局部反风措施 防止火灾烟流进入人员汇集工作地点 减少灾害损失 图2 10局部反风示意图 6 1 采区回风斜巷2 170m运输大巷3 绞车硐室4 采区进风巷5 采区轨道下山6 采区专用反风巷7 采区胶带输送机下山8 采煤工作面回风巷9 采区变电所10 采煤工作面进风巷11 掘进工作面12 水泵房13 采煤工作面 培训要求1 应该了解内容 对旋式风机的特点 2 必须掌握内容 1 通风动力的种类 2 矿用风机的种类及特点 3 主扇的安装 管理要求 第三章矿用通风机 第一节通风机的构造和原理培训要求1 应该了解内容 对旋式风机的特点 2 必须掌握内容 1 通风动力的种类 2 矿用风机的种类及特点 3 主扇的安装 管理要求 第三章矿用通风机 一 通风动力的种类 1 自然风压 2 机械风压2 矿用通风机按其用途可分为 主要通风机辅助通风机局部通风机3 按其结构和工作原理分为 离心式通风机轴流式通风机 第一节通风机的构造和原理 二 离心式通风机1 进风口 2 工作轮 3 螺形机壳 4 前导器 第一节通风机的构造和原理 图3 2叶片出口构造角 11 1 轮毂2 转向3 叶片 1 2 3 第一节通风机的构造和原理 三 轴流式风机的构造及工作原理 第一节通风机的构造和原理 图3 4叶片安装角 第一节通风机的构造和原理 三 对旋式通风机的工作原理及特点KDZ型对旋轴流式通风机的结构示意图 第一节通风机的构造和原理 对旋式风机有以下特点 18 19 1 对旋式系列风机是无静叶轴流式风机 第二级风叶轮兼备着普通轴流式风机中静叶栅的功能 在获得整直圆周方向速度分量的同时 并加给气流的能量 使风机内耗减少了 阻力损失降低了 从而达到普通轴流式通风机不能达到的高效率 高风压 大风量 最大效率可达85 以上 2 对旋式风机的性能好 高效区宽 驼峰区风压平稳 风流稳定 在风机工作区间内对旋式风机随风量的增大输入功率变化较小 气流喘振与冲击现象微弱 噪声较低 在风机的工作区间内其噪声小于85 由于该机壳内衬有消音材料 还免去了前 后消音器 使其安装检修也方便了许多 3 对旋式局部通风机可实现三种运转方式 十分适用于开拓巷道和长距离煤巷送风 最长可达约1500m 第一节通风机的构造和原理 四 主要通风机的使用要求1 主要通风机必须安装在地面 装有通风机的井口必须封闭严密 其外部漏风率在无提升设备时不得超过5 有提升设备时不得超过15 2 必须保证主要通风机连续运转 3 必须安装2套同等能力的主要通风机装置 其中1套作备用 在建井期间可装置1套通风机和1部备用电动机 备用通风机和备用电动机 必须能在10min内开动 严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用 4 主要通风机至少每月由矿井机电部门检查1次 改变通风机转数或叶片角度时 必须报技术负责人批准 5 在新安装的主要通风机投入使用前 必须进行通风机性能测定和试运转工作 以后每5年至少进行1次性能测定 6 主扇必须安装水柱计 轴温计 电流表 电压表等附加装置 7 主扇必须安装防爆门 反风装置并符合 规程 要求 停电停风引发瓦斯爆炸事故 2003 8 18 11 30 山西晋中市左权县辽阳镇河南村煤矿 因地面检修变压器使井下停电停风 造成瓦斯积聚 而井下未按规定撤人 井下人员又违章打开防爆开关检修 地面突然送电使开关中产生火花而引爆瓦斯 造成27人死亡的惨案 第二节主要通风机的附属装置 第二节主要通风机的附属装置培训要求必须掌握内容 1 主扇附属设施的种类 作用 基本要求 2 反风方法 规程 对全矿反风的要求和规定 第二节主扇的附属装置 一 主扇附属装置种类风硐 扩散器 防爆门 反风装置 二 作用及要求 一 风硐 1 作用 连接主扇与风井的过渡巷道 2 要求 1 断面光滑 拐弯平缓 风速小于15m s 2 有排水坡度 安设测压管 3 主扇吸风口1 2m处 与倾角大于30 风井连接的风硐1 2m处 必须设栅栏 防吸入风机 防坠井 第二节主扇的附属装置 二 扩散器1 作用 降低出风口速压提高主扇静压 2 要求 1 扩散角 8 10 2 出 入口断面之比 3 4 3 安设整流栓 导流叶片 第二节主扇的附属装置 三 防爆门1 作用 1 密封防风流短路 2 一旦井下发生爆炸事故 迅速开启泄压 保护主扇正常通风 2 要求1 防爆门与出风井安装在同一轴线上不得有拐弯 2 断面积不小于出风井断面积 密封性好 一旦发生爆炸 能迅速泄压并自动恢复通风 3 出风井与风硐的交叉点到防爆门的距离 比该点到主扇吸风口的距离至少短10m 第二节主扇的附属装置 3 出风井与风硐的交叉点到防爆门 角度45 左右 距离比该点到主扇吸风口的距离至少短10m 4 防爆门要有足够强度 防腐防冲击 5 用液体密封 要采用不燃系性材料 如不燃系性防冻液 L l L l 10m 第二节主要通风机的附属装置 四 主扇的反风装置1 全矿性反风条件 当进风井筒 井底车场 进风大巷等进风系统发生火灾时 必须马上 10min内 反风 2 主要的反风方法有 1 设专用反风道反风 2 轴流式风机反转反风 3 利用备用风机的风道反风 无反风道反风 4 调整叶片安装角进行反风 第二节主要通风机的附属装置 1 设专用反风道反风 图3 5轴流式风机反风道反风 6 第二节主要通风机的附属装置 1 专用反风道反风的优缺点1 优点 反风量大 2 缺点 基建费用大 反风巷道维护费用高 操作复杂而时间长 第二节主要通风机的附属装置 2 风机反转反风 1 方法调换主扇电动机任意两相接线 电动机改变转向 从而改变主扇叶轮旋转方向 使井下风流反向 2 优缺点 1 优点 基建费用少 反风操作简单方便 反风时间短 2 缺点 反风量小 该方法是目前常用的反风方法 第二节主要通风机的附属装置 3 备用风机反风 图3 7轴流式风机无反风道反风 7 第二节主要通风机的附属装置 3 备用风机反风该方法投资大 操作复杂 但目前 规程 标准化 规定煤矿必须配备两台同等能力的主扇 鉴于以上要求是否可考虑备用主扇即用来备用反风 又用来做备用 第二节主要通风机的附属装置 4 调整轴流式主扇叶片角度反风该方法操作复杂 反风难度大 反风时间又长 目前很少考虑使用 第二节主要通风机的附属装置 5 对反风装置的要求 1 生产矿井主要通风机必须装有反风设施 2 结构简单 坚固可靠 漏风少 3 定期进行检修 每季度至少检查1次反风设施 确保反风装置处于良好状态 4 所有操作开关应集中安设 动作灵活可靠 能在10min内改变巷道中风流方向 5 风流方向改变后 主要通风机的供给风量 不应小于正常风量的40 6 每年进行1次反风演习 当矿井通风系统有较大变化时 也应进行1次反风演习 第三节通风机的实际特性曲线 第三节通风机的实际特性曲线培训要求1 应该了解内容 主扇的实际特性曲线 2 必须掌握内容 离心式风机的启动方法 第三节通风机的实际特性曲线 第四节自然风压及其利用 培训要求必须掌握内容 自然通风的规律 做到合理的利用自然风压 第四节自然风压及其利用 一 概念1 什么叫自然通风 自然因素下 风流获得能量并沿井巷流动的现象 2 原理 由于井内外空气密度差而形成 3 空气密度计算简式 0 465P0 273 t 忽略湿度影响 第四节自然风压及其利用 二 自然通风规律1 冬季 t外 内 则风流为 1 2 3 2 夏季 t外 t内 外 内 则风流为 3 2 1 3 春秋 t外 t内 外 内 则井下基本无风 夏季 1 2 3 冬季 第四节自然风压及其利用 三 自然风压的作用及利用目前多数矿井使用抽出式通风 应采取以下措施 以便充分利用自然风压 1 为合理利用自然风压 回风井尽量设在高处 与进风井高差越大越好 2 冬季自然风压帮助主扇通风 可减小叶片角度 调低电机转速 适时节电 3 夏季自然风压排斥主扇通风 可增大叶片角度 调高电机转速 以增加供风量 4 主扇停止 应及时打开防爆门 充分利用自然通风 并注意防56页图3 14DB井的危险 第四节自然风压及其利用 自然通风引起风流反向图 第四章掘进通风 4 1生产矿井掘进通风培训要求1 应该了解内容 独头巷道停 恢复通风 送电的安全措施 2 必须掌握内容 1 掘进通风方法及种类 压入式通风方式的特点及适用条件 2 局扇的安装方法 画图 3 掘进通风的安全要求 第四章掘进通风 4 1生产矿井掘进通风一 掘进通风方法 一 利用矿井总风压通风1 用纵向风墙或风幛导风2 利用风筒导风3 利用平行巷道通风利用总风压通风的优点是安全可靠 管理方便 但须有足够的风压以克服通风承阻力 其缺点是漏风大 有效风量率低 只适用于短距离掘进巷道或两条长距离巷道同时掘进 4 1生产矿井掘进通风 利用矿井总风压通风 4 1生产矿井掘进通风 一 掘进通风方法 二 使用局部通风设备通风1 掘进用的局部通风设备 1 引射器 2 局部通风机 4 1生产矿井掘进通风 一 压入式局扇按在进风拐弯处 风流将炮烟等有毒有害气体压 吹 出工作面 4 1生产矿井掘进通风 1 优点 污风不经过局扇 安全性好 排烟射程远 排烟快 比抽出式快8倍 用柔性风筒 价格便宜 运输方便 联接方便 既实用性好 2 缺点 污风从巷道排出 对人健康不利 巷道过长时 排烟慢 3 适用条件 有瓦斯涌出 喷出 突出的巷道 4 1生产矿井掘进通风 二 抽出式 局扇按在回风拐弯处 炮烟等有毒有害气体经过风筒抽 吸 出工作面 4 1生产矿井掘进通风 1 优点 污风从风筒排出 对人健康有利 在有效吸程内 排烟效果可以 2 缺点 污风经过局扇 万一失爆 有瓦斯爆炸危险 用硬性风筒 价格昂贵 运输不便 联接麻烦 既实用性差 吸程短 排烟慢 比压入式慢8倍 3 适用条件 用于无瓦斯巷道 配用引射器通风较适宜 4 1生产矿井掘进通风 三 混合式一般采用 长压短抽 的方法 如图 4 1生产矿井掘进通风 1 优点 兼有压入式和抽出式的优点 通风能力大 2 缺点 通风设备多 管理复杂 兼有压入式和抽出式的缺点 3 适用条件 常用于大断面 长距离掘进 有瓦斯巷道使用时 必须制定安全措施 局扇管理混乱案例 2002 6 20 9 45 鸡西城子河煤矿 发生瓦斯爆炸 124人死亡 直接损失近千万元 当时 8 30下井 公司以赵文林总经理为代表的检察组正在进行达标验收 所以在井下遇难 原因 二采区掘进排水巷局扇停风42分钟 引起瓦斯积聚 掘进工作面没安设瓦斯 电闭锁装置 而风 电闭锁装置短接不起作用 潜水泵插销开关虚接失爆 工人启动连锁开关送电时产生电火花而引爆瓦斯 4 1生产矿井掘进通风 二 掘进通风中局扇的安装 管理主要要求 1 掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部通风机通风 不得采用扩散通风 一台局部通风机不得同时向两个掘进工作面供风 不允许3台局扇向一个工作面送风 2 压入式局部通风机必须安装在进风巷道中 距回风口不得小于10米 局部通风机吸入风量必须小于局部通风机安装地点的全风压供风量 必须垫高0 3米以上 3 局扇启动装置必须安装在进风巷中 必须使用风电闭锁开关 高瓦斯 煤与瓦斯突出矿必须达到 三专两闭锁 4 必须采用抗静电 阻燃风筒 吊挂达到 两靠一直 漏风及时缝补 出风口到工作面不大于5米 4 1生产矿井掘进通风 二 掘进通风中中局扇的安装 管理主要要求5 压入式局扇 其噪声不应超过85dB A 5 5kw以上必须安设配套的消声器 6 瓦斯喷出区域或煤与瓦斯 二氧化碳 突出煤层 掘进通风方式不得采用混合式 煤巷 半煤岩巷的掘进通风方式 都应采用压入式 采用混合式通风 必须制订安全措施 7 局部通风机必须由指定人员负责管理 局扇不允许随意停开 临时停工 交接班之间严禁停风 4 1生产矿井掘进通风 8 进风流中的瓦斯浓度不得超过0 5 开局扇前必须检查开关10米内瓦斯 达到0 5 严禁开启 9 掘进贯通前 综掘相距50米 炮掘20米时 只允许一头掘进 停工一头照常通风 测瓦斯 设警戒 并做好调风准备 一旦贯通 停止工作 马上调风 事故例1 p61 风电闭锁开关管理混乱而引爆瓦斯煤尘 造成133人死亡的特别重大事故 炸药爆炸惨案 2004 2 5 本是万家团圆的元宵节 但山西灵石县回祖村煤矿和隔山 1000米左右 的陈家桓煤矿发生因贯通 矿主针锋相对 寸煤必争 井下滥炸 28人惨死 众矿工竟成为殉葬品 2 4 晚9点村委主任甄月秀带领27人 携带大量土制炸药下井报复陈矿 而陈矿主庞龙虎当晚也派陕西民工吴某等4人将5箱土制炸药 6袋引线 安置在坑口 蓄意报复 惨案发生后 井下发现相距150米的两个爆炸点 井下发电机 粉身碎骨 矿车炸碎 陈矿1名矿工裤子炸飞 被打出百余米 回祖村煤矿27人无一生还 2 9日 最后一名尸体被找到 矿主庞龙虎被抓后 竟警方问其为什么这么残忍 庞的回答很直接 就是为了钱 现在煤炭形势这么好 挖出来就是钱 4 1生产矿井掘进通风 三 独头巷道停风和恢复通风 送电的安全措施1 独头巷道的局部通风机必须保持经常运转 临时停工时 也不得停风 如果因临时停电或其它原因 局部通风机停止运转 风电闭锁装置立即切断局部通风机供风巷道的一切电气设备的电源 人员撤至全风压通风的进风流中 独头巷道口设置栅栏 并接明显警标牌 严禁人员入内 2 停风的独头巷道 每班在栅栏处至少检查一次瓦斯 如发现栅栏内侧1m处瓦斯浓度超过3 应采用木板密闭予以封闭 3 独头巷道停风后 其内的瓦斯浓度超过1 或二氧化碳浓度通过1 5 时 必须采取专门的排瓦斯措施 4 独头巷道恢复正常通风后 必须由电工对独头巷道中的电气设备进行检查 证实完好时 方可人工恢复局部通风机供风的巷道中的一切电气设备的电源 4 1生产矿井掘进通风 排放瓦斯的基本要求 1 排除独头巷道积聚的瓦斯 须先检查瓦斯浓度 送入有限的风量 逐步排放积聚的瓦斯 2 排放瓦斯时 应有瓦斯检查人员在独头巷道回风流与全风压风流混合处 经常检查瓦斯浓度 不得超过1 5 3 排放瓦斯时 严禁局扇发生循环风 4 排放瓦斯时 独头巷道的回风系统内 必须切断电源 撤出人员 还应有矿山救护队在现场值班 5 排放瓦斯后 经检查证实 整个独头巷道内风流中的瓦斯浓度不超过1 氧气浓度不低于20 和二氧化碳浓度不超过1 5 且稳定30min后 瓦斯浓度没有变化 才可恢复局部通风机的正常通风 瓦斯排放事故案例 2003 8 14 12 40 阳泉三矿裕公井 排放掘进工作面瓦斯过程中 未按规定控制瓦斯浓度 有未按规定停电撤人 致使风流中瓦斯超限 工人带电检修信号电缆接线盒产生短路火花 引起瓦斯爆炸 造成28人死亡的惨案 瓦斯爆炸化纤风筒惨状 风筒使用严重违章案例 瓦斯煤尘爆炸惨不任睹 4 2建井时期的通风系统 4 2建井时期的通风系统培训要求1 应该了解内容 1 立井开凿时期合理的通风方式 2 井底车场掘进时期的通风特点及注意事项 2 必须掌握内容 1 立井开凿时期通风的特点 2 长距离独头巷道掘进时的通风技术要领 3 进回风井贯通后完善通风系统应注意的通风问题 4 2建井时期的通风系统 一 按阶段性特点分类 1 井筒开凿时期 2 井底车场掘进时期 3 与风井贯通前大巷掘进及上山掘进时期 4 与风井贯通后采区准备时期 二 井筒开凿时期 一 立井开凿时通风的特点及合理的通风方式1 通风特点 1 有自然风压作用 2 药量大 烟温高 有上浮趋势 3 淋水大 能消毒和降尘 4 2建井时期的通风系统 4 断面大 风速低 需风量大 5 气温受地面影响 6 平行作业多 吊盘多 电气设备多 2 通风方式 1 h30m 必须采用局扇通风 3 h 200 300m 压入式通风 4 h 300m 应采用抽出式和混合式 短压长抽 出风口距工作面不大于20 30m 如下图所示 4 2建井时期的通风系统 风向 10 15米 20 30米 10米 L L L 4 2建井时期的通风系统 三 井底车场掘进时期的通风 一 通风特点1 头多 面大 须风大 2 贯通次数多 应及时调风 3 施工期长 有时延续到建井后期 二 通风方式 1 主 付井进风 专用风井回风 2 主井进风 付井回风 三 井底车场掘进注意事项 1 找最佳方案 尽快贯通主 付井 4 2建井时期的通风系统 2 尽可能避开多头串联通风 3 局扇安装 移动要按规定 防止循环风 4 尽量减少局扇和通风构筑物数量 四 大巷及上山掘进时期的通风 一 特点 距离长 有时达千米 断面大 须风量大 二 通风技术要领1 选择合理的通风方式和通风设备 2 减少风筒的漏风 3 降低风筒的风阻 4 加强通风技术管理 4 2建井时期的通风系统 三 通风具体要求1 选择合理的通风方式 长距离掘进 无瓦斯 首选混合式 瓦斯大时用压入式 2 采用局扇联合通风 1 集中串联 风压高 通风距离长 但漏风大 适宜断面不大 瓦斯大的巷道掘进 2 间隔串联 风压较前者低 漏风小 适宜断面不大 瓦斯小的巷道掘进 注意 两台局扇必须是同规格 同型号 间隔不大于风筒全长的1 3 防循环风 3 并联 风压低 风量大 适宜断面大 距离短 瓦斯大的巷道掘进 4 2建井时期的通风系统 3 采用大直径 节距长的风筒 降低风阻 减少漏风 4 加强局扇和风筒管理 防破坏性漏风 四 主风巷调风注意事项 1 充分利用自然风压 及时调整主扇工况点 2 调风前要测定压力 温度 瓦斯等 防风流不正常而发生瓦斯积聚 3 调风要迅速 短期内完成 4 调风后要全面测风 发现风流答不到要求要尽快处理 4 2建井时期的通风系统 五 进回风贯通后的通风注意事项 1 充分考虑和利用自然风压 节约电耗 2 永久主扇及时更换临时主上扇 全面测定风量及主扇性能 3 对风流进行控制和按需调节 做到合理供风 思考题 1 干空气 湿空气 井下空气的成分有什么不同 2 矿井空气中常见的有毒有害气体有哪些 它们的最高允许浓度分别是多少 3 为防治各种有害气体的侵害 用采取那些措施 4 规程 对井下工作场所的温度是如何规定的 5 矿井通风方式有哪些 6 主扇的工作方法有哪三种 各适用什么条件 7 在什么情况下可采用串联通风 串联工作面风流中瓦斯的浓度是如何规定的 思考题 8 采区通风构筑物有哪些 9 下行通风有哪些优点 采用下行通风时必须遵守哪些规定 10 矿井反风的目的是什么 何为局部反风 11 矿用通风机有哪几种 12 安装 使用主扇时应注意哪些事项 13 主扇的附属装置