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通风工培训课件彝良县煤矿安全培训中心王忠电话 第一节井下空气及安全标准 一 井下空气地面空气进入井下后 因发生物理 化学和煤岩涌出各种成分的气体 其成分种类将增多 各种成分的浓度也发生变化 尽管井下空气与地面空气成分不同 但主要成分仍是氧气和氮气 氧气是无色 无味 无嗅的 对空气的相对密度为1 105 是人呼吸的气体中不可缺少的 人体在静止状态下耗氧量为0 25L min 在工作时耗氧量为1 3L min 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 会有生命危险 当浓度小于3 时 立即死亡 氧能够助燃 易使多种元素氧化 规程 规定采掘工作面进风流中氧气浓度不得低于20 氮气是无色 无味 无嗅的气体 相对密度为0 97 微溶于水 不助燃 无毒 但是空气中氮气含量升高时 会使氧气含量相对降低 会使缺氧区域人员窒息 井下空气中氮含量增加的主要原因是井下有机物的腐烂 爆破作业以煤岩层中释放出的氮气 地面空气与井下空气的主要区别 1 氧气浓度减少 矿井空气中氧气浓度减少的主要原因为 井下人员呼吸 煤和其他物质的氧化 坑木腐烂 井下火灾及瓦斯 煤尘爆炸等都直接消耗了氧气 另外生产中不断产生和煤岩层不断释放出的各种所体 也相应地降低了空气中氧气的浓度 2 混入了各种有害和爆炸气体 在煤矿井下进行的许多工作都能够产生有害气体 井下使用的许多材料也会发生物理化学反应产生有害气体地下也赋存了大量有害气体在条件适宜时也伟大大量时报逸出 造成井下有害气体的种类和含量增加 3 混入了煤尘 岩尘等固体微粒 井下进行采掘作业和运输过程等工作环节都会产生大量煤尘 岩尘 井下使用的材料有时也会产生相应排放尘粉尘 使井下空气中固体微粒含量增加 对人身安全和健康造成危害 4 空气的温度 温度和压力发生 地面空气进入井下后由于空气受压缩和膨胀 会造成温度的升高和降低 在采掘工作面上于物质氧化发热 机电设备入热 人员身体放热及爆破作业 使井下温度升高 在矿井风流中 由于地面和进风井巷温度的差异 造成进风流空气中水蒸气含量夏天逐渐增加 冬天逐渐降低 故矿井进风线路上有冬干夏温的现象 在采掘工作面和回风路线上 因气温常年几乎不变 故其湿度几乎常年不变 而其相对湿度都接近饱和湿度 由于矿井通风动力主要来源通风机 形成了进回风井之间压力差 使地面空气得以进入井下 进入井下的空气压力与地面大气压力有较大不同 采用压入式通风的矿井 井下空气压力大于地面空气压力称为正压通风 采用抽出式通风的矿井 井下空气压力小于地面空气压力 称为负压通风 二 井下空气中常见的有毒有害气体及安全标准 井下空气中有毒有害气体种类很多 但常见的能够对煤矿安全生产 人身健康造成危害的有 二氧化碳 CO2 一氧化碳 CO 二氧化氨 NO2 二氧化硫 SO2 硫化氢 H2S 甲烷 CH2 氨气 NH2 氢气 H2 等 1 二氧化碳 二氧化碳是无包略带臭味的气体 不助燃也不能供人呼吸 略有毒性 易溶于水 对人体部分器官有刺激作用 而增强人体呼吸 浓度过大 会使氧含量降低 引起缺氧窒息 比空气重 相对密度为1 52 多积存在巷道下部 井下空气中二氧化碳的主要来源的 煤 岩 坑木等物质的氧化 爆破工作 矿井火灾 瓦斯 煤尘爆炸 人的呼吸 从煤层 岩层中涌等 规程 规定 采掘工作面进风流中二氧化碳浓度不得超过0 5 矿井总回风或一翼回风中二氧化碳浓度不得超过0 75 采区和采掘工作面回风流及采掘工作面风流中二氧化碳浓度都不得超过1 5 2 一氧化碳 一氧化碳是一种无色 无味 无嗅的气体相对密度0 97 微溶于水能燃烧 当浓度达到13 75 时能爆炸 有强烈的毒性 一氧化碳轻微中毒不头痛心跳耳鸣等病状 严重中毒会反应迟钝 失去知觉 抽筋直至死亡 一氧化碳扩要来源是 爆破作业 井下火灾 瓦斯煤尘爆炸 规程 规定一氧化碳的最高允许浓度是0 0024 3 二氧化氨是一种红棕色气体 相对密度1 59 易溶于水而生成硝酸 有剧毒 对眼 鼻 呼吸道及肺有刺激作用引起肺水肿 二氧化氨中毒会造成咳嗽 胸育 声带痉挛 呕吐 腹泻 神经麻木 直至死亡 二氧化氨主要来源天无二日中下爆破作业 规程 规定二氧化氨的最高允许浓度是0 00025 4 二氧化硫 二氧化硫是一种无色气体 相对密度2 2 易积聚于巷道底部 易溶于水 有强烈硫磺气味及酸味 有剧毒 能强烈刺激眼及呼吸道粘膜 矿井二氧化硫主要来源于含硫矿物的氧化 燃烧 在含硫矿体中爆破以及含硫矿层中涌出 规程 规定最高允许浓度是0 0005 5 硫化氢 硫化氢是一种无色 有臭鸡蛋气味的气体 对空气的相对密度是1 19 易溶于水有强烈毒性 强烈刺激眼睛及喉咙 中毒时感到头痛 呕吐乏力 严重时失去知觉 抽筋直至死亡 硫化氢具有燃爆性 空气中硫化氢浓度达到4 3 4 6 时遇火能爆炸 井下硫化氢来源主要是坑木等有机物腐烂和含硫矿物水化所产生 老空区积水中可能积存硫化氢 搅动时会放出 有些煤体中也会涌出硫化氢 规程 规定硫化氢最高允许浓度是0 00066 6 瓦斯 瓦斯是煤矿中从煤岩层内涌出的胳种气的总称 它是煤的和种伴生气体 主要成分为甲 CH4 瓦斯无色 无味 无臭 比空气轻 所以 它常积聚于巷道顶部 独头上山巷道或冒落的高顶处 它微溶于水 不助燃也不供呼吸 无毒 但空气中瓦斯含量较大时 因缺氧会使人窒息 纯瓦斯不燃烧也不爆炸 只有和适量的空气混合后才有燃烧性和爆炸性 瓦斯爆炸的浓度界限为5 16 规程 规定 在采掘工作面进风流的瓦斯浓度不得超过0 5 在采掘工作面和平采区的回风流中 瓦斯浓度不得超过1 在矿井和一翼的总回风流中 瓦斯浓度不得超过0 75 当浓度超过规程值时 原则上应停止工作 撤出人员 切断电源 查明原因 进行处理 7 氨气 氨气是一种无色气体 相对密度是0 6 有浓烈氨臭味 易溶于水 它能刺激皮肤及上呼吸道而引起咳嗽 头晕 严重时失去知觉 以至死亡 有爆炸性 空气中氨气浓度达到16 27 时遇火爆炸 井下空气中氨的来源主要有 炸药爆破 矿井火灾及爆炸 有机物的氧化腐烂部分岩层中涌出等 规程 规定的最高允许浓度为0 004 8 氢气 氢气是一种无色 无味 无嗅的气体 相对密度为0 07 是最轻的气体 难溶于水 具有燃爆性 在空气中浓度达到49 74 时遇热源泉可以发生爆炸 井下空气中氢气主要来源于蓄电池机车的电池充电过程中所放出的氨气 少量的矿内火灾区域或矿层内放出 规程 规定的最高允许浓度为0 5 三 井下气候条件 井下气候条件上温度 湿度的风速三者综合作用的结果 为了保证井下人员能正常工作 人体产生的热量与散发热量的平衡 就必须创造井下适宜的气候条件 1 温度温度是气候条件中重要因素之一 温度高低差值影响人体散的快慢 空气温度过高或过低都会使人身体感到不舒适 井下适宜温度是15 20 规程 规定 进风井口以下的空气温度必须在2 以上 采掘工作面空气温度不得超过26 超过30 时必须停止作业 2 湿度3 风速风速也是重要因素因素之一 风速大人体散失的热量多 风速小 则用热少 井巷的风流速度应符合 规程 第101条的规定 在煤矿生产过程中 要控制空气温度是比较困难的 调节空气时 一般都从调节温度和风速入手来发送矿井气候条件 四 防治矿井有害气体造成危害的主要措施 1 加强通风 加强通风是防止有害气体危害的最根本措施 利用新鲜空气将有害气体稀释到安全浓度以下并将有害气体排出工作面空间和矿井 2 加强瓦斯检查和监测 通过加强对矿井有害有毒气体的检查和监测 掌握有害气体的涌出规律和涌出状况 采于针对性措施及时处理积聚的有害气体 3 瓦斯抽放 对煤层中存在的大量瓦斯 利用抽放系统预先抽放出来 使在开采时工作空间的瓦斯浓度大大降低 对高瓦斯矿井抽放瓦斯是治本之策 4 加强个体防护 作业工人要熟悉避灾路线 掌握避灾法 正确使用个人防护用品 当发生火灾 瓦斯突出或爆炸等事故时 按规定正确佩戴自救器 按避灾路线迅速撤离 5 加强盲巷管理 废弃的巷道要及时封闭 在井下通风不良或不通风的巷道 往往积聚大量的有害气体在上述地点应设置棚栏 示警标 人如需进入时 必须先检查有害气体浓度 在确认安全后方可进入 6 喷雾洒水降低有害气体含量 在生产过程中 爆破工产生大量的炊烟等有害气体 通过喷雾洒水的办法可以有效降低炮烟浓度 第二节矿井通风系统 一 矿井通风系统矿井风流由入风进口进入井下 经过各用风场所 然后由回风并排矿井 所经过的整个路线称为矿井通风系统 矿井通风系统包含矿井通风方式 通风方法和通风网络三个方面的内容 一 矿井通风方法矿井通风方法是指矿井主要通风机对井下供风的工作方式 可分为抽出式 压入式和抽压混合式三种 1 抽出式通风将矿井主要通风机安设在地面出风井一侧 对矿井向外抽出空气 使井下空气处于当地大气压的状况 且由于通风阻力的影响使回风侧处于高负压 而进风处于低负压的通风方法在这种情况下 回风流不易向其他处乱窜 可以集中而迅速地流入回风系统排出井外 此外 在抽出式通风中通风设施安设在回风侧 不妨碍运输行人 管理简便又控制可靠 对于瓦斯矿井和有自然发火危险的矿井来讲是有利的 因为在抽出式通风时 主要通风机一旦停止运转 则矿内空气必然要恢复到当大气压力由于压力增高 一定时间内采空区域封闭火区中瓦斯不易涌出 所以 煤矿矿井中一般多采用抽出式通风 2 压入式通风将矿井主要通风机安设在地面进风井一侧 向矿井用压风方式风 使整个通风系统在压入式主要通风机作用下 形成高于当地大气压力的所谓正压通风 因此 在进风侧空气压力较大 风流集中的条件下 将新鲜空气送往各处 压入式通风矿井中 控制风流的设施一般都在进风侧安设 这对运输行人等都不便 不易管理和控制 井底车场及进风井口漏风大 回风侧空气压力较低 分支风路较多 污风流不易集中迅速排出井外 在煤矿中又须考虑到若矿井主要通风机亘古未有因故停止运转时 会使井下气压降低 这会使采空区或封闭火区内瓦斯涌出量增加 对安全不利 故一般在瓦斯矿中很少采用压入式通风 但在矿井浅部开采时 由于地表有塌陷出现裂缝与井下沟通时 为避免从地面吸入空气或从老空区吸入有害气体 可在开采第一阶段时采用压入式通风 当在开采以下各阶段时再改为抽出式通风 3 抽压混合式通风在进风井和出风井一侧安设主要通风机 将地机新鲜空气由压入式主要通风机送往井下 污风由抽出式主要通风机排出井外 这种通风方法使矿井通风系统大部分都处于较高的压力影响 但这种通风方法所需通风设备多 动力消耗也大 当用风地点与地表塌陷区沟通 漏风大时 可以用抽出混合式通风来平衡矿内外压力控制漏风 但煤矿中一般很少使用抽压混合式的通风方法 二 矿井通风方式 据朝见井筒与回风井筒之间的相互位置关系而言 矿井通风方式可分为中央式 对角式和混合式三类 1 中央式通风系统该系统是指进 回风巷大致位于井田走向中央 但按井筒在井倾斜方向位置的不同又分为两种 1 中央并列式 进风井与出风井均并列置于井田的中央 如图3 1所示 中央边界式 进风大致位于井田的中央 出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央 中央式的布置方式中 矿井通风路线是折返的 故比其他通风方式的通风阻力大 且阻力变化幅度也大易使主要通风机工作不稳定 效率低 电能消耗大 由于风流折返与阻力大 使进 回风侧间的压力差大 漏风大易引起采空区自燃 但中央式 尤其是中央并列式基建费用少 建设时间短 投产快 另外 地面建筑集中 便于管理 井筒延深工作方便和易实现矿井反风等优点 这种通风方式适用于煤层倾角大 埋藏较深 井田范围水大的中小型矿井 2 对角式通风系统进风井大致位于井田中央 出风井位于井田浅部走向上方的通风系统 按出风井在走向位置不同又可分为 1 两翼对角式 进风井大致位于井田的中央 出风井位于沿浅走向的两翼附近 如图3 3所示 2 分区对角式 进风井大致位于井田中央 每个采区各有一个出风井 如图3 4所示 对角式通风的布置方式和中央式通风的特点相反 虽基建工程量大厦 但可用两翼风井进行施工 投产快 对角式布置具有风流流经路线短又无折返 通风阻力小 漏风少 矿井风压稳定的优点 但回风井和所用的主要通风机多 投资小 布置分散不便管理 3 混合式通风系统混合式即中央与对角式的混合布置 因素混合式至少要有三个井筒 混合式可有以下几种 中央并列与两翼对角混合 中央边界与两翼对角混合及中央并列与中央边界混合式等 中央边界与两翼对角混合通风系统如图3 5所示 混合式虽基建工程量大 但在开采初期可采用中央式布置 随开采发展再形成与两翼对角混合式的通风系统 混合式通风方式适用于井田范围大 产量大 自然发火倾向严重和有煤与瓦斯突出的矿井 三 矿井通风网路 矿井内风流按照生产需求在井巷中流动时 风流的分支 汇合线路的结构形式叫通风网路 其类型的以下3种 1 串联网路 指井下用风地点的回风两次进入其他用风地点的通风方式 又称一条龙通风 2 并联网路 指井下各用风地点的回风直接进入采区回风道或总回风道的通风方式 3 角联网路 指在并联的两条风路之间 还有一条或数和风路连通的通风风路 串联网路的特点是通风阻力大 空气污染严重 风量无法调节 安全性能低 在瓦斯矿井不能采用 并联网路的特点是安全性好 风量易调节 通风阻力小 故在瓦斯矿井使用 角联网路由于角联巷道中风流不稳 在有瓦斯涌出的情况下给通风管理带来了许多困难 因此矿井设计中应避免出现角联网路 二 采区通风系统 生产矿井中一般有几个采区同时生产和准备 采区是矿井中的一个独立区域 采区通风系统是矿井通风系统的组成部分 它是指矿井风流从主要进风巷进入采区 流经有关巷道 通过采掘工作面 硐室和其他用风地点后 排至矿井主要风巷的整个线路 采区通风系统主要取决于要区的巷道布置和采煤方法 同时还要满足通风方面的特殊要求 如高瓦斯矿井和气温很高的深井 有时是决定采区通风系统的重要因素 在确定采区通风系统时 必须遵循安全 经济 技术合理等原则 采区通风系统内至少要布置2条上 下 山 即运输上山和轨道上山 其中一条进风 另一条回风 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 需增开一条或多条通风行人上山 布置2条上山时 可用轨道上山进风 运输上山回风 也可用轨道上山回风 运输上山进风 1 轨道上山进风 输送上山回风的采区通风系统 新风由水平运输大巷及采区下部车场 轨道上山 采区中部车场 区段运输平巷 回采工作面 输送机上山 采区回风石门排出采区 2 输送机上山进风 轨道上山回风的采区通风系统 新风自运输大巷 过风行人斜巷 输送机上山 区段运输平巷 回采工作面 区段回风平巷 轨道上山 采区回风石门排出采区 采区通风系统的基本要求 1 每一个生产水平和采区 都须布置单独回风巷 实行分区通风 准备采区时 必须在采区内构成通风系统后 方可开掘其他巷道 采煤工作必须在构成全风压通风系统以后 方可回采 煤矿安全规程 第113条中规定采区必须至少配置一条专门的回风巷 采区进 回风巷之长必须贯穿整个采区的长度或高度 严禁将1条上 下山 或盘区的风巷 分为两段 一段作进风巷 另一段作回风巷 2 采煤工作面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 有煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出危险的采煤工作面不得采用下行通风 4 掘进和采煤工作面的进回风 都不得经过采空区或冒落区 水采工作面经采空区 和冒落区回风时 必须使工作面有足够的新鲜风流 保证工作面及其回风道风流中的瓦斯和二氧化碳浓度都符合 煤矿安全规程 规定 无煤柱开采时 沿空送巷和沿空留巷的两帮和顶部 应做好防止向采空区漏风的工作 5 采空区必须及时封闭 随着采煤工作面的推进 通至采空区的连通巷道必须逐一封闭 采区结束后 45天内 必须在所有与已采区相墨守成规通的巷道中设防火墙全部封闭采区 6 倾斜运输巷道中 不应设置风门 如果不得不设置风门时 应安设自动风门或设专人看管 并有防止矿车或风门碰撞人员 以及矿车碰坏风门的安全措施 7 掘进巷道与其他巷道贯通前 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 防止两项积聚 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 这些反风门及防火门应以耐燃性材料制作 平时敞开 而且对风流的阻力较小 三 采掘工作面通风 一 采煤工作面通风1 采煤工作面通风是矿井通风系统的一部分 采煤工作面是井下采煤的中心地区 又是井下人员最集中的地点 它的通风系统的好与坏 对矿井安全生产有直接影响 2 采煤工作面通风系统是由进 回风巷 工作面 采空区和通风设施等组成 它包括采煤工作面风流流动方式和通风方式等 3 采煤工作面的风流方式是指工作面采用上行风和下行风 上行风是煤矿采用最广泛的风流流动形式 适用范围广 4 规程 规定 有煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出危险的采煤工作面不得采用下行通风 采煤工作面通风方式由进 回风巷与工作面的相对位置所决定 主要有反向 U型 顺向 Z型 顺向掺新风 Y型 双工作面 W型 和双Z型等通风方式 如图3 6所示 我国多采用U型通风 分为后退式和前进式两种 其他通风方式是为加大工作面长度 增加工作面风量 改善工作面气候条件 预防采空区漏风和瓦斯涌出等目的 在U型通风方式基础上进一步演变而来的 二 掘进通风掘进通风又称局部通风 其方法有全风压通风 引射器通风和局部通风机通风等 规程 第127条规定 掘进巷道必须采用矿井安全通风或局部通风机通风 1 矿井全风压通风矿井全风压通风是利用矿井主要通风机的风压 通过导风设施将新鲜风流引入掘进工作面的通风 它不需另外增设通风动力设备 全风压通风方法的最大优点是安全可靠 管理方便 但需有足够的全风压以克服导风设施的阻力 否则不能应用 为了将新鲜风流引入工作面并排出污风 必须采用挡风墙 风障和风筒等导风设施 1 利用纵向风墙或风障导风 这种方法是用纵向风墙或风障将巷道一分为二 构成进 回风路进行通风 根据风墙或风障的构筑材料分为砖 石风墙和木板风墙 帆布 塑料等柔性风障 后两种导风设施漏风大只适用于短距离导风 因此多采用砖 石风墙导风 如图3 7所示 1为纵向风墙 2为带有调节风窗的风门 用于行人和调节导入工作面的风量 2 利用风筒导风 如图3 8所示 采用风筒1导风 需要设置风墙2和墙上开有调节风窗3 2 局部通风机通风局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法按照通风机的工作方式分为压入式 抽出式和混合式三种 1 压入式通风 它是利用局部通风机把新鲜空气经风筒送到掘进工作面 污风则由巷道排出 这种方法的优点是2 局部通风机通风局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法按照通风机的工作方式分为压入式 抽出式和混合式三种 1 压入式通风 它是利用局部通风机把新鲜空气经风筒送到掘进工作面 污风则由巷道排出 这种方法的优点是 局部通风机吸入新鲜空气 经由风筒吹出的强有力的射流直接清洗工作面 安全性好 通风距离长 可使用较轻便有柔性的风筒等 其缺点是 污风经巷道排出 影响作业环境 排出炊烟时间较长等 局部通风机吸入新鲜空气 经由风筒吹出的强有力的射流直接清洗工作面 安全性好 通风距离长 可使用较轻便有柔性的风筒等 其缺点是 污风经巷道排出 影响作业环境 排出炊烟时间较长等 压入式局部通风机和启动装置 必须安装在进风巷道中 距掘进巷道回风口不得小于10m 全压风供给该处的风量必须大于局部通风机的吸风量 局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合 规程 第101条的有关规定 煤矿安全规程 规定 煤巷 半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式 有得采用抽出式 压气 水力引射器不受此限 如果采用混合式 必须制定安全措施 瓦斯喷出区域和煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式 2 抽出式通风 它是新风由掘进巷道流入 污风通过风筒由局部通风机排出 抽出式通风机安装与压入式相反 且使用的确风筒为刚性风筒 价格贵 风筒质量大 安装也麻烦 抽出式通风巷道内空气新鲜 卫生条件较好 但是 污浊空气通过局部通风机 安全性能差 通风距离也短 不适宜瓦斯矿井 所以抽出式通风很少应用 3 混合式通风 它是用两套风机 风筒装置 一套向掘进迎头压入新风 一套为工作面抽出污风 混合式通风兼有压入式和抽出式通风的优点 通风能力强 通风效果和巷道作业环境好 但它只能使用在低瓦斯的工作面内 缺点是通风设备较多 通风管理较复杂 抽出式部分不能用普通柔性风筒 同时污风要通过抽出式局部通风机 所以该通风方式只能用于瓦斯或低瓦斯的掘进巷道 四 矿井通风设施 一 矿井通风设施的作用 分类矿井通风设施是矿井通风系统的重要组成部分 它的主要作用是控制井下风流流动 实现风流按拟定的路线定向 定量的流动 矿井通常将引导 隔断和控制风流的构筑物称为通风设施因此 按通风设施的用途可分为引导风流设施 隔断风流设施和控制风流设施 矿井应为各类通风设施建立相关的档案 特别是有自然发火危险矿井的通风设施 引导风流设施主要是通过一定的设施构筑物将风流送达某个指定地点 其设施主要有风硐 风桥 导风板等 其目的是避免风流短路造成风量漏出或漏进 防止新鲜风流进入回风系统 同时防止采空区及盲巷的有毒有害气体 涌入新鲜风流中 隔断风流的设施主要有防爆门 风门 挡风墙 防空门等 可根据需要确定可行人或不可行人 控制风流的设施 其目的是定向 定量的向某个指定方向供风 主要设施有调节风窗 也叫调节风门 根据通风设施使用时间的长短 又可分为永久通风设施和临时通风设施两大类 永久通风设施包括 永久风门 永久调凶风门 永久风硐 永久风 永久挡风墙 又称永久密闭 永久通风设施还包括风硐 防风爆门 扩散器和反风装置等 临时通风设施主要包括 临时风门 临时调量风门 临时风桥和临时挡风墙 俗称临时密闭 此类设施主要视其服务地点和服务的时间而定 一般为1年左右 二 永久挡风墙的设置要求永久性挡风墙根据用途不同可分为 回采工作面回采结束后的挡风墙 进风与回风巷之间的联络道的挡风墙 采空区 旧巷的防火墙 火区的防爆墙 1 永久性挡风墙位置的选择根据挡风墙的作风不同 挡风墙的位置选择应考虑以下几条原则 1 运输平巷 回风平巷 要选在巷道支护完好无片帮 无冒顶顶 保证施工人员安全的位置 如达不到该要求应先选择条件相较好的地点 进行维护后再从事设置挡风墙的工作 挡风墙距巷口的距离不超过6m 以保证扩散通风巷能带走局部瓦斯 并利于对挡风墙的观测 2 运输平巷 回风平巷间的联络巷 要选在巷道支护规整 帮顶完好 无片帮 无冒顶 距入 回风口不超过6m的位置 巷道需维修段较长时 应对该段进行必要供风 也可设一道挡风墙 如果有害气体浓度较大 需要佩戴呼吸自救器和测量仪器作业时 则该工作应由辅助救护队员或救护队员完成 挡风墙前后5m以内巷道支护材料要有防腐性 无积煤 冒顶 四周要掏槽 挡风墙设在顶板压力大的地方时 要加强支护 3 倾角较大的巷道 挡风墙距下口距离要短 一般不超过2m 在上口封闭则较容易 4 防火墙的位置应选择在围岩稳定 无断层 无破碎带 巷道断面小的地点 距巷道交叉口不大于10m 设置挡风墙应注意的几点事项 施工地点必须通风良好 瓦斯 二氧化碳等有害气体的浓度不得超过 规程 的规定 施工现场要吊挂常形式电子式瓦检器或瓦斯探头 并派专人检查 施工前必须派专人由外向里逐步检查施工地点前后6m范围内的支护 顶板情况 发现问题及时处理 先清理顶 帮和底矸 然后进行架棚 只有施工地点确认无危险后方可施工 施工前要保证安全出口畅通 拆除挡风墙位置支架时 必须先加固其前后两组以上支架并清理杂物 项顶板破碎 应先用托棚或探梁将梁托住 再拆棚腿 不准空顶作业 支架拆除后 要扫净浮煤 浮石 方可进行四周掏槽 掏槽必须按照先上后下的原则进行 掏槽要达到规定要求 见硬帮硬底 在巷道压力大而且邦顶裂缝较大时 应事先用水泥砂浆抹严实 在砌碹巷道建永久挡风墙时 必须进行砌碹掏槽 砌碹要按专项安全技术措施施工 在挡风墙中 应根据需要安设 取气样及测温用管子 并装上放水管 保证墙体建筑质量 特别要保证进风侧墙体的质量 砌墙时 应先留好封闭门孔 将密闭用水泥或黄泥抹严 方可堵上封闭门孔 2 永久挡风墙质量标准 1 用不燃性材料建筑 严密不漏风 手触无感觉 耳听无声音 墙体厚度不少于0 5m 2 挡风墙前无瓦斯积蓄 3 挡风墙周围5m内无杂物 无积水和淤泥 4 挡风墙周围5m内支护完好 无片帮 无冒顶 5 挡风墙周边掏槽 岩巷 锚喷 砌碹巷道除外 要见硬帮硬底与煤岩接实 并抹不少于0 1的裙边 6 挡墙风墙内有水的要设反水池或反水管 有自然发火煤层的采空区挡风墙设观测管 措施孔 孔口封堵严密 并接到与采空区相通的地点 7 挡风墙墙面平整 1m内凸凹不大于10m 料石勾缝除外 无裂缝 雷管脚线不能插入 重缝和空缝 8 挡风墙前要设栅栏 警标 说明牌板和检查牌板 或检查箱 入排风之间的挡风墙除外 三 临时性挡风墙主临时性挡风墙要用在停工时间不超6个月的盲巷 或停掘的巷道 及联络巷处 用以临时性调整风路 是矿井生产工作中经常施工的工程项目 1 临时性挡风墙建筑位置的选择2 临时性挡风墙的位置要选在巷道支护规整 帮顶完好 无片帮 冒顶 距正常通风巷道口不超过6m的地方 上山巷道时 还要缩小 3 施工前必须派专人由外向里逐步检查瓦斯 一氧化碳及6m范围内巷道支护 顶底板情况 发现问题要及时处理 只有确保安全时方可施工 施工时现场要吊挂常开式瓦斯监测报警仪 2 临时挡风墙质量标准 1 挡风墙设在顶帮良好处 见硬底 硬帮 与煤岩接实 2 挡风墙周围5m内巷道支护完好 无片帮 无冒顶 无杂物 无积水 无淤泥 3 挡风墙四周接触严密 木板墙应采用鱼鳞式搭接 墙面要用灰 泥抹平或勾缝 不漏风 4 挡风墙前无瓦斯积聚 5 挡风墙前要设栅栏 警标和检查牌板 四 风门的设置要求 矿井风门是指在需要通过人员和车辆的巷道中设置的隔断风流的门 矿井风门按建筑材料不同分为永久风门和临时风门两种 1 永久性风门位置的选择永久风门位置选择的原则 在矿井的主要进 回风井之间及矿井的主要进 回风巷之间要设置永久性风门 风门设置地点要求巷道支护完好 无片帮 无冒顶 行车风门的两风门之间距离不小于一列车长度 行人风门两风门之间不少于5m 风门位置应尽量靠近回风侧 2 永久风门的质量标准 1 每风门不少于两道 通车风门间距不小于1列车长度 行人风门间距不少于5m 入排风巷道之间需设风门处同时设反向风门 其数量不少于两道 2 风门能自动关闭 通车风门实现自动化 矿井总回风和采区回风系统的风门要装有自动闭锁装置 风门不可以同时敞开 包括反风门 3 门框要包边沿口 有衬垫 四周接触严密 以不透光为准 通车风门底坎除外 门扇平整不漏风 门扇与门框不歪扭 4 风门墙垛要用不燃性材料建筑 厚度不小于0 5m 严密不漏风 手触无感觉 耳听无声音 5 墙垛周边要掏槽 见硬顶 硬帮 与煤岩接实 6 墙垛平整 1m内凸凹不大于10m 料石勾缝除外 无裂缝 雷管脚线不能插入 重缝和空缝 7 风门水沟要设反水池挡风帘 通车风门要设底坎 电缆 管路孔要堵严 8 风门周围5m内巷道支护良好 无杂物 无积水无淤泥 3 临时风门的设置要求临时性风门位置的选择主要根据采区通风系统的情况进行选择 其要求是 风门位置必须选择在巷道支护完好 无片帮 无冒顶的地点 并保证行车风门两面风门之间的距离不小于一列车长度 行人风门两风门之间不少于5m 风门位置应尽量靠近回风侧 若巷道条件较差或受巷道条件限制 巷道要做好挑顶及拉底工程 但必须保证门墙与煤岩体接严接实 4 临时风门质量标准 1 每风门不少于两道 通车风门间距不小于一列车长度 行人风门间距不少于5m 2 风门能自动关闭 通行电机车及斜巷运输的风门要报警信号 否则要设专人负责看管 3 风门设在顶 帮良好处 周围5m支护良好 无杂物 无积水无淤泥 4 门墙四周接触严密 木板墙要鱼鳞式搭接 墙面要用灰 泥满抹或勾缝 5 门框要包边沿口 有衬垫 四周接触严密 6 门扇平整不漏风 与门框接触严密 7 通车风门必须设底坎 挡风帘 输送机巷风门也需设挡风帘 8 风门大小极利于行人的开启 通过 五 风桥风桥是将两股平面交叉的新 污风流隔成立体交叉的一种通风设施 污风从桥上流过 新风从桥下通过 根据风桥的结构特点为同 分为铁筒式风桥 混凝土网桥和绕道式风桥三种 1 铁筒式风桥 铁筒式风桥由铁筒及风墙组成 一般服务年限较短 通过风量在此10m3 s以下 铁筒直径不小于750mm 厚度不小于5mm风墙要两道以上 风墙四周要掏槽 其施工与密闭墙基本相同 2 混凝土风桥 混凝土风桥服务年限较长 通过风量在10 20m3 s 要求砌成流线型 坡度不大于30 断面积不小于原巷道断面的80 砌墙厚度不小于0 5m 掏槽深度在煤中不小于0 3m 在岩石中不小于0 2m 槽中填实 无缝隙 桥下巷道前后6m支护要加固 3 绕道式风 当服务年限较长 通过的风量较大 达到20m3 s时采用 桥上巷道两侧坡度不大于30 通风阻力不超过15Pa 漏风率不大于2 风速不大于10m3 s 六 调节风窗的砌筑与质量标准调节风窗是一种增加风阻的调节风量大小的设施 如图3 13所示 它用于采区内各荼面之间 采区之间以及各生产水平之间的风量调节 其基本要求是 调节风门的调节窗必须设在门槛上方 居正中位置 调节窗的规格望尘莫及在根据配风需要及风门上槛距顶板断面积的大小来确定 但必须满足设计要求 砌门墙前必须作好调节窗窗框 当砌到指定位置时 应把调节窗窗框固定在门墙上 调节窗必须成矩形 上下左右互相平行 上窗口及下窗口要掏一定深度的槽口上窗口槽深度应比下窗口深度多50 100mm 以便安设调节挡板 并保证调节挡板稳定灵活 调节挡板的长度应比上下窗框宽度长20 40mm 其施工要求与风门的密闭基本相同 调节风窗质量标准如下 1 用不燃性材料建筑 2 调节风窗的调节位置要设在上方 3 风窗周围5m内巷道支护良好 无杂物 无积水 无淤泥 4 设调节风窗的墙体要掏槽 周边见煤岩硬体 设在风门上的调节窗 其风门不漏风 5 其调节窗口的大小要符合设计要求 七 通风设施对矿井安全的影响矿井的通风设施是矿井通风系统的重要组成部分 它的可靠与否 功能是否正常发挥 直接关系到煤矿的安全生产 一旦出现差错 就可能会导致事故 1 通风设施质量不合格 导致漏风 引起煤炭自燃火灾 2 通风设施的位置不合理 导致漏风增加 3 在砌筑密闭时 不安设观察孔 放水孔 一闭了之 造成矿井以后观察采空区困难 无法掌握采空区气体成分的变化 4 绕道式风桥卧底 容易进水 一旦进水后 通风断面减小 阻力增大 矿井的总风量降低 某小煤矿为省时省力 减少工程量 采用底板绕道式风桥 原断面为2m2 进水后 通风断面减少一半 阻力增加8培 井下风量工人呼吸困难 主通风机的功率急剧增加 5 风桥的质量不高 漏风严重 有的甚至将使用地点的风流短路 造成工作地点的风量不足 还有引起瓦斯爆炸 6 打开风门 造成风流短路 易造成瓦斯积聚 甚至引发瓦斯爆炸 五 影响矿井通风系统稳定的主要因素 矿井通风系统的稳定性 主要取决于主要通风机的台数 种类 相对位置 性能以及自然风压的大小 遇风网络的结构形式等 1 风机的喘振 表现为风机风量 风压 跟电量大幅度瞬时变化 风机机体产生振动 风机发出雷鸣的噪声 风机房有明显的抖动等 风机产生喘振现象时 可通过降低风机工作风阻或降低自然风压值来解决 2 多台风机相互干扰引起的不稳定运行 当出现这种现象时 可通过采取降阻大能力小的风机叶片安装角或增大转速予以解决 3 井下辅助通风机影响矿井通风风流稳定性 4 自然风压影响风流稳定性 5 风流短路造成风流剧烈波动 6 对角分支风流不稳定 六 选择矿井通风系统的安全原则 1 要完整独立通风系统 每一通风系统至少有一个进风和一个回风井 2 进风井口必须布置有粉尘 有害气体和高温气体能侵入的地方 自燃的矸石山与进风进口的距离不得小于80m 而且不得设在进风井的主导风向的上风侧 进风井筒周围50m半径范围内不得有塌陷区或者有漏风的采区 3 通常以罐笼提升井兼做进风井 回风井则常是专用井 箕斗提升井兼做回风井时 井上下装载煤仓及井塔需采陛完善的密闭措施 其漏风率不得超过15 并应有可靠的助尘措施 防止引起煤尘爆炸 装有带式输送机的井筒兼作回风蟛时 井筒中的风速不得超过6m s 且必须装有甲烷断电仪 装有带式输送机的井筒或箕斗提升井做进风进时 风速分别是不得超过4m s和6m s 并有可靠的降尘措施 带式输送机应采用阻燃胶带 井筒中还必须装设自动报警灭火装置和消防管路每半月清洗井筒内沉积粉尘1次 一旦胶带有发火的征兆 自动灭火装置就能自动 或喷泡沫 进行灭火 4 通风系统简单 简单风流稳定 易于管理 5 发生事故时 风流易于控制 人员