05矿井反风技术

矿井反风技术 迟清奎 煤矿安全规程 第一百二十二条规定 生产矿井主扇风机必须装有反风设施 并能在10min内改变巷道中的风流方向 当风流方向改变后 主扇风机的供给风量不应小于正常供风量的40 每季度应至少检查1次反风设施 每年应进行1次反风演习 矿井通风系统有较大变化时 应进行1次反风演习 矿井反风的定义 矿井反风是指当井下发生火灾或爆炸事故时 利用预设的反风设施改变火灾烟流方向 限制灾区范围 安全撤退受烟流威胁人员的一种安全技术措施 用于反风的各种设备设施叫做反风装置 反风装置主要由反风道 闸门和慢速绞车等组成 矿井反风的目的 是为了防止灾害事故扩大 有利于灾害事故的处理和救护工作 救灾指挥人员应根据火灾发生的部位 灾情 蔓延情况和实施反风的可能条件 确定采取正确的反风方法 反风方式 反风时间 第一章矿井反风方法矿井反风方法主要是指主扇风机的反风方法 主要有 1 反风道反风 2 无反风地道反风 3 反转反风等 反风道反风利用主扇风机装置 设置专用反风道和控制风门 使主扇风机的排风口与反风道相连 风流由风硐压入回风道 从而使风流反向的方法 称为反风道反风 轴流式主扇风机和离心式主扇风机都可以采用这种反风方法 反风原理如右图所示是轴流式主扇风机作抽出式通风时利用反风道反风的原理示意图 主扇风机正常通风时 风门1 7 5均处于水平位置 即虚线位置 井下的污风经风硐直接进入通风机 然后经扩散器4排到大气中 反风时 风门1 7 5处于图示位置 新鲜风流由风门1经反风门7进入风硐2 由风机3排出 后经反风门5进入反风绕道6 再返回风硐送入井下 1 反风进风门 2 风硐 3 主扇风机 4 扩散器 5 反风导向门 6 反风绕道 7 反风导向门 轴流式主扇风机作抽出式通风时利用反风道反风原理示意图 反风原理如右图所示为离心式主扇风机抽出式通风时的反风原理示意图 反风时应将通风机的排风口与反风道相联 风流由风硐压入总回风道 使矿井风流反向 反风时的调节方法为 通风机正常工作时反风门1 2在实线位置 反风时 风门1提起 风门2放下 风流自反风门2进入通风机 再从反风门l进入反风道3 经风硐 回风井筒流入井下 1 反风控制风门 2 反风进风门 3 反风绕道 离心式主扇风机抽出式通风时的反风原理示意图 反风道反风特点这种反风方法建设费用较高 不仅需要做反风绕道 而且为了启动几个闸门还需要购置绞车等设备 同时 对反风设备须经常维修 因为反风门和反风绕道有时会引起大量漏风 但这种反风方法反风后的风量较大 可靠性较好 故被广泛采用 二 无反风地道反风利用备用主扇风机机体及其风道作为反风道 实现反风的方法 称为无反风地道反风 抽出式轴流主扇风机无地道反风原理示意图 反风原理轴流式主扇风机可以采用无地道反风法 即不建筑旁侧反风道 用一台主扇风机作为旁侧反风道来实现反风 下图中1号与2号主扇风机互为备用 设2号主扇风机为正常情况下运转的主扇风机 1号主扇风机为备用风机 这时进风侧风门1及出风侧反风门5 6均在实线位置 风流方向如实线箭头所示 在进行反风时 2号主扇风机停止运行 1号主扇风机启动 这时将1号主扇风机顶盖入风门2和侧入风门3打开 同时将反风门5 6打在虚线位置上 这样 地面的新鲜空气由风门2 3流入主扇风机 通过2号主扇风机压入井下 实现反风 如果需要2号主扇风机启动反风 则进行类似的操作即可 无反风道反风特点在安装有备用通风机的矿井可以采用 但必须保证反风后备用通风机能迅速恢复正常状态 利用主扇风机反转 使风流反向的方法 称为反转反风 轴流式主扇风机采用这种反风方法 反风前 先停转主扇风机 由于主扇风机和转子的惯性较大 为防止主扇风机停转的延续时间太长 应使用刹车装置紧急停车 反风时 合上制动轮倒转的电闸 改变电动机及主扇风机叶轮的转动方向 风流方向便反转过来 这种方法不需要做反风绕道 比较经济 同时漏风也少 新版 规程 将反风量为正常风量百分率的要求 由60 改为40 因此采用反转反风 比较易于符合规定要求 三 主扇风机反转反风 四 调整动叶安装角进行反风 对于动叶可同时转动的轴流式主扇风机 只要把所有叶片同时偏转一定角度 大约120 不必改变叶 动 轮转向就可以实现矿井风流反向 如图所示 矿井反风是作为处理火灾或爆炸事故的一种措施 使用得当可以有效的防止事故扩大 迅速救援遇难人员和扑灭矿井火灾 矿井反风就其风流反转的范围来说 可分为全矿井反风 区域性反风及局部反风三大类 全矿井反风时总进和总回风流反向 各回采工作面同时反风 也有可能处于风流停滞状态 区域性反风它可以是某一系统反风 或某一采区反风 或若干个回采工作面反风 其余巷道系统则维持原来风流状态或者停风 局部反风是专指某一工作面或巷道的反风 救灾指挥人员应根据火灾发生的部位 灾情 蔓延情况和实施反风的可能条什 确定采取正确的反风方式 第二章矿井反风方式 实现全矿井总进风 回风井巷及采区主要进 回风巷风流等全面反向的反风方式称为全矿井反风 当矿井在进风井口附近 井筒或井底车场及其附近的进风巷道发生火灾时 为了防止火害范围扩大 有利于灾害事故的处理和救护工作 需要采用全矿井反风 第一节全矿井反风 1 全矿井反风的的条件和原则 1 多井口 多水平同时生产矿井的反风主扇风机的反风措施只有当火灾发生在矿井的总进风区段 包括进风井口 进风井筒及井底车场 时才能采用 因为 只有在这种情况下实施反风 火灾气体才能迅速排出地面 缩小影响范围 确保井下工人的安全 对于多井口入风 多水平同时生产的复杂通风系统来说 如果火灾发生在深部水平的入风暗井或深部井底车场 则采用主扇风机反风必须十分慎重 因为在此种情况下反风 火灾烟流的蔓延区域一般来说都较大 尤其是当火源点接近多个入风井口风流的汇合点 若反风控制不严 反风后的火灾气体将会蔓延到多个入风井的进风系统 使灾害范围扩大 2 多风机联合运转通风系统的反风方式 多风机联合运转的矿井 在总进风区域发生火灾时 应力求采用多台风机同时反风 这样才能确保矿井总进风道的风流反向 如果只对某一台风机实施反风 其余正常运行 则总进风道风流未必能反向 在实施多风机同时反风时 如果两台风机能力差距较大 则操作顺序必须是在2台风机都停运后 先启动能力较小的风机实施反风 然后再启动能力较大的风机反风 如果相反 小风机可能开不起来 北票三宝矿在1986年反风演习时 就有这方面的教训 1 全矿井反风的的条件和原则 根据以上所述 矿井进风井口 井筒 井底车场及其内的硐室 中央石门 主进风大巷发生火灾时 一定要采取全矿性反风措施 以免全矿或一翼直接受到烟侵而造成重大恶性伤亡事故 1962年8月7日大屯某矿进风井口发生火灾 由于反风及时 当班井下1300多人无一人伤亡 1974年5月4日鹤岗局某矿一井 进风斜井煤仓自燃出现明火 反风使井下600多人安全搬出 1974年12月14日抚顺某矿2号斜井 木背板支护 发生火灾 及时反风后 井下1000多人安全从原回风井撤出 1987年2月15日舒兰局某矿井底泵房灯泡取暖引起火灾 由于无法反风 死亡68人 全矿性反风时的操作及安全注意事项 一 反风应在矿长或总工程师的现场指挥下进行 1 用反风道反风时要保持通风机正常运转 用地锁将防爆门或防爆盖固定牢固 根据现场指挥的指令操作各风门 改变风流方向 使抽出式通风机风流由通风机压入井下 使压入式通风机风流由通风机抽入大气 2 用反转电动机反风时 要做到 1 立即依次拉开正在运转的风机的油开关 隔离开关和正转隔离开关 使电机断电 并锁住正转隔离开关 用刹车装置将风机停稳 2 用地锁将防爆门 盖 固定牢固 3 依次合上反转隔离开关 注意正反转隔离开关严禁同时合上 下隔离开关和油开关 使风机反转启动 4 各风门保持原状不变 5 对于导翼固定的通风机直接反转启动通风机 对于导翼可调角度的通风机 则先调整导翼调整器 改变导翼角度 然后反转启动电机 全矿性反风时的操作及安全注意事项 二 反风起动完毕要向反风指挥部汇报 如运转风机因故不能反转启动时 要迅速反转启动备用风机 并相应改变风门状态 反风期间 每隔8min记录一次运转情况 并随时向反风负责人汇报设备反风运转情况 接到矿长或总工程师的停止反风命令后 依次拉开油开关 下隔离开关和反转隔离开关 并锁住反转隔离开关 用刹车装置使风机停稳 反风期间要做好恢复正常通风 正转启动风机的各项准备工作 在多进风井 多回风井的矿井一翼 或某一独立通风系统 进风大巷或某一采区的进风巷道发生火灾时 调节一个或几个主扇风机的反风设施 而实现矿井部分地区的风流反向的反风方式称为区域性反风 区域性反风分为 矿井的某一翼反风 利用主扇风机反风 矿井的某一采区或某一区域反风 主扇风机正常运行 第二节矿井区域性反风 1980年6月河南省梁洼煤矿许坊井北冀六采区运输下山发生火灾 巷道布置与局部通风系统如右图所示 当时为了抢救井下人员 进行区域性反风 人员全部安全撒出 130m巷道大火被迅速扑灭 反风前通风系统 风门B D是处于开启状态 新鲜风流从运输大巷 风门D 运输下山 采煤工作面 轨道下山 风门B所处的联络巷 总回风巷 区域性反风时 首先打开风门A C 关闭风门B D 新鲜风流由运输大巷 风门A所处的联络巷 轨道下山 采煤工作面 运输下山斗风门C 总回风巷 近年来 随着矿井机械化程度的提高 开采强度的不断加大 井下原煤运输已多采用胶带集中运输 而胶带输送机道又多处于进风流中 巷道内的电缆 胶带 开关及其他电器设备因质量不过关或管理不当等原因 极易发生外因火灾 火灾产生的大量有毒烟流能直接进入有人工作的各用风地点 不但影响矿井的正常生产 还会造成大量的人员伤亡和财产损失 因此 很有必要在容易发生外因火灾的回采工作面或专用胶带输送机道建立采区区域性反风系统 区域性反风注意事项 进行区域性反风时 风机的反风风压比正常通风时的风压要小得多 此时 某区段的自然风压占优势时就达不到反风目的 因此 分析时要考虑自然风压的影响 如抚顺胜利矿 东 西风井各自一停一反的反风演习都不能使立井入风井的风流反向 其主要原因就是自然风压的作用 据当时的测算 立井的风温比中央斜井的风温低得多 使立井向中央斜井的自然风压达108Pa 而反风时 作用于立井的风压很小 故立井达不到风流反向的目的 第三节局部反风 当采区内发生火灾时 主扇风机保持正常运行 通过调整采区内预设风门开关状态 实现采区内部工作面或部分巷道风流的反向 把火烟直接引向回风道的反风方式 称为局部反风 实施局部风流控制的条件与原则 一 1 当采区 或采煤工作面 主要进风道发生火灾时 由于火灾气体将顺风流直接威胁采煤工作面 因此采取局部反风是十分必要的 实施局部风流控制的条件与原则 二 当采区发生火灾时 为了控制火势的发展 可采取短路风流的方法以减少向火区的供风量 待火势减弱后 救护人员可以直接接近火区 营救遇难人员和有效的直接灭火 1985年11月大同矿务局雁崖矿309盘区2号变电所电气短路引燃了上山胶带 危及下游1个采煤工作面和5个掘进工作面 如图所示 为此 采取短路通风措施 打开了入风隔绝风门Mi和Mc 使309盘区处于停风状态 火势减弱后 救护队员立即进入火区灭火和救人 达到了预期目的 第四节采区局部反风系统 1 上山采区局部反风系统如图所示 采区运输上山进风 轨道上山回风 正常通风时B C风门打开 A D风门关闭 新鲜风流由运输大巷经运输上山流入工作面后 乏风回到轨道上山 再进入回风巷 如果火灾发生在图示中运输上山及工作面运输巷的位置 如可燃性皮带火灾等 时 必须立即反风 打开A D风门 关闭B C风门 上山及工作面的风流就被调换或反向 烟流就不会进入工作面 而直接排到回风巷之中 2 下山采区局部反风系统 设专用回风下山的局部反风系统如图所示 正常通风时 打开风门A 关闭风门B 新鲜风流由运输大巷流入轨道下山和胶带下山后送到工作面 然后由回风下山流到主要回风巷 当胶带下山发生火灾时 应立即反风 此时可关闭风门A 打开风门B 风流由轨道下山经联络巷流入胶带下山 胶带下山回风 设联络巷的下山采区局部反风系统如图所示 反风时打开常闭风门A和B 关闭常开风门C和D 这样工作面风流就会反向 某矿火灾救灾案例 2000年11月18日凌晨4时20分 在3800皮带巷由于职工在井下吸烟 引燃巷道木质支护棚 木棚着火后 导致皮带着火 某矿皮带机巷火灾事故图 3 回采工作面的局部反风 当工作面正常通风时 工作面的进风顺槽发生火灾 会危害到工作面工人的安全 如右图所示 正常通风时 B C风门打开 A D风门关闭 新鲜风流由运输大巷经运输上山流经工作面进入轨道上山 流入回风巷 如果火灾发生在工作面的进风顺槽 为了抢救遇难的工人和扑灭火灾 应打开A D风门 关闭B C风门 改变后的风流由下部车场流入 经轨道上山进入工作面的轨道巷 经工作面进入运输巷 再经运输上山 进入回风巷 实现了工作面的局部反风 4 局部反风系统的要求 采区局部反风系统应符合下列要求 1 采区的局部反风系统 应包括局部反风联络巷道和反风风门 通过调整这些预设的反风风门的开关状态 在主扇风机保持正常运行条件下 实现采区内部巷道和采煤工作面风流方向反向 使火灾烟流直接流入采区回风巷或主要回风巷中 防止侵入采煤工作面 2 采区内设置的反向风门 包括常开风门和常闭风门 均应采用不燃性材料制作 每组风门均应安设两道 以防止漏风 3 采区局部反风系统的反风联络巷和反风风门的布置