第7章__采区通风.ppt

1、矿井通风与安全矿井通风与安全，2、第7章采区通风，3、通常情况下，每个矿井都有几个采区同时生产，每个采区都有一个工作面、备用工作面、掘进工作面和硐室(采区变电所和绞车房)等测风地点，是矿井通风的主要对象。矿区通风是保证矿井安全生产的基础。介绍了矿区通风系统、送风量、通风设施和减少漏风的设计和日常管理。4.7.1采区通风系统7.2长壁工作面的通风方法7.3采区风量的计算7.4采区通风结构7.5采区专用回风巷减少漏风的措施7.6主要内容5.7.1采区通风系统7.1.1采区通风系统的基本内容7.1.2采区通风系统的基本要求7.1.3采区进回风上山的选择6。7.1.1矿区通风系统的基本内容矿区通风系统是矿区生产系统的重要组成部分。包括采区进、回风及工作面进、回风管道的布置，采区通风线路的连接形式，采区通风设备设施的基本内容。7，8，7.1.2矿区通风系统的基本要求每个生产层和矿区必须分区通风。准备采区在挖掘其他巷道前必须在采区形成通风系统。高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险的矿井和煤层容易自燃的矿区，每个采区必须至少设置一条专用回风巷；低瓦斯矿井必须在煤层群与分层开采联合布置的采区设置专用回风巷。9.采掘工作面应实行独立通风。煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不允许向下通风。掘进和采掘工作面的进、回风不得穿过采空区或冒顶区。地下机电硐室必须位于进风流中。经矿总工程师批准，回风中可安装单独的地下硐室，但瓦斯浓度不得超过0.5%，并应安装自动瓦斯检测报警断电装置。10、采空区必须及时封闭。倾斜运输隧道不应设置风门。开采突出煤层时，工作面回风侧不应设置风窗。改变矿区通风系统时，应报矿总工程师批准。11、7.1.3采区进风上山和回风上山通常选择一个采区，布置两个上山。一个是上山运煤，另一个是上山。当矿区生产能力大、产量集中、瓦斯涌出量大时，可向山体添加特殊回风。当安排两条上坡道路时，可以使用轨道上坡进气口和输送机上坡回风。你也可以使用输送机进入山区和铁路返回空气。12.这些方法各有优缺点。现分析如下：输送机上山进风、轨道上山回风的通风系统容易造成煤尘飞扬，增加进风气流中煤尘的浓度；煤在运输过程中排放的气体会增加进气流中的气体浓度，影响工作面的安全和健康状况，并由于输送设备散发的热量而增加进气流的温度。13、采用轨道上坡进风口和输送机上坡回风通风系统，虽然可以避免上述缺点，但输送机设备是在回风气流中，在轨道上坡排土场的上部和中部安装风门，风门的数量多于选择应根据煤层赋存条件、开采方法以及瓦斯、煤尘和温度等具体情况而定。一般认为，在瓦斯和煤尘严重的矿区，采用轨道上山进风和输送机上山回风的矿区通风系统更为合理。14、7.2长壁工作面通风方式，7.2.1长壁工作面通风m图a示出了向后u型通风的布置。这种通风方法有利于了解煤层的赋存状态，掌握瓦斯和火灾的发生发展规律。由于巷道保持在煤体中，巷道漏风率较小。但是有以下缺点：煤炭自燃构成了更大的威胁。左上角的气体浓度很高。回u型通风最适合开采瓦斯涌出量小、不易自燃的煤层。对于瓦斯涌出量大、易自燃的煤层，在应用前必须采取一系列特殊的技术措施。17、2W型通风W型通风是指采煤工作面有三个巷道，即上下巷道进风或回风，回风或进风布置在中间巷道。其优点是：降低了巷道的开挖和维护成本。(2)风阻小，风量大，漏风小，有利于防火。(3)方便采煤设备的回收、安装和维护。(4)中巷供风并安装输送机时，不仅保证运输设备处于新鲜风流中，而且保证进回风巷的总断面相对较近，因此广泛应用于水平煤层附近的综采工作面。E类通风有三个通风隧道，上风道为回风隧道，下风道和中风道为进风隧道，如下图所示。20、下部巷道和下部工作面回风速度降低，因此能抑制煤尘的产生。与U型通风相比，可以降低上工作面的温度。然而，采空区内的气流发生了相应的变化，迫使采空区内的瓦斯从上采煤工作面的上隅角更加集中地涌出，使得该区域经常处于瓦斯超限状态，因此只适用于低瓦斯矿井。21，4Z通风模式Z通风模式是对U通风模式的改进。如图所示，为前向Z型，进风巷是随着后工作面的推进而形成的，回风平巷是沿采空区左侧或预留的巷。22.其优点是：与前向U型相比，巷道掘进工作量少；进、回风巷只需在一侧采空的情况下进行维护。矿区进回风巷总长度大致相同，有利于稳定风阻，改善通风。为了改善前向Z型上隅角的瓦斯积聚情况，最近采用了后向Z型通风方式，如图B所示。但是，当采空区瓦斯涌出量和漏风量较大时，回风巷往往会出现瓦斯超限现象。23，5Y通风方式的工作面上下两端分别设有进风管，采空区另一侧设有回风风管。如图所示，采空区的瓦斯通过巷道侧支架流入回风巷，较好地解决了工作面上隅角瓦斯超限问题。工作面的上下两端都在进气流中，以改善工作环境。沿空留巷可以提高采区回采率。24，A-X，B-H，D-双Z，25，E-F-双Z，G-偏W，H-偏Y，26，7.2.2向上风和向下风的概念是指气流方向和煤层倾向之间的关系。当采煤工作面进风巷道的水平低于回风巷道的水平时，采煤工作面的气流沿采煤工作面的倾斜方向自下而上流动，这种流动称为上行风，也称为上行通风。当采煤工作面进风巷道的高度高于回风巷道的高度时，采煤工作面的气流沿工作面的倾斜方向自上而下流动，称为向下通风。向上和向下风的优点和缺点向上风的优点是气体比空气轻，有一定的向上浮力。其自然流向与上行风流方向一致，有利于快速带走工作面瓦斯，降低瓦斯浓度。在正常风速(大于0.5 0.8m/s)下，气体分层流动和局部积聚的可能性煤炭运输释放的瓦斯带着向上的气流进入工作面，增加了进风流和工作面风流中的瓦斯浓度，影响了工作面的安全和健康状况。当使用向上的风时，进气流具有更长的路径，并且由于压缩和地热加热，气流温度将增加。另外，运输巷设备运行过程中产生的热量对风流有加热作用，因此上工作面的气温高于下工作面。30、下风向采煤工作面的优势在于其吸入的煤尘、瓦斯浓度相对较小。采煤工作面的空气及其进气受热程度很小。向下的风向与天然气流向相反。当风流保持足够的风速时，会对向上的轻佻气体产生强烈的扰动和混合能力，从而不易发生气体分层流动和局部积聚的现象。顺风的缺点：运输设备在回风隧道中运行，安全性差。一旦工作面着火，产生的火灾风压与顺风工作面的机械风压相反，这将减少工作面的风量，增加瓦斯浓度。因此，下风处比下风处更容易引起火灾处的气体爆炸，灭火工作也更困难。除浅矿井夏季外，当采用顺风时，采区进风流和回风风流之间产生的自然风压和机械风压作用方向相反，降低了矿井的通风能力。此外，一旦主通风机停止运转，工作面的顺风气流可能会停止或逆转风向(或逆转风向)。总而言之，上风向和下风向各有利弊，但人们普遍认为上风向比下风向稍好一些。虽然国内外一些矿井为了降低工作面的温度和瓦斯、煤尘浓度，采用了向下通风的方式，取得了良好的效果。如前苏联顿巴斯矿区工作面采用顺风后，工作面回风中的瓦斯浓度降低了20-50%，工作面风流中的煤尘浓度降低了10倍以上，工作面温度降低了2-5，工作面产量增加了5-100万吨。尽管如此，各国的安全法规仍然对使用以下样式持谨慎态度。我国规程第115条规定，有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不得采用向下通风。33、7.3矿区风量的计算和根据矿区实际需要提供合适的风量是矿区良好通风的核心问题。既要保证质量、安全和可靠性，又要经济合理。但是，由于计算风量的因素很多，且各矿区条件不同，仍采用各种因素进行近似计算，然后选择最大值。对于新设计的矿区，应参照同等条件下的生产矿区进行计算。投产后，应进行校正，并根据情况的不断变化随时调整待生产的矿区，使供风量必须符合我国规程的有关规定。34，矿区所需的总风量是矿区内每个空气位置所需风量的总和，并乘以适当的系数。一、采区风量备用系数，包括漏风和采区内空气分布不均匀等因素，其值应由实际测量和统计得出，一般取为1.21.25、35、7.3.1工作面需风量，工作面需风量应按照稀释和排放的瓦斯、二氧化碳、炮烟等有害气体、粉尘，并使工作面分别具有适当的温度和风速，然后取最大值。当工作面有串联通风时，各串联工作面空气中的有害气体、粉尘、气温和风速应满足要求41、7.3.2掘进工作面所需风量掘进工作面所需风量和采煤工作面所需风量的计算方法基本相同。1计算Qei=100 QpeiKeiQei根据气体或二氧化碳排放量计算第一个掘进工作面所需的空气量，m3/min；Qpei -掘进工作面回风气流中气体的绝对排放量，m3/min；经实测统计，该掘进工作面瓦斯涌出不均匀系数一般为1.52.0。根据炸药量，Qei=25Aei，以m3/min公式Aei表示第一个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。43，3计算Qei=QfiIi，m3/minQfi -根据局部通风机的吸入风量计算局部通风机在掘进工作面的吸入风量。常用的4、11和28kWJBT系列局部通风机的吸风量分别为100、200和350。除了满足局部通风机的吸入风量之外，安装局部通风机的巷道中的风量还应确保局部通风机吸入到掘进工作面回风管道之间的风速不小于0.15 m/s，以防止局部吸入循环空气和气流停滞以及此距离内的气体积聚。ii-掘进工作面同时运行的局部通风机数量。根据人数，Qei=4Nei，m3/min类型Nei-在第一个掘进工作面同时工作的最大人数，人。45、5按风速计算，每个岩巷掘进工作面风量不得小于Sei - I掘进工作面断面，m2；煤巷或半煤岩巷每个掘进工作面的风量不得小于岩巷、煤巷或半煤岩巷每个掘进工作面的风量。以上五种方法用于计算矿区内每个独立的迎风掘进工作面，取最大值作为每个掘进工作面所需的风量。这些风量的累积是矿区掘进工作面所需的总风量。46、7.3.3硐室所需风量计算独立通风采区各硐室所需风量，应根据各类硐室分别计算。1大发热量的机电硐室所需风量供应这类硐室的风量所吸收的热量，应等于室内机电设备运行的发热量。即风量为，A-1千瓦时的电量等于热量，一般为3600千焦/(千瓦时)；-应测量某一类型洞室机电设备运行的加热系数，泵房一般可接受：0.02 0.04；压缩机房：0.20 0.23；-空气密度，一般为1.2千克/立方米；恒压下空气的Cp比热一般取1.0006 kj/(kgk)；T-硐室回风和进风温差，K；ns-机电设备的总运行功率，千瓦。粉末仓所需的空气量应通过每小时更换4次仓内空气来计算。即，Qfc=4V/60，m3/min(7-3-18)V-包括接触道在内的粉仓空间总体积，m3。3其他硐室所需风量=60 80 m3/min采掘绞车房；QVC矿变电所=60 80 m3/min；装料室QCC=100 200 m3/min。49、7.3.4其他巷道所需风量如果有其他采区需要独立送风的巷道。根据通风功能(例如，道路中木质支架的防腐、道路中气体的稀释等)。)，可以计算出每条巷道所需风量的总和。50、7.4采区通风结构，为了保证所有井下用风地点获得所需风量，一方面，一些通风结构(如风桥、风墙、风门等。)必须安装在通风系统中，以控制气流的方向和数量；另一方面，防止它们造成大量的空气泄漏或气流短路。因此，必须正确设计通风结构，合理选择位置，保证施工质量，严格管理系统。否则，会破坏通风的稳定性，带来严重后果。51、7.4.1风桥，在进、回风平面相遇的地方设置风桥，形成一条三维交叉的风道，将进、回风分开。当通风系统中的进气管和回气管需要水平交叉时