矿井通风与安全全攻略不看就错过

,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：2004329，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20028被水淹，目前一直在排水，尚未恢复生产。又如：2003125，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,20031122，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4113万元。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11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2096%。2、人耗量：静止状态下耗氧量0.25l/min，工作时耗氧量13l/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004%。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097，微溶于水，可燃可爆（爆炸浓度1375%），剧毒（与血亲和力比氧气大250300倍，血液中毒）2、中毒浓度：0128%，051h，反映迟钝，丧失行走能力；04%，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00024%（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159，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：001%，强烈刺激呼吸器官，咳嗽、痉挛、呕吐、腹泻，神经麻木；0025%，（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000025%,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119，易溶于水，可燃可爆（爆炸界限445%），剧毒气体（神经中毒）。2、中毒浓度：00001%，有臭鸡蛋味；002%，刺激眼、喉、呕吐、头痛、乏力；005%，（05h）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000066%,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232，易溶于水，剧毒气体（呼吸系统中毒）。2、中毒浓度：005%，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00005%。,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0554，绝对密度0716/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516%），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05%；2、总回风、一翼回风，不得超过075%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15%；5、达到2%，体积05m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007，可燃可爆（爆炸界限474%）。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05%。,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/kgK。水蒸汽的分子量Mv为18.015，气体常数为461.5287J/kgK。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/kgK，水蒸汽的定压比热为1.85kJ/kgK。3粘度动力粘性系数，单位：Pas运动粘性系数，单位：m2/s在0下，=1.685810-5Pas=1.3010-5/s在20下，=1.794610-5Pas,=1.4910-5/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-0378P）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70100W，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：1020m3/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045m；s所在巷道断面的4/5；坡度t内，外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,0114；A1m。(R-fs2/m8)以上计算可知，该矿为中等通风难易程度。,第四节矿井总风阻与矿井等积孔,第六章矿井风量与风量调节,第一节矿井需风量培训要求1、应该了解内容：采、掘工作面风量计算方法。2、必须掌握内容：采、掘工作面风量计算考虑因素。,第六章矿井风量与风量调节,第一节矿井需风量一、矿井总风量计算方法1、按同时下井最多人数计算：Qkj=4NKkt（m/min）Kkt通风系数（配风的不均匀性）一般取12-125。2、按井下各用风量之和计算：Qkj=（Qc+Qj+Qd+Qq）Kkt（m/min）,第六章矿井风量与风量调节,二、采煤工作面风量计算方法1、按瓦斯、二氧化碳涌出量计算：Qci=100*qwci*KctiKcti采煤工作面风量备用系数；一般取：机采14-16；炮采1620。2、按工作面温度计算：Qci=60*Vci*SciVci按86页表61取值3、按采煤工作面人数计算：Qci=4N4、按规程要求进行验算：15*Sci=Qci=240*Sci,第六章矿井风量与风量调节,三、掘进工作面风量计算方法1、按瓦斯、二氧化碳涌出量计算：Qji=100*qwji*Kjti风量系数取162；2、按一次放炮炸药消耗量计算：Qji=25*Ai3、按局扇的风量之和计算：Qji=Qi*I4、按人数计算：Qji=4N5、按规程要求验算：（1）、岩石巷道：9Sji=Qji=240Sji（2）、煤巷半煤巷：15Sji=Qji=240Sji（m/min）,第六章矿井风量与风量调节,第二节矿井漏风及控制措施培训要求1、应该了解内容：矿井漏风率计算及要求。2、必须掌握内容：（1）、规程对漏风率的主要规定。（2）、煤矿风量调节措施的种类,第六章矿井风量与风量调节,第二节矿井漏风及控制措施一、漏风的危害（1）、减少有效风量，增加电耗；（2）、不能排除有害有毒气体和矿尘，引起窒息、中毒事故，发生瓦斯、煤尘爆炸事故；（3）、引起煤炭自燃等灾害。二、漏风的分类：（1）、外部漏风；（2）、内部漏风。三、矿井有效风量与矿井有效风量率1、矿井有效风量：井下各工作面实际风量的总和。Qx=Qi,第六章矿井风量与调节,2、矿井有效风量率：指矿井有效风量与主扇风量的百分比；Pefo=（Qx/Qt）100%3、矿井内部有效风量率：矿井有效风量与总风量的百分比；Qefi=（Qx/Qk）100%4、矿井外部漏风率：指外部漏风量与主扇风量的百分比；Plo=（Qw/Qt）100%5、规程规定：1）、内部有效风量率不小于80%；2）、外部漏风率无提升设备不大于5%，有提升设备不大于15%。,第六章矿井风量与调节,三、控制漏风措施1、选择科学、合理的开拓开采、通风方式；2、加强主善附属装置的管理；3、严格控制进回井、进回风巷间的漏风；4、加强井下通风构筑物的管理；5、采空区及时封闭，必要时采取注浆、洒浆等措施，放采空区漏风；6、煤仓必须贮存一定的煤量，以防止漏风；,第六章矿井风量与调节,第三节风量调节一、局部风量调节1、增阻调节：在阻力小的巷道按设调节风窗。该方法施工简单、工程量小、易于调节；但能增加矿井总阻力，减少总风量，而且减少的多，用风地点增加的少。风窗面积计算96页626式。2、降阻调节：在阻力大的巷道中扩大断面、改变支护形式以增加风量。该方法能减小矿井总风阻，增加总风量；但总增加量小于降阻巷道的增加量，使并联分支风量减小，并且工程量大，投资大，工期长。,第六章矿井风量与风量调节,3、增压调节法：在需增加风量的巷道按辅扇。该方法能增加矿井总风压、总风量；施工快、工期短；但管理复杂、安全性差，电费高。注意事项如下：（1）、必须按在进风中，一般要设风门、绕道；（2）、按设地点要求围岩完好，防漏风、防循环风；（3）、要有专人管理，进风口瓦斯不得超过05%；主扇停前先停辅扇；辅扇停时马上开启自动风门。,第六章矿井风量与风量调节,二、总风量调节1、改变主扇特性：（1）、改变主扇转速；（2）、改变叶片角度；2、改变矿井总风阻：（1）、开矿前期，离心式主扇设闸门；轴流式主扇减小叶片角度；（2）、开矿后期改换主进、回风巷支护形式，扩大巷道断面,第七章矿井空调,第一节影响矿井气候的因素一、地表大气二、风流的自压缩热每垂直向下流动100米，其温升约为1。,围岩散热,机电设备的散热,有用功开工率（1）通风机（2）提升机（3）照明灯（4）水泵（5）采煤机和掘进机,其它热源的放热,人体散热量休息时90115轻度体力劳动时250中等体力劳动时275繁重体力劳动时470运输中煤炭及矸石的散热、热水的散热、氧化放热和炸药爆炸放热。,常用的热应力指标,干球温度:空气一般温度(Td)湿球温度:包湿温度(Tw)有效温度导引温度同感温度卡他度:衡量人体散热指标.,第三节改善矿内气候条件的一般措施,通风降温（1）增加风量。（2）选择合理的矿井通风系统。（3）改革通风方式。采用型通风、型通风和下行风等通风方式。,风量与风温关系,改革通风方式,型通风：上行风与下行风型通风型通风,改革采煤方法和顶板管理,（1）集中生产。（2）后退式采煤法。（3）倾斜长壁式采煤法。（4）充填法管理顶板。,井下热水的治理,热水排放的基本原则：排水路线尽量避开进风路线，热水不要暴露。热水排放的措施：（1）地面钻孔把热水直接排到地面。（2）回风井排水，避免热水对进风流加热。（3）利用隔热管道或加隔热盖板的水沟导水。（4）开掘专门的热水排水巷。,其它技术措施,（1）减少采空区漏风（2）隔热措施（3）压气降温（4）冰块降温（5）煤壁注水预冷煤层（6）矿工个体保护,第四节人工制冷降温,蒸汽压缩式制冷系统的工作过程：压缩过程冷凝过程减压过程吸热过程,载冷剂与输冷管道,常用的载冷剂：水盐水：氯化钠或氯化钙盐水溶液，乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。常用保冷材料有：膨胀珍珠粉、泡沫玻璃、泡沫石棉、聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料等,高低压换热器,图11-2-8高低压换热器示意图,矿用空气冷却器,直接接触式,矿用空气冷却器,表面式,矿用空气冷却器,工作面空气冷却器,第八章：通风测量,第一节空气参数测量培训要求应该了解内容：矿井气候条件、有毒有害气体的测量方法。,第八章：通风测量,第一节空气参数测量一、压力测量（一）、测绝对压力1、什么叫绝对压力？以绝对真空为零点起算的压力，称为绝对压力，一般用符号P表示。2、工具：水银气压计、空盒气压计等。3、点压力种类及关系（1）、种类：P全、P静、P速，又P速=（1/2）V单位：Pa。,第八章：通风测量,（2）、三者关系：抽出、压入式均为：P全=P静+P速；注：某点的绝对压力均为正值。（二）、测相对压力1、什么叫相对压力？以当地大气压为零点起算的压力，称为相对压力（也称表压力），一般用h表示。2、工具：压差计、皮托管、橡胶软管等。,第八章：通风测量,3、种类及关系（1）、种类：h全、h静、h速；单位：Pa。（2）、关系：1）、压入式：h全=h静+h速；2）、抽出式：h全=h静-h速。注：1）、某点的相对压力有正、负之分，2）、全压、速压有方向性，而静压无方向性；（皮托管制造利用此特点）,第八章通风测量,二、温度、湿度测量（一）温度测量1、时间要求：8：0016：002、测点要求：（1）、掘进：工作面2m；（2）、长壁采面：距回风口15m；（3）、硐室：回风口；3、测量、读数要求：温度计尽量远离人体；读数先读小数后读整数。,第八章通风测量,三、湿度测量：1、仪器：手摇湿度计、蒸溜水、秒表；2、测法及步骤：（1）、测点同测温度相同；（2）、在测点取出湿度计，用滴管湿润湿球温度计；（3）、在测点宽畅处以速度150次/min摇动湿度计（5次）；（4）、读数：先读t湿，后读t干，先读小数后读整数。,第八章通风测量,3、计算方法：例：某矿采煤工作面手摇湿度计干温度计t读数为22C，湿温度计t读数为20C，求该空气的相对湿度。解：t=t-t=22-20=2C根据t（纵坐标）和t（横坐标）查表得=83%，则该采煤工作面的空气相对湿度为83%。,第八章通风测量,三、有害、有毒气体测定1、仪器：有害气体：光学瓦检器；有毒气体：抽气唧筒、检定管秒表等；2、有毒气体测定要求：（1）、1次性检定管必须在有效期内；（2）、要求送气均匀，时间准确；（3）、读最高变色刻度。,第八章：通风测量,第二节风速、风量测量培训要求必须掌握内容：（1）测风站的要求；（2）风速、风量的测量、计算方法。,第八章：通风测量,第二节风速、风量测量一、风速及特点1、什么叫风速：指单位时间内风流流过的路程，一般用V表示，单位：m/s。2、风速特点：由于空气有粘性，风流流动有摩擦，所以巷断面风速分布不均匀，风速测定必须测得平均风速。一般用风速分布系数进行换算。既Kv=V均/V大，公式变形得：V均=Kv*V大其中Kv计算中因巷道支护形式不同而不同(1)、砌碹：Kv=0.80.86;,第八章：通风测量,(2)、木支架:Kv=0.680.82;(3)、锚竿支护:Kv=0.740.81。二、常用测定方法（一）、侧身移动法1、所用仪器：风表（低速：0.1-0.5,中速:0.5-8,高速:8m/s以上)、秒表、计算器。2、要求（1）、测风站要求1）、主要进、回风巷都要设立永久性测风站；,第八章：通风测量,2）、测风站必须在直巷中，前后各10米不得有拐弯和断面变化，不得堆积杂物；3）、测风站必须是规整的几何形状，长度不小于4米；4）、必须有记录牌，并按要求及时登记。（2）、测风要求1）、持表手的胳膊必须伸直，远离身体；2）、表开关、计时秒表必须同步；3）、风表移动速度要均匀；（移动路线见下图）4）、测风时间必须1分钟以上；,第八章：通风测量,5）、同一断面必须测2次以上，误差不大于5%，取平均数。3、计算及校正（1）、计算：V表=表读数/测风时间；如：表读数450米（转），测风时间100秒。则：V表=450/100=4.5(米/秒)(2)、校正风表机械摩擦和人身面积两项校正如下：,第八章：通风测量,测风时人身移动方法：,第八章：通风测量,1）、风表校正曲线与校正方程,Vz,Vb,2,4,6,0,2,4,曲线,计算出V表后可直接由校正曲线查得V真。,a.,第八章：通风测量,b.由风表校正方程计算如校正方程为:Vz=0.35+0.98Vb由前例Vb=4.5m/s,代入方程得:Vz=0.35+0.98*4.5=0.35+4.41=4.76m/s(注:计算时一般保留2位小数。)c、人体误差校正校正公式：Vz=（S-S人）Vz/S，S人一般取0.4m.(注:巷道面积越大,人体影响越小)如:1.巷道面积为2m时,上例为:,第八章：通风测量,Vz=(2-0.4)4.76/2=3.815(m/s);2、当S=12m时，Vz=(12-0.4)4.76/12=4.6(m/s);三、风量计算方法1、什么叫风量？单位时间内风流流经体积巷道的数量。它等于巷道断面积与平均风速的乘积。一般用Q表示。即：Q=60SVz单位：一般为m/min，阻力计算时为m/s，当直接计算风量时：Q=60（S-0.4)Vz,第八章：通风测量,四、风速、风量、阻力计算实例例：某矿总回风巷测风站为梯形断面，上宽1.6m,下宽1.75m,巷高1.8m,测风员用中速风表侧身移动法测得读数为215m,测风时间60秒,该风表校正方程为:Vz=0.33+0.98Vb,风阻为0.5N.S/m8,试计算该测风站的风速(m/s)、风量(m/min)阻力(Pa)各是多少？,第八章：通风测量,面积计算：S梯形=（a+b)h/2;S长方形=bh；S半园=b(h+0.39b);S三心=b(h+0.26b);,b,h,a,b,h,h,b,第八章：通风测量,解：1）、面积计算：S梯形=（a+b)h/2=（1.6+1.75)1.8/2=302(m)2)、表风速计算：Vb=215/60=3.58(m/s)3)、计算Vz：Vz=0.33+0.98Vb=0.33+0.98*358=384(m/s);（注：查风表校正曲线时，保留一位小数。）4)、计算Vz：Vz=（S-0.4)Vz/S=（302-0.4)384/302=3.33(m/s),第八章：通风测量,5)、计算风量Q：Q=60SVz=60*302*3.33=60334(m/min)或：Q=60（S-0.4)Vz=60（302-0.4)*384=60365(m/min)（误差4舍5入形成）6)、计算阻力hz:hz=RQ=0.5*(302*3.33)=5057(Pa).答:该回风巷风速为3.33m/s;风量为603m/min;阻力为51Pa。,第九章通风质量标准化标准,培训要求：1、应该了解内容：（1）矿井通风系统达标的有关条款、标准；（2）局部通风的达标条款、标准；（3）通风设施的达标条款、标准。2、必须掌握内容：（1）规程对采掘工作面的风速规定、漏风率规定、反风规定、主扇机房装备规定；（2）局部通风中局扇的安装规定，风筒到工作面的距离要求，达标条款、标准；（3）永久密闭的厚度、掏槽尺寸要求，平整度要求，密封要求；（4）永久风门的数量、间距要求。,第九章通风质量标准化标准,一、主扇及机房要求（一）、设备性能1、主扇的紧固件、联轴器、轴承、传动装置等符合标准（8分）；2、机体、风门不漏风（6分）；3、指示仪表齐全、完好（4分）；（主要指水柱计、电流表、电压表、轴温计等）4、定期进行技术测定（6分）（性能测定5年一次，一台不测定不得分）5、主扇的电控设备过流和无压释放保护装置动作可靠，整定合格，接地良好，电阻符合规定（2）,第九章通风质量标准化标准,（二）、安全设施1、必须配备两台同等能力的主扇，备用的必须能在10分钟内启动（12分）；2、应有可靠的双回路供电（10分）；3、必须有反风装置，并符合规程规定（10分钟内反风，反风量不少于正常风量的40%），定期进行试验（每年进行一次）；（8分）,第九章通风质量标准化标准,（三）、机房与环境1、机房内外窗明几净，整洁卫生，无杂物、积水（3分）；2、门口应有”非工作人员禁止入内“警告牌（1分）；3、机房内有直通矿值班室电话（3分）；4、机房内外线路整齐，电缆沟内无杂物（2分）；5、有备件、专用工具，并摆放整齐（2分）；6、配备24个合格、有效灭火器，02m以上防火砂。,第九章通风质量标准化标准,（四）、规章制度必须要有：1）、岗位责任制；2）、交接班制；3）、操作规程；4）、巡回检查制度；5）、要害场所管理制度；6）、设备包机制；7）、定期维护制；8）、管理干部上岗制，并明文张贴或悬挂。,第九章通风质量标准化标准,（五）、资料与记录1、机房内张挂：1）、巡回检查图；2）、反风系统图；3）、供电系统图；4）、设备技术特征图片（4分）。2、资料完整：应有安装总图、易损零件图、技术测定资料、仪表校验及安全保护装置整定试验资料（7分）。3、记录在案资料：有运行日志、交接班记录、设备检察记录、事故记录、出入要害场所登记本（4分）。,第九章通风质量标准化标准,（六）、值班人员1、有专职值班员，每班不得少于2人，并保持相对稳定（1分）；2、值班人员具有初中以上文化程度，经培训并持证上岗（2分）；3、值班人员要熟悉业务，做到“三好、四会”（即管好、用好、修好，会操作、会维修、会保养、会处理一般故障）,第九章通风质量标准化标准,二、矿井通风系统1、矿井必须有完整的独立的通风系统，改变一翼、水平和采区通风系统，要按规程要求，并履行报批、备案手续（15分）；2、实行分区式通风没有违规的串联、扩散通风、老塘通风，爆破材料库有全风压的独立通风系统（15分）；3、巷道贯通时，有符合规程规定措施（10分）；（规程108条规定）（1）、贯通前，综掘50米、炮掘20米前，,第九章通风质量标准化标准,必须停止一个掘进面做好调风准备；（2）、贯通时，必须有专人现场指挥，停掘的工作面必须照常通风、警戒、测瓦斯，只有两工作面面都在1%以下才能进行爆破。（3）、贯通后，加强支护，立即调风，风流正常后才能恢复工作。（4）、间距小于20米的平行巷道的联络巷贯通，必须遵守以上规定。4、采、掘工作面的作业规程有符合规程要求的通风设计，各用风地点的实际风量、风速符合要求（25分）。,第九章通风质量标准化标准,5、矿井有效风量率不低于85%。6、风井防爆门符合规定；井下各类巷道支护完好，断面符合通风、行人、运输的规程规定，巷道失修率不大于7%（20分）。7、反风装置及要求同前述（5分）三、局扇1、安装、使用、管理，符合规程规定（20分）。2、吸风口有风罩，吊挂或垫高局地面、轨道30厘米以上（20分）。,第九章通风质量标准化标准,3、掘进工作面风量、风速符合规程）规定（20分）。4、未安装安全监测系统的煤、半煤巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须有“两闭锁”；无瓦斯涌出的岩巷掘进必须安装风电闭锁装置，为安装安全监测系统的采煤工作面，必须安装瓦斯电闭锁装置（10分）。5、风筒吊挂达到“两靠一直”，严密不漏风（手距风筒接头20毫米不感到漏风）出风口到工作面达到规程要求（57米），无死弯（急倾斜煤层小眼掘进除外）（30分）。,第九章通风质量标准化标准,四、通风设施（井下通风构筑物）1、永久密闭：（1）、用不燃材料，严密不漏气，厚度05米以上，位置合理（20分）；（2）、密闭前无瓦斯积聚（20分）；（3）、密闭前5米支护完好、无片帮冒顶、无杂物、淤泥、积水等（30分）；（4）、密闭墙掏槽02米以上，见硬底、硬帮，与岩煤接实（10分）。,第九章通风质量标准化标准,（5）、密闭墙平整（1内凹凸不大于10），不得有重缝、空缝、裂缝（8分）；（6）、密闭内有水，设反水管或反水池；自燃发火密闭设措施孔、监测孔，平时封闭严密（10分）；（7）、密闭前设栅栏、警标和检查记录牌（5分）；2、永久风门：（1）、每组不少于两道。行车的间距不小于一列车长度；行人的不小于5米（受限巷道除外）；,第九章通风质量标准化标准,进、回风巷之间的必须设反向风门（3分）。（2）、风门能自动关闭；行车、斜巷运输风门能自动开关，否则要有专人管理（15分）；（3）、风门墙要掏槽，见硬底、硬帮并接实，平整、无重缝、裂缝；门框、门扇不歪斜，其间要有衬垫（不透光为准），保持严密不漏风（40分）；（4）、风门水沟要设反水池或风帘，通车风门要设底坎，电缆孔要堵实严；前后5米内支护完好，无杂物、淤泥、积水（15分）。,第九章通风质量标准化标准,3、永久风桥：（1）、用不燃材料建筑，平整不漏风（手触无风）（40分）；（2）、风桥两端与巷道接口严密充填结实；前后5米内支护完好，无杂物、淤泥、积水（40分）；（3）、断面不小于原巷道4/5，坡度不大于30，连结圆滑，风桥上下不得设风门（20分）。,第九章通风质量标准化标准,4、永久调节风窗（1）、不燃性材料建筑（25分）；（2）、调节风窗设在风门上方（25分）；（3）、前后5米要求同上，密封、反水管要求同上（25分）；（4）、墙体掏槽，与煤岩接实，风门不漏风（25分）。,第九章通风质量标准化标准,5、测风站（不属于通风构筑物）（1）、主要进、回风巷都要设立，前后10米无分叉交汇点、无拐弯、断面变化（30分）；（2）、断面是规整的几何形状（30分）；（3）、长度不小于10米，墙面平整（10分）；（4）、标志明显，无杂物、淤泥、积水，有记录牌并填写清楚、及时（1015天一次）。临时风门、密闭基本上同前；,第九章通风质量标准化标准,6、管理制度：（1）、健全通风管理制度，人员配备满足需用（15分）；（2）、每年编制安技措工程设计或计划，并按计划施工（10分）；（3）、有“五图”、“四板”、“五记录”、“三台帐”（25分）（即通