安徽理工大学能源和安全学院安全工程系PPT课件

1、安徽理工大学能源与安全学院安全工程系统，通风安全学第7章通风系统与通风设计，2、本章的主要内容是矿井通风系统采区通风结构物与漏风矿井通风设计可控循环通风，3、第1节矿井通风系统，1 .矿井通风系统的类型及其适用条件因井田内的位置而异1、中央式进、回气井均由井田向中央。 进而，根据回气井的相对位置，分为中央并列式和中央边界式(中央分列式)。4、第一节矿井通风系统、2、对角式1 )双叶对角式进气井大致位于井田流中央，两个回风井位于井田边界的双叶(沿倾斜方向的浅部)称为双叶对角式，只有一个回风井，且进风和回风分别位于井田两叶时称为单叶对角式。5，第一节矿井通风系统，2 )分区对角式进风井位于井田方向中央，在各矿区开采无深度小回风井，无总回风道。6、第一节矿井通风系统、3、区域式为井田各生产区域开挖、回风井，分别构成独立通风系统。 如图所示。 4 .混合式由上述各种方式的混合构成。 例如中央分列和两翼对角混合式、中央并列和两翼对角混合式等. 7、第一节矿井通风系统，第二、主通风机的工作方式和安装场所主通风机的工作方式有三种：抽取式、压入式、压入混合式。 1、抽屉式主通风机设置在回气井口，在抽屉式主通风机的作用下，整个矿井的通风系统处于低于当地大气压的负压状态。 主要通风机导致停止运行时，井下风流的压力升高，比较安全。 8、第一节矿井通风系统、2、压入式主通风机设置在进风井口，在压入式主通风机的作用下矿井通风系统整体处于高于当地大气压的正压状态。 落下裂隙到达地面时，压入式通风矿山开采区的有害气体通过陷落区向外部漏出。 主要通风机导致停止运转，井下风流压力降低。9、第一节矿井通风系统、3、压抽混合式在进风井口设置鼓风机在进风井口设置鼓风机做出风式工作。 通风系统进气部分为正压，回气部分为负压，工作面近中间，正压和负压不大，采空区连接地表漏风少。 其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。10、第一节矿井通风系统、3、矿井通风系统的选择根据矿井设计生产能力、煤层储存条件、表层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向等条件，确保矿井安全，考虑中、后期生产需求，对技术经济比较确定了许多可行的矿井通风系统方案。11、第一节矿井通风系统、中央式通风系统井巷工程量较少，具有初期投资省的优势。 因此，在矿山初期应该优先采用。 煤与瓦斯突出危险矿山、高瓦斯矿山、煤层易自燃矿山、热害矿山在必须采用对角式或分区对角式通风的井田面积较大时，初步采用中央通风，转向对角式或分区对角式。 矿井通风方法一般采用萃取式。 当地形状复杂，发达古窑，多采用风井通风有利时，可采用压入式通风。12、第二节采区通风系统、采区通风系统是矿井通风系统的主要组成部分，包括采区通风、回风和工作面进入、回风巷道组成的风道连接形式和采区内风流控制设施。13、第二节采区通风系统、第一、采区通风系统的基本要求是在各个采区配置风道，实施区域通风。 采煤和掘进工作面必须是独立的通风系统。 有特殊困难必须串联通风的，应当符合有关规定。煤层倾角大于12的采煤工作面采用下行通风的，新闻总工程师允许采煤和掘进工作面通风和回风，不得通过采掘区和落地区。 14、第二节采区通风系统，第二、采区入风上山和回风上山的选择上(下)山至少有两座产能较高的采区有3或4座山。 1、轨道上山入风、运输上山入风、运输上山入风、轨道上山入风相比，轨道上山入风、新鲜风流不受煤气、煤尘污染和发热的影响，运输上山入风、运输中放出的气体增加了风流气体和煤尘浓度，影响了工作面的安全卫生条件。15、第二节采区换气系统、三、采煤工作面上风和下风的上风和下风是指风流的方向与采煤工作面的关系。 采煤工作面的通风道水平低于回风道水平时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称为上通风，否则称为下通风。16、第二节采区换气系统，上风和下风的优缺点：下风的方向与气体的自然流动相反，两者容易混合，不易发生气层流动和局部蓄积。 上行风比下行风的工作面的气温高。 下风比风所需的机械风压大的下风在起火地点爆发气体的可能性比风大。 17、第二节采区通风系统、四、工作面通风系统1、u型和z型通风系统、18、第二节采区通风系统、2、y型、w型和双z型通风系统3、h型通风系统、19、第三节通风构筑物和漏风、一、设置在通风构筑物矿山通风系统网络适当位置的切断、 这些设施和装置统称为通风结构物。 分为两类：一类是浪漫通风结构，如主通风机风、反风装置、风桥、导风板和调节风窗另一类是阻挡风流的通风结构，如井口密闭、防风墙、防风幕和风门等。20、第三节通风结构与漏风、1、风门设置场所：通风系统应遮挡风流，在行人或开通场所设置风门。 在行人和汽车较少的地方，可以建造一般的减震器。 在行人比较频繁通行的主要运输线路上，应建造自动减震器。 21、第三节通风结构与漏风、风门设置要求：各组风门为2个以上，开通风门间隔在列车长以上，行人风门间隔在5m以上。 在排风巷道之间，必须设置挡板，必须设置逆挡板，如果其数量在两条以上，风门可以自动关闭，开通门实现了自动化， 矿井总回气和采区回气系统的门必须设置封闭装置不能同时开放风门框(包括逆风门)包围边缘口，有密封垫，周围严密接触，门平且不透风，门和门框不扭转。 门轴和门框应向关门方向倾斜8085度，22，第三节设置通风结构物和漏风，减震器的要求：减震器的墙壁用不燃材料建造，厚度在0.5m以上，不要严格漏风，墙壁周围应挖槽，坚固的屋顶，硬的帮助和煤岩。 墙壁平整、裂缝、重缝、无缝翼槽设倒池或帷幕，开通翼板设下锚，电气管道孔必须堵塞的翼板前后各5m内巷道保护良好，无垃圾、积水、淤泥。 23、第三节通风构件与漏风、2、在风桥通风系统中通风道与回气道需要水平相交时，为了使通风道与回气道相互隔开，需要构建风桥。 根据其结构分为三类。 (1)旁通式风桥挖于岩石中，最坚固，风漏最少。24、第三节通风结构与漏风；(2)混凝土风桥结构紧凑、比较坚固。 (3)铁筒风桥可在二次风道中使用。25、第三节通风构筑物和漏风、3、密闭是隔断风流的构筑物。 设置在阻挡风流、不让行人通过的小巷里。密闭结构按工龄分为2类： (1)临时密闭、常用板、木段等建造，用黄泥、石灰刷面。 (2)永久密封，用材料石、砖、水泥等不燃性材料建造。26、第三节通风结构与漏风、4、导风板应用以下几种导风板。 1 )导风板2 )降低导风板3 )汇流板导风板。27、第三节通风构件和漏风、第二、漏风和有效风量1、坑道漏风及其危害性有效风量：坑道流向各用风地点，起到通风作用的风量。 漏风：不使用风的场所，通过采空区、地表塌陷区、通风结构与煤柱裂缝等通道进入回气道或排放地表风量。28、漏风的危害：减少工作面和使用风地点的有效风量，恶化气候和卫生条件，增加无谓的电力消耗，引起煤炭自燃等事故。 减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。 29、第三节通风构件和漏风、2、漏风的分类和原因(1)漏风的分类坑道漏风按其场所分为：外部漏风(或井口漏风)指地表附近、箕斗井口、地面主通风机附近的井口、防爆盖、逆风门、调节门等漏风。 内部漏风(或井下漏风)是指井下各种通风构件的漏风、采空区及破碎煤柱的漏风。 30、第三节通风构件和漏风，(2)漏风的原因是存在漏风通路，其两端有压差时会产生漏风。 漏风风流通过空隙的流动因空隙的情况和漏风的大小而异。31、第三节通风构件和漏风、3、坑道漏风率和有效风量率(1)坑道有效风量Qe是风流通过井下各工作场所的实际风量的总和。 (2)矿井有效风量率：矿井有效风量率是矿井有效风量Qe与各台主要通风机风量的总和之比。 矿井有效风量率必须在85%以上。32、第三节通风结构物和漏风；(3)矿井外部漏风量是指主要通风装置及其风井附近地表直接泄漏的风量总和。 各台主要通风机风量的总和可减去矿井总回(或前进)风量。 (4)坑道外部漏风率是指坑道外部漏风量QL与各台主要通风机风量的总和之比。 矿井主要通风机装置外部漏风率无上升设备不得超过5%。 有上升设备时不得超过15%。 33、第三节通风构件与漏风、4、减少漏风、提高有效风量的漏风风量与漏风通路两端的差压成正比，与漏风阻力的大小成反比。 必须增加地面主要通风机风量、反风道及附近风门的气密性，减少漏风。 34、第四节矿井通风设计，第一、矿井通风设计的内容和要求1、矿井通风设计的内容概算了确定矿井通风系统的矿井风量计算和风量分配矿井通风阻力计算选择通风设备的矿井通风费用。 35、第四节矿井通风设计，2、矿井通风设计要求将充足的新鲜空气有效地输送到井下工作场所，保证生产和良好工作条件的通风系统简单，风流稳定，易于管理，在发生抗灾能力强的事故时，风流易于控制， 有符合人员易撤离规定的井下环境和安全监测系统或检测措施的通风系统基础设施投资部，运营费用低，综合经济效益高。 36、第四节矿井通风设计，第二、优选矿井通风系统1、矿井通风系统要求每个矿井都要有完整的独立通风系统。 换气井团按年风向频率，应配置在粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体不侵入的场所。 安装箕斗升井或带式输送机的井筒，不得兼作风井。 兼作风井使用，应采取措施满足安全要求。37、第四节矿井通风设计、1、矿井通风系统要求多风机通风系统在满足风量要求分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。 各生产水平和各采区应配置回风通道，实施区域通风。井下爆破材料库应有单独的新鲜风流，回风风流应直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷。 井下充电室需要单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回气巷。38、第四节矿井通风设计、2、矿井通风系统根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层储存条件、表层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性和中后期生产需求并存等条件，提出多种技术可行方案，通过优化或技术经济比较确定矿井通风系统。39、第四节矿井通风设计、三、矿井风量计算(一)、矿井风量计算原则按照以下要求分别计算，应采用其中的最大值。 (1)以井下同时工作的最大人数计算，每人每分钟的供应风量必须在4m3以上(2)以采煤、掘进、管道室等实际需要的风量合计计算。40、第四节矿井通风设计；(二)矿井需求风量计算1，采煤工作面需求风量计算采煤工作面风量应按以下因素计算，取其最大值： (1)以气体喷出量计算：式中：第Qwi第I个采煤作业面所需风量，m3/min； Qgwi第I个采煤工作面气体的绝对涌出量，m3/min； 第kgwi个采煤工作面因瓦斯涌出了不均匀的预备风量系数，通常采煤工作面为kgwi=1.21.6，炮采煤工作面为kgwi=1.42.0，水采煤工作面为kgwi=2.03.0。41、第四节矿井通风设计；(2)根据工作面风流温度计算：采煤工作面需要良好的气候条件。 其风流温度可以根据风流温度预测方法计算。 其气温和风速应满足表中的要求：42，第四节矿山通风设计，采煤工作面的必要风量按下式计算：式中第vwi第I个采煤工作面的风速按其风流温度从表取，m/s； Swi第I个采煤工作面的有效通风断面取最大和最小控制顶点时的有效断面的平均值，m2； kwi第二个工作平面的长度系数。43、第四节矿井通风设计，(3)按炸药用量计算：式中，每25炸药用量1kg，m3/min； Awi第I个采煤工作面一次性爆破使用的最大炸药量，kg。 (4)按员工人数计算：公式中，4人每分钟应供应的最低风量，m3/minnwi第I个采煤工作面同时工作的最大人数，个。44、第四节矿井通风设计；(5)基于风速的管理基于最低风速的各采煤工作面的最小风量的管理：基于最高风速的各采煤工作面的最大风量的管理：45、第四节矿井通风设计；2、掘进工作面的必要风量的计算：煤巷、半煤岩、岩巷掘进工作面的风量按以下要素分别计算，取其最大值。 (1)气体涌出量计算：式中第Qhi挖掘作业面的必要风量、第m3/minQghi挖掘作业面的绝对气体涌出量、m3/min； 第kghi掘进工作面的瓦斯喷出不均和预备风量系数。 一般优选为1.52.0。46、第四节矿井通风设计，(2)炸药量计算公式中25使用炸药1kg的供给量，m3/min； Ahi第I掘进工作面一次爆破的最大炸药量，kg。47、第四节矿井通风设计，(3)局部通风机进风量计算公式中第号挖掘工作面同时运行的局部通风机额定风量之和。 为了防止khfi局部风扇的循环风的风量预备系数，一般在1.21.3的输入风道地区气体没有涌出时为1.2，气体涌出时为1.3(4)工作人员数的计算式，在nhi的第I个掘进作业面同时工作的人数最多，人数最多。.48，第四节矿井通风设计，(5)风速控制最小风速控制，岩巷掘进面最小风量：根据各煤巷或半煤岩巷掘进面最小风量最高风速控制，掘进面最大风量：式中，第shi第I条掘进工作面巷道的净截面积，m2，49，第4节坑道通风设计，3， 必须根据连室需求风量计算独立换气连室的供给风量，根据不同类型的连室分别计算： (1)根据机