采矿学第07章 矿井通风方法ppt课件

1、7 7 矿井通风方法矿井通风方法7.1 矿井自然通风矿井自然通风7.1.1 矿井自然通风的构成矿井自然通风的构成 在非机械通风的矿井里，风流从气温较低的井筒经任务面流到气温较高的井筒。这主要是由于风流流过井巷时与岩石发生了热交换，进、回风井里的气温出现差别，回风井里的空气密度小，因此两个井筒底部的空气压力不相等。其压差就是自然风压。在自然风压的作用下，风流不断流过矿井，构成自然通风过程。如图7-1所示。ABCDE冬 季夏 季图7-1 矿井自然风流方向7.1.2 7.1.2 自然风压的性质自然风压的性质n构成矿井自然风压的主要缘由是矿井进、出风井两侧的空气柱分量差。不论有无机械通风，只需矿井进、

2、出风井两侧存在空气分量差，就一定存在自然风压。n自然风压的大小和方向取决于矿井进、出风两侧空气柱分量差，而最终取决于大气压力、空气温度和湿度。故自然风压的大小和方向会随季节变化，甚至昼夜之间也能够发生变化。n机械通风时，扇风机停顿运转时，进、出风井的温度不会立刻发生改动，自然风流也不会立刻反向。7.1.3 7.1.3 通风网路通风网路 通风网路衔接方式多种多样，根本衔接方式分为：串联、并联及角联。 1串联通风网路 两条或两条以上风路彼此首尾相连，中间没有风流分合点时的通风，称为串联通风。如图7-2。其特性是： 串联风路的总风量等于各段风路的分风量； 串联风路的总风压等于各段风路的分风压之和；

3、串联风路的总风阻等于各段风路的分风阻之和； 串联风路的总等积孔平方的倒数等于各段风路等积孔平方的倒数之和。 12312图7-2 串联风路 等积孔是衡量矿井或井巷通风难易程度的假想薄板孔口的面积值，即假等积孔是衡量矿井或井巷通风难易程度的假想薄板孔口的面积值，即假定在一个无限的空间有一薄板定在一个无限的空间有一薄板(壁壁),在薄板在薄板(壁壁)上开一面积为上开一面积为A(m2)的孔，当的孔，当孔口经过的风量等于矿井风量孔口经过的风量等于矿井风量Q，孔口两侧的静压差等于矿井通风阻力，孔口两侧的静压差等于矿井通风阻力h,那那么这个孔的面积么这个孔的面积A称为等积孔。称为等积孔。 它和风阻同样是反映井

4、巷它和风阻同样是反映井巷(或矿井或矿井)通风难易程度的一个重要目的，以平通风难易程度的一个重要目的，以平方米表示。通常根据矿井等积孔值或矿井风阻值大小方米表示。通常根据矿井等积孔值或矿井风阻值大小(即按矿井通风难易程度即按矿井通风难易程度)将其分为三级，即大阻力矿、中阻力矿、小阻力矿。等级孔愈大，通风愈容将其分为三级，即大阻力矿、中阻力矿、小阻力矿。等级孔愈大，通风愈容易。反之亦然。易。反之亦然。 2并联通风网络 两条或两条以上的分支在某一节点分开后，又在另一节点集合。其间无交叉分支时的通风，称为并联通风。如图7-3。其特性是： 并联网路的总风量等于并联各分支风量之和； 并联网路的总风压等于任

5、一并联分支的风压； 并联网路的总风阻平方根的倒数等于并联各分支风阻平方根的倒数之和； 并联网路的总等积孔等于并联各分支等积孔之和。1212图7-3 并联风路 3串联与并联的比较 从平安、可靠和经济角度看，并联通风与串联通风相比，具有明显的优点： 总风阻小，等积孔大，通风容易，通风动力费用少； 并联各分支独立通风，风流新颖，互不干扰，有利于平安消费；而串联时，后面风路的入风是前面风路排出的污风，风流不新颖，空气质量差，不利于平安消费； 并联各分支的风量，可根据消费需求进展调理；而串联各风路的风量那么不能进展调理，不能有效地利用风量； 并联的某一分支风路发惹事故，易于控制与隔离，不致影响其他分支巷

6、道，事故涉及范围小，平安性好；而串联的某一风路发惹事故，容易涉及整个风路，平安性差。4角联通风网路 在并联的两条分支之间，还有一条或几条分支相通的衔接方式称为角联通风网路。如图7-4。其特征是：一方面具有容易调理风向的优点，另一方面角联分支又有出现风流方向不稳定的能够性。13132424图7-4 简单角联通风网路7.2 扇风机通风 矿用通风机按照其效力范围和所起的作用分为三种： 1主要扇风机。担负整个矿井或矿井的一翼，或一个较大区域通风的扇风机，又称主扇； 2辅助扇风机。用来协助矿井主要通风机对一翼或一个较大区域抑制通风阻力，增大风量的扇风机，又称辅扇； 3部分扇风机。供井下某一部分地点通风运

7、用的扇风机，又称局扇，普通效力于井巷掘进或采场通风。 矿用扇风机按构造和任务原理不同，分为离心式扇风机和轴流式扇风机两种。7.2.1 7.2.1 矿用扇风机矿用扇风机u离心式扇风机任务原理：u 当电动机传动安装带开任务轮要机壳中旋转时，叶片流道间的空气随叶片的旋转而旋转，获得离心力，经叶端被抛出任务轮，流到螺旋状机壳里。在机壳内空气流速逐渐减小，压力升高，然后经分散器排出。与此同时，在叶片的入口即叶根处构成较低的压力，使吸风口处的空气自叶根流入叶道，从叶端流出，如此构成延续风流。u轴流式扇风机原理：u 当动轮叶片在空气中快速扫过时，由于翼面叶片的凹槽与空气冲击，产生正压力，空气那么从叶道流出；

8、翼背牵动反面的空气，产生负压力，将空气吸入叶道，如此一吸一推构成延续风流。7.2.2 7.2.2 扇风机结协作业扇风机结协作业u两台或两台以上扇风机串联或并联在一同运转，以添加总风量，升高总风压，称为扇风机结协作业。u扇风机结合任务的运用。u 扇风机并联任务是压差相等，风量相加；串联任务是风量相等，压差相加。在长巷道掘进部分通风中，当风筒的通风阻力过大，而风量不需求很大时，可采用部分扇风机串联任务；当矿井通风阻力不大，而需求风量很时，可采用扇风机并联任务。u自然通风对机械通风的影响。u 假设自然风流方向与扇风机风流方向一致，风量添加，离心式扇风机的功率随之添加，效率下降；假设相反，那么风量减少

9、，轴流式扇风机的功率添加。故自然通风的反作用对轴流式扇风机更为有害。7.2.3 7.2.3 矿井漏风及其危害矿井漏风及其危害u有效风流：经过进风系统送入的新颖风流，到达作业地点，到达了通风目的风流。u漏风：未经作业地点，而经过采空区、地表塌陷区以及通风构筑物的缝隙直接渗入回风道或直接排出地表的风流。u矿井漏风危害：降低了作业面的有效风量，添加了通风困难。使通风系统的可靠性和风流的稳定性遭到破坏，易使角联巷道风流反向，出现烟尘倒流景象。大量漏风的存在，可使矿井总风阻降低，从而破坏主扇的正常工况，效率降低，无益电耗添加。7.3 7.3 掘进任务面通风掘进任务面通风7.3.1 7.3.1 平巷掘进通

10、风平巷掘进通风 平巷掘进通风按通风动力方式不同分为部分扇风机通风、矿井全风压通风、引射器通风三种。7.3.1.1 部分扇风机通风 根据局扇及风筒的布置方式,部分扇风机通风可以分为压入式、抽出式、混合式三种方式。 压入式通风:局扇和启动安装安装在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中,风筒引入任务面,新颖风流经风筒送入掘任务面,污风沿掘进巷道排出。 抽出式通风：局扇安装在离掘进巷道口10m以外的回风侧巷道中，新颖风流沿掘进巷道流入任务面，污风经风筒由局扇排出。10m10m图7-5 压入式通风图7-6 抽出式通风 混合式通风：一个掘进任务面同时采用压入式和抽出式结合任务。其中压入式向任务面供风，抽出

11、式从任务排出污风。图7-7是混合式通风的其中一种扇风机布置方式。1015m50200m2030m10m图7-7 混合式通风7.3.1.2 7.3.1.2 矿井全风压通风矿井全风压通风 矿井全压通风是直接利用矿井主扇风机所呵斥的风压矿井全压通风是直接利用矿井主扇风机所呵斥的风压, ,借助风借助风障或风筒等导风设备将新颖风流引入任务面障或风筒等导风设备将新颖风流引入任务面, ,并将污风排出掘进巷并将污风排出掘进巷道。如图道。如图7-87-8。图7-8 全风压通风a 利用纵向风障导风b 利用风筒导风ab7.3.1.3 引射器通风引射器通风 利用高压水或紧缩空气为动力，经过喷嘴喷头高速射出利用高压水或紧缩空气为动力，经过喷嘴喷头高速射出气流或水流，在喷出射流周围呵斥负压区而吸入空气，并经混合