矿井通风及瓦斯防治

1、矿井通风及瓦斯防治专业学问教学内容划分：第一节 矿井通风系统 其次节 矿井局部通风 第三节 矿井风量调整 第四节 瓦斯爆炸及其防治教学重点难点：1、通风方式及风量调整 2、瓦斯爆炸及其防治教学具体内容：第一节 矿井通风系统一、矿井通风的主要任务是： （1）连续输送新颖空气，供应井下人员呼吸。 （2）稀释并排解井下的有毒有害气体、矿尘。 （3）制造良好的井下气候条件。二、矿井通风的主要目的是： 使风流能够按拟定的路线流淌，维持正常的通风，保证矿井的平安。 合理的矿井通风不仅是预防瓦斯、粉尘、火灾等事故和治理高温热害，制造舒适气候环境的基本措施，也是把握、缩小、毁灭灾难的重要手段。 三、矿井通风概

2、念是指矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称。见图1-3-1四、矿井通风方式 是指进风井和回风井在井田范围内的布置方式，可分为中心式、对角式、混合式、区域式四种。其中中心式又分为中心并列式和中心边界式，对角式又分为两翼对角式和分区对角式。1、 中心并列式：是指进风井、回风井大致并列在井田中心。2、 中心边界式：是指进风井大致位于井田中心， 回风井大致位于井田上部边界的中心。3、 两翼对角式：是指进风井位于井田中心， 回风井位于井田两翼上部边界。 4、分区对角式：是指进风井位于井田中心，在每个采区的井田上部边界设立回风井。 5、混合式：是指就是上述两种通风方式的混合式。例如中心分列式与两翼对角混

3、合式，中心并列于两翼对角混合式，及中心分列与中心混合式。这样通风方式多为老矿井进行深部开采时所接受的通风方式。6、区域式：是指在井田的每一个生产区域开掘进、回风井，分别构成独立的通风系统。五、矿井通风方法概念是指矿井主要通风机的工作方式，它分为压入式、抽出式和压、抽混合式，目前常用的通风方法为抽出式通风。1、压入式通风：矿井主要通风机安装在进风井口四周，通过风硐同进风井筒相连，利用通风机产生的风压把新颖空气压入井下，迫使井内空气由回风井排出地面实现通风的通风方法。2、抽出式通风：通风机从井下或局部用地点抽出污浊空气的通风方法。3、混合式通风：是压入式和抽出式两种通风方式的联合运用，可分长压短抽

4、、长抽短压和长抽长压三种，也为瓦斯矿井中不接受的方法（如接受必需制定措施）。六、通风网络概念矿井通风网络，简洁讲就是风流在井巷中的流淌路线。因此，它依据井巷的基本连接形式分为串联通风、并联通 风和角联通风三种。1、串联通风：是指井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式。2、并联通风：是指井下各用风地点的回风直接进入采区回风巷或总回风巷的通风方式。3、角联通风：是指在并联风道间将有联络的风道相互连接起来的风网。其次节 矿井局部通风一、矿井局部通风概念 是指局部通风设备或主要通风机产生的风压对井下独头巷道进行通风的方法称为局部通风（又称为掘进通风）。2、 矿井局部通风分类包括利用矿井总风压

5、通风、利用局部通风机通风和利用引射器通风三种。3、 掘进通风方法1、 利用矿井总风压通风：是指利用矿井总风压通风，就是利用矿井主要通风机产生的风压，借助导风设施把新颖风流引入推动工作面的通风。包括：纵向风墙或风幛导风、风筒导风、平行巷道通风三种。 （1）风墙（风障）导风：在掘进巷道内设置纵向风障，把风障上游侧的新颖风流引入推动工作面，污风从风障下游侧排出的导风方法，存在构筑和拆除风障工程量大，适用于短距离的通风。风墙的构筑可用砖、石风墙，木板墙及帆布，塑料等柔性风幛。后两种漏风大，只适用于短距离的导风，砖、石风墙漏风小。 （2）风筒导风：是指在巷道内设置挡风墙隔断全风压风流，利用风筒把新颖风流

6、引入推动工作面，污风从掘进巷道排出的通风方法，此工程量小，风筒安装、拆除便利，适用于需风量不大的短距离通风巷道中。如图接受风筒导风需设置挡风墙2，墙上开有风窗的调整风门3。 （3）平行巷道通风：是指接受双巷道掘进的平行巷道，每隔肯定距离开推横贯连通，利用风障或风筒向独头巷道导风的方法。系统施工设施多，工程量大，但适用于解决长距离推动通风的问题。2、利用局部通风机通风：是指利用局部通风机作为动力，通过风筒导风的方法，按其工作方式分为压入式、抽出式和混合式三种。（1） 压入式通风：是指通过局扇将工作面污风风流通过风筒抽出，而新颖风流沿巷道流入，为瓦斯矿井不得接受的方法，风筒有效吸程小，污风风流经过

7、风机，平安性比较低。 （2）抽出式通风：是指通过局扇将工作面污风风流通过风筒抽出，而新颖风流沿巷道流入，为瓦斯矿井不得接受的方法，风筒有效吸程小，污风风流经过风机，平安性比较低。 （3）混合式通风：是指压入式和抽出式两种通风方式的联合运用，可分长压短抽、长抽短压和长抽长压三种，也为瓦斯矿井中不接受的方法（如接受必需制定措施）。3、 利用引射器通风：是指利用引射器产生的通风负压，通过风筒导风的方法称为引射器通风。此通风一般都接受压入式，引射器通风无电气设备、无噪音，具有降尘作用，适用于没与瓦斯突出严峻的煤层推动使用。四、局部通风机的应用 煤矿广泛使用的局部通风方式为局部通风机压入式通风，也是集团

8、公司掘进通风的主要方法，我个人认为必需从以下几个方面切入抓好局部通风管理工作： 1、局部通风机必需实现双回路、三专供电，并安装双风机自动切换设备，安装风电、瓦斯电闭锁，即：实现三专两闭锁和双风机、双电源自动切换。 2、局部通风机的安装必需做到局扇及其启动装置必需安装在进风流中，距掘进回风口不得小于10米 ，全风压供应的风量必需大于局扇的吸入风量，确保局扇不发生循环风。 3、局部通风机的管理必需做到“五专一化一切换”即专项设计、专项措施，专人安装、专人验收、专人管理，接受定期化管理和单双日切换，确保局扇正常运转，不发生无方案停风。第3节 矿井风量调整1、 矿井风量调整方法概念在矿井通风网络中，风

9、量的自然安排往往不能满足作业地点的风量需求 ，因而需对风量调整。依据调整的范围可分为局部风量调整与矿井总风量调整。二、局部风量调整概念是指实行内个工作面之间、实行之间或生产水平之间的风量调整，调整方法有增阻法、减阻法及帮助通风机调整法。包括：增阻调整法、减阻调整法、增能调整法（或增压调整法）。1、增阻调整法：是通过巷道中安设调整风窗等设施，增大巷道中的局部阻力，从而降低该风路中巷道的风量或增大与其并联风路中的风量。该种调整方法是一种耗能调整法，常用的方法为风窗调整。 2、减阻调整法：是通过在巷道中实行降阻措施，降低巷道的通风阻力，从而增大该风路中的风量，或削减与其并联风路上的风量。该种调整方法

10、是通过扩大巷道断面，降低摩擦阻力系数。巷道中的风阻包括摩擦风阻和局部风阻。当局部风阻较大时，应首先降低局部风阻；当局部风阻较小摩擦风阻较大时，则应降低摩擦风阻。降低摩擦风阻的主要方法是扩大巷道断面或转变支架类型（即转变摩擦阻力系数）。 3、 增能调整法（或增压调整法）：接受帮助通风机等增加通风能量的方法，从而增加局部低点的风量。常用的方法有帮助通风及调整方法和利用自然风压的调整法。三、增压调整法的优缺点及适用条件 1、与降阻调整法比较 优点：在阻力较大的风路中安装帮助通风机，无需调整主风机而使得风量增大，相当于主要通风机对这条风路的工作风阻下降，这点和降阻调整法很类似，但比降阻调整法施工快而且

11、便利。 缺点：管理工作较简单，平安性比较差。 2、与增阻调整法比较： 优点：使主要通风机的电力费降低很多，服务时间又长时，比较经济。 缺点：管理工作比较简单，平安性比较差，施工比较困难。 适用条件：并联风网中各条风路的阻力相差比较悬殊，主要通风机风压满足不了阻力较大的风路，不能接受增阻调整法，而接受降阻调整法又来不准时，可接受增压调整法。四、矿井总风量调整概念 当矿井（或一翼）总风量不足或过剩时，需调整总风量，也就是调整主通风机的工况点。通常方法有：转变主要通风机的工作特性、转变矿井总风阻、多台通风机联合运转的相互调整三种。 1、转变主通风机工作特性：是通过转变通风机叶轮转速，调整轴流式叶片安

12、装角度或离心式前导器叶片角度等，从而达到调整总风量的目的。 （1）转变通风机的转数 离心式通风机：对于矿井使用中的一台离心式通风机，其实际工作特性曲线主要打算于风机的转数。如图11-11所示，一台离心式通风机在转数为n1时，其风压特性曲线为。假照实际产生的风量（Q1）不能满足矿井需风量（Q2）时，可用比例定律求出该风机所需新的转数n2，即：轴流式通风机的叶片的调整方法：轴流式通风机的叶片，是用双螺帽固定于轮毂上，调整时只需将螺帽拧开，调整好角度后再拧紧即可。这种方法的调整范围比较大，一般每次可调5°（每次最小可调2.5°），而且可使通风机在最佳工作区域内工作。接受变频技术把

13、握主要通风机的矿井，在肯定范围内，也可通过调整电动机转数，便利地实现总风量的调整。 2、转变矿井总风阻：是通过风机风硐闸门进行调整，依据闸门开口大小转变总工作风阻，从而调整总风量的目的。 （1）风硐闸门调整法：风硐闸门调整法假如在风机风硐内安设调整闸门，通过转变闸门的开口大小可以转变风机的总工作风阻，从而可调整风机的工作风量。（2）降低矿井总风阻当矿井总风量不足时，假如能降低矿井总风阻，则不仅可增大矿井总风量，而且可以降低矿井总阻力。 3、多台通风机联合运转的相互调整：接受多台风机联合运转的矿井，各台风机之间，彼此联系，相互影响。假如不留意在必要时进行各台风机相互调整，就有可能使矿井通风的正常

14、状况受到破坏，甚至严峻影响平安生产。第4节 瓦斯爆炸及其预防1、 瓦斯爆炸的概念、分类及其条件 1、瓦斯爆炸的概念：是肯定浓度甲烷和空气中肯定浓度的氧气在肯定温度作用下产生的激烈氧化反应。2、瓦斯爆炸的分类：瓦斯爆炸事故一般可分为3类：局部瓦斯爆炸、大型瓦斯爆炸和瓦斯连续爆炸。3、瓦斯爆炸的条件：瓦斯浓度5%16%、引爆温度650750、空气中氧含量大于12%。2、 发生瓦斯爆炸的主要缘由 主要缘由有：瓦斯涌出特别、采空区或盲巷瓦斯涌出、通风系统不合理和不完善、风流短路、局部通风机消灭循环风、采掘面风量不足、风筒断开或严峻漏风、局部通风机停止运转。3、 预防瓦斯爆炸的措施1、加强管理：包括建立

15、合理的通风系统、实行分区通风、加强管理好通风设施、加强局部通风管理、准时调整通风系统。有效地通风是防止瓦斯积聚的最基本最有效方法。瓦斯矿井必需做到通风系统合理、通风构筑物牢靠、风流稳定，有足够的风量和风速，避开串联风、避开循环风。掘进面不允许集中通风，局部通风风筒末端要靠近工作面，放炮时间内也不能中断通风，向瓦斯积聚地点加大风量和提高风速，等等。2、 加强瓦斯管理：包括健全机构，完善制度、强化现场瓦斯检查、严格执行瓦斯管理规定、做好瓦斯抽放工作、建立平安监测机构。严格依据“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针。完善瓦斯抽放系统，实现先抽后采；加强瓦斯矿井监测监控，实现定点监控与流淌监控相

16、结合；加强日常管理，配足配齐瓦斯检查员，瓦检员必需经过特地培训持证上岗。对瓦检员的要求：遵章守纪，不准空、漏、假检；严格依据瓦斯图表路线检查，必需做到“三对口”；严格执行“一炮三检”制度；认真执行交接班制度。3、 杜绝引爆火源：包括加强明火管理、加强电器设备管理、加强平安管理爆破、杜绝其它火源消灭。防止消灭引爆火源的原则是，禁止一切非生产火源;对生产中可能产生的火源要严格管理和把握：防止消灭明火、防止消灭电火花、防止消灭炮火、防止消灭其他火源。4、 预防瓦斯保证事故扩大预防瓦斯保证事故扩大包括：实行分区通风、编制“矿井灾难预防和处理方案、清扫积尘，以防止煤尘参与爆炸、主要通风机出风井口装设防爆门、安设隔爆设施、入井人员佩带自救器。防治瓦斯爆炸事故扩大的措施：万一发生爆炸，应使灾难波及范