第7章矿井通风系统与通风设计

1、1/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录第七章第七章 矿井通风系统与矿井通风系统与 通风设计通风设计2/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统第二节第二节 采区通风系统采区通风系统第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计3/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录1.上次课内容回顾上次课内容回顾 1)、上次课所讲的主要内容、上次课所讲的主要内容 1 1、局部通风方法、局部通风方法-压入式、抽出式

2、、混合式、可控循环风，全风通风，压入式、抽出式、混合式、可控循环风，全风通风， 2 2、掘进工作面需风量计算、掘进工作面需风量计算-压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、炸药等炸药等 3 3、局部通风装备、局部通风装备-风筒风筒- - 种类、阻力、漏风、安装；种类、阻力、漏风、安装； 4 4、局部通风机、局部通风机-性能、联合运行性能、联合运行 5 5、局部通风系统设计、局部通风系统设计-原则、步骤原则、步骤 6 6、掘进安全技术装备系列化、掘进安全技术装备系列化 2)、能解决的实际问题、能解决的实际问题 1)1)采用何种局部通风方法；采用何种局部通风方法

3、； 2)2)局部通风选型设计；局部通风选型设计； 3)3)矿井局部风量调节、矿井总风量调节矿井局部风量调节、矿井总风量调节4/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录2 2、本章的重点：、本章的重点： 1 1、矿井通风系统、矿井通风系统-类型、适应条件、主要通风机工作方式类型、适应条件、主要通风机工作方式 、安、安装地点、通风系统的选择装地点、通风系统的选择 2 2、采区通风、采区通风-基本要求、进回风上山选择、采煤工作面通风系统基本要求、进回风上山选择、采煤工作面通风系统 3 3、通风构筑物及漏风、通风构筑物及漏风-风门、风桥、密闭、导风板；矿井漏风、风

4、门、风桥、密闭、导风板；矿井漏风、漏风率、有效风量率、减少漏风措施漏风率、有效风量率、减少漏风措施 4 4、矿井通风设计、矿井通风设计-内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择阻力计算、通风设备选择3 3、本章的难点：、本章的难点： 矿井通风设计矿井通风设计 4 4、本章的思考题、本章的思考题 1 1）局部工作地点需风量应如何计算？）局部工作地点需风量应如何计算？ 2 2）生产工作地点风量应如何计算？）生产工作地点风量应如何计算？ 3 3）在生产地点，适宜风速多少合适，其依据是什么？）在生产地点，适宜风速多少合适，其依据是什么？ 5

5、/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统 矿井通风系统矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。一、矿井通风系统的类型及其适用条件一、矿井通风系统的类型及其适用条件 按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式中央式、对角式、对角式、区域式及混合式。区域式及混合式。1 1、中央式、中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回

6、风井的相对位置，又分进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为为中央并列式中央并列式和和中央边界式中央边界式（中央分列式）。（中央分列式）。6/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录中央并列式中央并列式中央分列式中央分列式7/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录2 2、对角式、对角式 1 1）两翼对角式）两翼对角式 进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果只有一个回风井，翼（沿倾

7、斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。2 2）分区对角式）分区对角式 进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。无总回风巷。8/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录两翼对角式两翼对角式分区对角式分区对角式9/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录3 3、区域式、区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风在井

8、田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。如图。系统。如图。4 4、混合式、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。中央并列与两翼对角混合式等等。10/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录二、主要通风机的工作方式与安装地点二、主要通风机的工作方式与安装地点 主要通风机的工作方式有三种：主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式抽出式、压入式、压抽混合式。 1 1、 抽出式抽出式 主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要

9、通风机的作用下，整个矿井通主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。下风流的压力提高，比较安全。11/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录2 2、压入式、压入式 主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。

10、在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。12/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录3 3、压抽混合式、压抽混合式 在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采

11、空区通连地表的漏风面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。13/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录三、矿井通风系统的选择三、矿井通风系统的选择 根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系兼顾中

12、、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。统方案进行技术经济比较后确定。 中央式中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采用。矿井初期宜优先采用。 有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式对角式或分区对角式通风；通风； 当井田面积较大时，初期可采用当井田面积较大时，初期可采用中央通风中央通风，逐步过渡为对角式或，逐步过渡为对角式或分区对角式分区对角

13、式。 矿井通风方法矿井通风方法一般采用一般采用抽出式抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。14/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录第二节第二节 采区通风系统采区通风系统 采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, , 包括包括：采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施及采区内的风流控制设施。一、采区通风系统的基本要求一、

14、采区通风系统的基本要求1 1、每一个采区，、每一个采区， 都必须布置回风道，实行分区通风。都必须布置回风道，实行分区通风。2 2、采煤和掘进工作面应独立通风系统。、采煤和掘进工作面应独立通风系统。 有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。3 3、煤层倾角大于、煤层倾角大于1212的采煤工作面采用下行通风时，报矿的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，总工程师批准，4 4、采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或、采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。冒落区。串联通风，必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦串联通

15、风，必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%0.5%，其他有害气体浓度都应符合本规，其他有害气体浓度都应符合本规程第一百条的规定。程第一百条的规定。 15/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录二、采区进风上山与回风上山的选择二、采区进风上山与回风上山的选择 上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有3 3条或条或4 4条上山。条上山。 1 1、轨道上山进风，运输机上山回风、轨道上山进风，运输机上山回风 2 2、运输机上山进风、轨道上山

16、回风、运输机上山进风、轨道上山回风 以上两种采区通风方式均在我国广泛采用以上两种采区通风方式均在我国广泛采用. .两者相比：轨道上山进风、运输上山回风的主要优点两者相比：轨道上山进风、运输上山回风的主要优点是：是：（1 1）轨道上山的采区下部车场可以直接和阶段运输大巷相连通，不必在该处设置风门。从而，避免了）轨道上山的采区下部车场可以直接和阶段运输大巷相连通，不必在该处设置风门。从而，避免了因运料列车通过该处，导致风门漏风。因运料列车通过该处，导致风门漏风。（2 2）在运输上山的运煤过程中，煤流将释放瓦斯并产风煤尘，运煤设备将释放热量。然而，轨道上山）在运输上山的运煤过程中，煤流将释放瓦斯并产

17、风煤尘，运煤设备将释放热量。然而，轨道上山进风，可使新鲜风流免受瓦斯、煤尘的污染，有利于保证较优的风质。进风，可使新鲜风流免受瓦斯、煤尘的污染，有利于保证较优的风质。（3 3）轨道上山发生火灾事故的机率较低，且可避免运输上山发生火灾事故时，有害气体侵入采、掘作）轨道上山发生火灾事故的机率较低，且可避免运输上山发生火灾事故时，有害气体侵入采、掘作业地点，而造成的严重危害。业地点，而造成的严重危害。轨道上山进风方式的主要不足是：轨道上山进风方式的主要不足是：（1 1）区段运输巷不宜直接和运输上山相联通。在该联接处，既需保证运煤的方便和畅通，又需设置风）区段运输巷不宜直接和运输上山相联通。在该联接处

18、，既需保证运煤的方便和畅通，又需设置风门、防止新鲜风流直接由运输上山排入总回风巷形成短路。显然，在该处设置的风门常存在确较大门、防止新鲜风流直接由运输上山排入总回风巷形成短路。显然，在该处设置的风门常存在确较大的漏风。的漏风。（2 2）轨道上山的上部车场和区段回风巷不能直接相通也需有风门。从而，引起了运料串车通过该处风）轨道上山的上部车场和区段回风巷不能直接相通也需有风门。从而，引起了运料串车通过该处风门时的漏风。门时的漏风。（3 3）当运输上山采用多台运输机串联运输时，其上部运输机的动力设备系设在不能确保新鲜风流的地）当运输上山采用多台运输机串联运输时，其上部运输机的动力设备系设在不能确保新

19、鲜风流的地点，这是点，这是规程规程所不允许的。所不允许的。16/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录当当煤层倾角大于煤层倾角大于21212323时，运煤上山采用溜槽自溜运煤方式时，运煤过程中产生的时，运煤上山采用溜槽自溜运煤方式时，运煤过程中产生的煤尘很大，为保证风质，一般不宜采用运输上山进风方式。煤尘很大，为保证风质，一般不宜采用运输上山进风方式。当当煤层倾角大于煤层倾角大于15151717，运煤上山无法使用皮布运输机而只好风用多台链板运输机，运煤上山无法使用皮布运输机而只好风用多台链板运输机时，为避免在回风巷道中，布置运输机的机电设备，一般多宜采用

20、运输上山进风方式。时，为避免在回风巷道中，布置运输机的机电设备，一般多宜采用运输上山进风方式。当当煤层倾角小于煤层倾角小于15151717，运煤上山中只需安设一台皮带运输机时，则视运料（运矸），运煤上山中只需安设一台皮带运输机时，则视运料（运矸）工作量的大小和来料地点而异。工作量的大小和来料地点而异。一般由运输水平来料且运输量较大时，宜采用轨道上山进风方式，由回风水平来料或一般由运输水平来料且运输量较大时，宜采用轨道上山进风方式，由回风水平来料或( (运料运料( (矸矸) )工作量较少时，则宜采用运输上山进风方式。工作量较少时，则宜采用运输上山进风方式。3 3、“品品”字形的三条上山布置字形的

21、三条上山布置煤矿安全规程煤矿安全规程第第113113条规定：高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出条规定：高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1 1条专用回风巷；低瓦斯条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1 1条专用回风巷。条专用回风巷。对于高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井或一般矿井只要采区走向和倾斜较长，瓦斯涌出对于高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井或一般矿井只要采区走向和倾斜较长，瓦斯

22、涌出量较大，为安全起见，常用量较大，为安全起见，常用“品品”字形布置三条上山，就克服了上述两种布置法的缺点。字形布置三条上山，就克服了上述两种布置法的缺点。 17/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录18/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录19/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录20/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录21/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录三、采煤工作面上行风与

23、下行风三、采煤工作面上行风与下行风 回采工作面通风分为上行通风和下行通风。上行风与下行风是指风回采工作面通风分为上行通风和下行通风。上行风与下行风是指风流方向与煤层倾斜的关系而言，当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷道水流方向与煤层倾斜的关系而言，当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷道水平时，采煤工作面的风流沿倾斜方向自下而上流动，为平时，采煤工作面的风流沿倾斜方向自下而上流动，为上行通风上行通风；当采煤工；当采煤工作面进风巷道水平高于回风巷道水平时，采煤工作面的风流沿倾斜方向自上作面进风巷道水平高于回风巷道水平时，采煤工作面的风流沿倾斜方向自上而下流动，为而下流动，为下行通风下行通风。 同向、逆

24、向指风流方向与煤炭运输方向之间的关系而言，当风流方向与同向、逆向指风流方向与煤炭运输方向之间的关系而言，当风流方向与煤流方向一致时，为煤流方向一致时，为同向通风同向通风；反之，为；反之，为逆向通风逆向通风。 上行通风上行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 下行通风下行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 22/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录1 1）上行通风分析）上行通风分析上行通风的优点：上行通风的优点：（1 1）风流排除瓦斯的效果好，洗刷能力强，因为瓦斯比空气轻（瓦斯密度为）风流排除瓦斯的效果好，洗刷能力强，因为瓦斯比空气轻（瓦斯密度

25、为0.554kg/m0.554kg/m3 3) )，其自然流动方向和上行风的方向一致，在正常风速（，其自然流动方向和上行风的方向一致，在正常风速（0.5-0.8m/s0.5-0.8m/s）的情况下，）的情况下，瓦斯分层流动和局部积聚的可能性较小。瓦斯分层流动和局部积聚的可能性较小。（2 2）采用上行风，其进风流与回风流产生的自然风压与机械风压相同，需要的机械风）采用上行风，其进风流与回风流产生的自然风压与机械风压相同，需要的机械风压偏小。压偏小。（3 3）运输巷机械设备处在新鲜风流中，安全性好。在瓦斯矿井中，采煤工作面及其回）运输巷机械设备处在新鲜风流中，安全性好。在瓦斯矿井中，采煤工作面及其

26、回风道一般都采用上行通风。风道一般都采用上行通风。上行通风的缺点：上行通风的缺点：（1 1）风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬；煤炭在运输过程中不断放出的瓦）风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬；煤炭在运输过程中不断放出的瓦斯，增加了采煤工作面的瓦斯浓度。斯，增加了采煤工作面的瓦斯浓度。（2 2）采用上行通风时，对于下山而言，必须要把矿井进风流引导到矿井最深处，然后）采用上行通风时，对于下山而言，必须要把矿井进风流引导到矿井最深处，然后再上行到工作面，所以进风路线长，尤其是在深井条件下受地点影响较大，运输巷内运输再上行到工作面，所以进风路线长，尤其是在深井条件下受地点影响较大，运输巷

27、内运输设备散发的热量被风流带入工作面，使工作面的气温增高。设备散发的热量被风流带入工作面，使工作面的气温增高。（3 3）工作面采用上行通风时，上隅角容易引起瓦斯积聚，给现场瓦斯管理工作带来一）工作面采用上行通风时，上隅角容易引起瓦斯积聚，给现场瓦斯管理工作带来一定难度。定难度。23/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录2 2）下行通风的分析）下行通风的分析下行通风的优点：下行通风的优点：（1 1）空气中煤尘浓度较小。这是因为工作面下行风的方向和运煤方向相同，吹起煤尘）空气中煤尘浓度较小。这是因为工作面下行风的方向和运煤方向相同，吹起煤尘的能力比上行风小

28、。的能力比上行风小。（2 2）瓦斯积聚较难。这是因为工作面下行风和瓦斯飘浮的方向是相反的，只要下行风）瓦斯积聚较难。这是因为工作面下行风和瓦斯飘浮的方向是相反的，只要下行风保持足够的风速（在保持足够的风速（在0.5m0.5ms s以上），就能对向上轻浮的瓦斯产生较强的扰动混合能力，使以上），就能对向上轻浮的瓦斯产生较强的扰动混合能力，使瓦斯局部积聚更难形成，尤其对采煤工作面上隅角瓦斯稀释更为显著。同时，工作面运输瓦斯局部积聚更难形成，尤其对采煤工作面上隅角瓦斯稀释更为显著。同时，工作面运输巷内煤炭放出的瓦斯不会带入工作面。巷内煤炭放出的瓦斯不会带入工作面。（3 3）工作面的气温可以降低。因为采

29、用下行通风时，风路较短，气温和岩温热交换作）工作面的气温可以降低。因为采用下行通风时，风路较短，气温和岩温热交换作用小，而且运输机巷内的机械发热量不会带入工作面。用小，而且运输机巷内的机械发热量不会带入工作面。下行通风的缺点：下行通风的缺点：（1 1）下行风和瓦斯流动方向相反，风压损失大。）下行风和瓦斯流动方向相反，风压损失大。（2 2）工风面运输机设备在回风流运转，安全性差。）工风面运输机设备在回风流运转，安全性差。（3 3）采用下行风，自然风压作用方向与机械风压相反，需要的机械风压大，主要通风）采用下行风，自然风压作用方向与机械风压相反，需要的机械风压大，主要通风机一旦因故停止运转，工作面

30、下行风流有可能停止或反风。机一旦因故停止运转，工作面下行风流有可能停止或反风。（4 4）工作面一旦发风火灾，所产风的火风压与机械风压作用方向相反，会使工作面风）工作面一旦发风火灾，所产风的火风压与机械风压作用方向相反，会使工作面风量减少，容易积聚瓦斯，所以，下行通风时在火源地点瓦斯爆炸的可能性比上行通风时要量减少，容易积聚瓦斯，所以，下行通风时在火源地点瓦斯爆炸的可能性比上行通风时要大。大。24/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录上述分析表明，上行通风和下行通风各有优缺点。上述分析表明，上行通风和下行通风各有优缺点。六十年代以来，为了降温、减少瓦斯浓

31、度和煤尘浓度等目的，国内外六十年代以来，为了降温、减少瓦斯浓度和煤尘浓度等目的，国内外使用下行风的工作面，特别是综采工作面越来越多，都取得了较好的效果。使用下行风的工作面，特别是综采工作面越来越多，都取得了较好的效果。例如前例如前苏联顿巴斯矿区苏联顿巴斯矿区在工作面使用下行风后，工作面回风流中的瓦斯浓在工作面使用下行风后，工作面回风流中的瓦斯浓度减少度减少202050%50%，工作面风流中的煤尘浓度减少，工作面风流中的煤尘浓度减少1010多倍，工作面的气温降多倍，工作面的气温降低低2 255，工作面产量提高，工作面产量提高5050100%100%。我国开滦、淮北、平顶山、淄博。我国开滦、淮北、

32、平顶山、淄博等矿区下行风都有使用。等矿区下行风都有使用。虽然如此，从安全角度出发，虽然如此，从安全角度出发，大部分工作面还是采用上行通风大部分工作面还是采用上行通风，对下，对下行通风各国各国的安全规程仍采取行通风各国各国的安全规程仍采取谨慎的态度谨慎的态度。我国我国煤矿安全规程煤矿安全规程第第115115条明确规定：条明确规定：有煤（岩）与瓦斯（二氧化有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。 25/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录26/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通

33、风系统及设计通风系统及设计目录四、工作面通风系统四、工作面通风系统1 1、U U型与型与Z Z型通风系统型通风系统 U型后退式通风系统在我国使用比较普遍。其优点是结构简单，巷道施工维修量型后退式通风系统在我国使用比较普遍。其优点是结构简单，巷道施工维修量小，工作面采空区漏风小，风流稳定，易于管理等；缺点是上隅角瓦斯易超限、小，工作面采空区漏风小，风流稳定，易于管理等；缺点是上隅角瓦斯易超限、工作面进、回风巷要提前掘进，维护工作量大。可以在工作面上隅角安设导风设工作面进、回风巷要提前掘进，维护工作量大。可以在工作面上隅角安设导风设施或采用抽放瓦斯的措施，也可采取改变工作面通风系统来解决上隅角瓦斯

34、易超施或采用抽放瓦斯的措施，也可采取改变工作面通风系统来解决上隅角瓦斯易超限问题。限问题。为解决为解决U型后退式上隅角瓦斯超限问题，采用型后退式上隅角瓦斯超限问题，采用U型挂耳式通风方式该方式不需留设型挂耳式通风方式该方式不需留设工作面的煤柱，提高了煤炭的回采率；上、下巷均布置在煤层中易于维护，但其工作面的煤柱，提高了煤炭的回采率；上、下巷均布置在煤层中易于维护，但其耳朵由局部通风机通风，降低了安全可靠性。耳朵由局部通风机通风，降低了安全可靠性。前进式通风系统的维护工作量小，不存在采掘工作面串联通风问题，在巷旁支护前进式通风系统的维护工作量小，不存在采掘工作面串联通风问题，在巷旁支护好、漏风不

35、大时，有一定优越性。采用前进式好、漏风不大时，有一定优越性。采用前进式U型通风系统的工作面的采空区瓦型通风系统的工作面的采空区瓦斯不涌向工作面，而是涌向回风平巷。斯不涌向工作面，而是涌向回风平巷。27/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录四、工作面通风系统四、工作面通风系统1 1、U U型与型与Z Z型通风系统型通风系统 采用采用Z型后退式通风系统的工作面的采空区瓦斯不会涌入工作面，型后退式通风系统的工作面的采空区瓦斯不会涌入工作面，面是涌向回风巷，工作面采空区回风侧能用钻孔抽放瓦斯，但进面是涌向回风巷，工作面采空区回风侧能用钻孔抽放瓦斯，但进风侧不能

36、抽放瓦斯。采用风侧不能抽放瓦斯。采用Z型前进式通风系统的工作面的进风侧型前进式通风系统的工作面的进风侧沿采空区可以抽放瓦斯，采空区的瓦斯易涌向工作面，特别是上沿采空区可以抽放瓦斯，采空区的瓦斯易涌向工作面，特别是上隅角，回风侧不能抽放瓦斯。隅角，回风侧不能抽放瓦斯。Z型通风系统的风空区漏风，介于型通风系统的风空区漏风，介于风用风用U型后退式和型后退式和U型前进式通风系统之间，该通风系统需沿空型前进式通风系统之间，该通风系统需沿空支护巷道和控制经过采空区的漏风，其难度较大支护巷道和控制经过采空区的漏风，其难度较大 28/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目

37、录四、工作面通风系统四、工作面通风系统2 2、Y Y型、型、W W型及双型及双Z Z型通风系统型通风系统 这三种采煤工作面通风系统均为两进一回或一进两回的采煤工作面通风系统。这三种采煤工作面通风系统均为两进一回或一进两回的采煤工作面通风系统。据进风巷与回风巷的数量和位置的不同，据进风巷与回风巷的数量和位置的不同，Y型通风系统可以有多种不同的方式。生产实际中型通风系统可以有多种不同的方式。生产实际中应用较多的是在回风侧加入附加的新鲜风流，与工作面回风汇合后从采空区侧流出的通风系应用较多的是在回风侧加入附加的新鲜风流，与工作面回风汇合后从采空区侧流出的通风系统，工作面采用统，工作面采用Y型通风系统

38、会使回风巷道风量加大，但上隅角及回风巷道的瓦斯不易超限，型通风系统会使回风巷道风量加大，但上隅角及回风巷道的瓦斯不易超限，并可在上部进风道内抽放瓦斯。并可在上部进风道内抽放瓦斯。后退式后退式W型通风系统，用于高瓦斯的长工作面或双工作面。该系统的进、回风平巷都布置在型通风系统，用于高瓦斯的长工作面或双工作面。该系统的进、回风平巷都布置在煤体中。当由中间及下部平巷进风，上部平巷回风时，上、下段工作面均为上行式通风，但煤体中。当由中间及下部平巷进风，上部平巷回风时，上、下段工作面均为上行式通风，但上段工作面的风速高，对防尘不利，上隅角瓦斯可能会超限，所以在瓦斯涌出量很大时，常上段工作面的风速高，对防

39、尘不利，上隅角瓦斯可能会超限，所以在瓦斯涌出量很大时，常风用上、下平巷进风，中间平巷回风的风用上、下平巷进风，中间平巷回风的W型通风系统；或者反之，采用由中间巷进风，上、型通风系统；或者反之，采用由中间巷进风，上、下平巷回风的通风系统以增加风量，提高产量。在中间巷内布置抽放瓦斯钻孔时，抽放孔由下平巷回风的通风系统以增加风量，提高产量。在中间巷内布置抽放瓦斯钻孔时，抽放孔由于处于抽放区域的中心，因而抽放率比采用于处于抽放区域的中心，因而抽放率比采用U型通风系统的工作面提高型通风系统的工作面提高50%。29/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录四、工作面通

40、风系统四、工作面通风系统2 2、Y Y型、型、W W型及双型及双Z Z型通风系统型通风系统 W型前进式通风系统的巷道维护在采空区内，巷道维护困难，漏风大，型前进式通风系统的巷道维护在采空区内，巷道维护困难，漏风大，采空区涌出的瓦斯量也大。采空区涌出的瓦斯量也大。双双Z型通风系统，其中间巷与上、下平巷分别在工作面的两侧。双型通风系统，其中间巷与上、下平巷分别在工作面的两侧。双Z型前型前进式通风系统的上、下进风平巷维护在采空区时，漏风携出的瓦斯可能进式通风系统的上、下进风平巷维护在采空区时，漏风携出的瓦斯可能会使工作面超限；双会使工作面超限；双Z型后退式通风系统的上、下入风平巷布置在煤体型后退式通

41、风系统的上、下入风平巷布置在煤体中，漏风携出的瓦斯不进入工作面，工作面比较安全。双中，漏风携出的瓦斯不进入工作面，工作面比较安全。双Z型通风系统型通风系统的工风面有一段是下行通风，井且需设边界上山，维护在采空区的巷道的工风面有一段是下行通风，井且需设边界上山，维护在采空区的巷道在支护上还要防止漏风，这些特点在采用时应予以注意。在支护上还要防止漏风，这些特点在采用时应予以注意。 30/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录四、工作面通风系统四、工作面通风系统3 3、H H型通风系统型通风系统在在H型通风系统中，有两进两回、三进一回的通风系统。型通风系统中，

42、有两进两回、三进一回的通风系统。其特点是：工作面通风量大，采空区瓦斯不涌向工作面，气象条其特点是：工作面通风量大，采空区瓦斯不涌向工作面，气象条件好，增加了工作面的安全出口，工作面机电设备都在新鲜风流件好，增加了工作面的安全出口，工作面机电设备都在新鲜风流巷道中，通风阻力小，在采空区的回风巷道中可抽放瓦斯，易于巷道中，通风阻力小，在采空区的回风巷道中可抽放瓦斯，易于控制上隅角的瓦斯。但沿空护巷困难；由于有附加巷道，可能影控制上隅角的瓦斯。但沿空护巷困难；由于有附加巷道，可能影响通风的稳定性，管理复杂。响通风的稳定性，管理复杂。在工作面和采空区的瓦斯涌出量都较大，在入风侧和回风侧都需在工作面和采

43、空区的瓦斯涌出量都较大，在入风侧和回风侧都需增加风量以稀释整个工作面的瓦斯时，可考虑采用增加风量以稀释整个工作面的瓦斯时，可考虑采用H型通风系统。型通风系统。 31/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风 矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物通风构筑物。一、通风构筑物一、通风构筑物 分为两大类分为两大类：一类是

44、通过风流的通风构筑物一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；另一类是风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。 1 1、用于隔断风流的通风构筑物、用于隔断风流的通风构筑物 1)1)、风门、风门 按服务年限按服务年限，可分为，可分为永久性风门和临时性风门永久性风门和临时性风门。一般情况下，风门的服务年限超过。一般情况下，风门的服务年限超过1 1年，年，应按永久风门施工和管理；反之，应按临时风门施工和管理。应按永久风门施工和管理

45、；反之，应按临时风门施工和管理。 按其开启方式按其开启方式不同，可分为不同，可分为普通风门和自动风门普通风门和自动风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。 自动风门：自动风门：碰撞式自动风门、气动或水动风门、电动风门。碰撞式自动风门、气动或水动风门、电动风门。 按设地点按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。

46、而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。在矿井一翼，风区总进、总回之间，风区上、下山车场，各区段车场，皮带轨道下山，门。在矿井一翼，风区总进、总回之间，风区上、下山车场，各区段车场，皮带轨道下山，均应设置永久性风门；对于区段内和其他地点服务年限超过均应设置永久性风门；对于区段内和其他地点服务年限超过1 1年的，可采用木段墙体，永久年的，可采用木段墙体，永久门体的结构设置。门体的结构设置。32/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录33/63河南理工大学河南理工大

47、学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录34/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录35/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录36/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录技术及管理要求技术及管理要求（1 1）风门墙体结构和使用材料必须是不燃性的，其墙体厚度不得少于）风门墙体结构和使用材料必须是不燃性的，其墙体厚度不得少于600mm600mm。（2 2）门墙四周必须掏槽，其槽深见硬帮底后再进入实体煤中不少于）门墙四周必须掏槽，其槽深见硬帮底后再进入实体煤中不少于5

48、00mm500mm，进入岩石中不少于，进入岩石中不少于300mm(300mm(坚坚硬的砂岩、石灰岩和锚喷巷道除外），砌碹巷道必须破碹接实帮实顶。掏槽方法用手镐或风镐，严禁放炮。硬的砂岩、石灰岩和锚喷巷道除外），砌碹巷道必须破碹接实帮实顶。掏槽方法用手镐或风镐，严禁放炮。（3 3）墙体灰缝必须饱满，不准出现干、重、瞎缝，门墙与巷道四周的煤岩接触时要用水泥、砂浆填满捣）墙体灰缝必须饱满，不准出现干、重、瞎缝，门墙与巷道四周的煤岩接触时要用水泥、砂浆填满捣实。实。（4 4）建议门扇板缝灌胶。门扇正面包铁皮，背面必须刷防腐材料，门扇和门枢的接触宽度不应小于）建议门扇板缝灌胶。门扇正面包铁皮，背面必须刷

49、防腐材料，门扇和门枢的接触宽度不应小于404050mm50mm。接触处要用可塑材料作衬垫（如海绵、气毯、风筒布等）其厚度不少于。接触处要用可塑材料作衬垫（如海绵、气毯、风筒布等）其厚度不少于101015mm15mm，宽度不少于，宽度不少于50mm50mm。（5 5）门扇和轨面的间隙不得超过）门扇和轨面的间隙不得超过20mm20mm，门扇下部应设挡风帘。门墙的所有管孔都应封堵严实。，门扇下部应设挡风帘。门墙的所有管孔都应封堵严实。（6 6）风门施工完毕后，应在门墙的正面上方用水泥抹成）风门施工完毕后，应在门墙的正面上方用水泥抹成400400600mm600mm的说明牌（如因风门四周面积较小而的说

50、明牌（如因风门四周面积较小而受限制，可用铁皮制作后固定在门扇中间靠上部，其规格同上）。填写内容应包括设施名称、地点、建筑受限制，可用铁皮制作后固定在门扇中间靠上部，其规格同上）。填写内容应包括设施名称、地点、建筑日期、构筑材料、建筑负责人、验收人等，并与地面通风设施管理牌板相对照。日期、构筑材料、建筑负责人、验收人等，并与地面通风设施管理牌板相对照。（7 7）施工后的门框两对角线必须相交，其长度必须相等。否则应予以整修。）施工后的门框两对角线必须相交，其长度必须相等。否则应予以整修。风门表示方式风门表示方式调节风门表示方式调节风门表示方式37/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风

51、系统及设计通风系统及设计目录技术及管理要求技术及管理要求（1 1）每组风门不少于两道，通车风门间距不小于列车长度，行人风门间距不少于）每组风门不少于两道，通车风门间距不小于列车长度，行人风门间距不少于5m5m，进、回风巷道之间需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道。进、回风巷道之间需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道。（2 2）风门能自动关闭，通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装）风门能自动关闭，通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁装置，风门不能同时敞开（包括反风门）。有闭锁装置，风门不能同时敞开（包括反风门）。（3 3）门框要包边沿口，硐衬

52、垫，四周接触严密（以不透光为准，井车门底坎除外）门）门框要包边沿口，硐衬垫，四周接触严密（以不透光为准，井车门底坎除外）门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭，门轴与门框要向关门方向倾斜扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭，门轴与门框要向关门方向倾斜80808585。（4 4）风门墙垛要用不燃性材料建筑，厚度不少于）风门墙垛要用不燃性材料建筑，厚度不少于0.6m0.6m，且严密不漏风（手触无感觉、，且严密不漏风（手触无感觉、耳听无声音）。耳听无声音）。（5 5）墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮且与煤岩接实。）墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮且与煤岩接实。（6 6）墙垛平整）墙垛平整(1m(1m内凸凹不大于内凸凹不

53、大于10mm10mm，料石勾缝除外），无裂缝（雷管脚线不能插，料石勾缝除外），无裂缝（雷管脚线不能插人）、重缝和空缝。人）、重缝和空缝。（7 7）风门水沟要设反水池或挡风墙，通车风门要设底坎，电缆管路孔要堵严）风门水沟要设反水池或挡风墙，通车风门要设底坎，电缆管路孔要堵严（8 8）风门前后各）风门前后各5m5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。 38/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录2)2)、密闭、密闭 在通风系统中在不允许风流通过、也不允许行人、行车的巷道中，应设置密闭。用在通风系统中在不允许风流通过、也不允

54、许行人、行车的巷道中，应设置密闭。用以切断风流，且既不过人，又不停车的通风设施的称为密闭。以切断风流，且既不过人，又不停车的通风设施的称为密闭。 密闭是隔断风流严密程度较高的一种通风设施，与挡风墙功能类似。密闭是隔断风流严密程度较高的一种通风设施，与挡风墙功能类似。 种类种类 根据密闭的结构与服务年限，可分为两种：根据密闭的结构与服务年限，可分为两种：一是临时性密闭一是临时性密闭，由于服务年限不长，由于服务年限不长，一般采用木板、木段和可塑性材料等建造，并用黄泥、石灰抹平。此类通风设施常称为一般采用木板、木段和可塑性材料等建造，并用黄泥、石灰抹平。此类通风设施常称为“板闭板闭”。 二是永久性密

55、闭二是永久性密闭。由于服务年限长，常用料石、砖、水泥等不燃性材料构筑。一般。由于服务年限长，常用料石、砖、水泥等不燃性材料构筑。一般来讲，临时密闭其服务年限不得超过二个月，否则应构筑永久性密闭。来讲，临时密闭其服务年限不得超过二个月，否则应构筑永久性密闭。放水孔注浆孔观察孔表示方式39/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录40/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录41/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录安设地点安设地点 凡报废采区通向运输大巷和总回风巷的所有联络巷（包

56、括联通地面的巷道）凡报废采区通向运输大巷和总回风巷的所有联络巷（包括联通地面的巷道）及废弃的旧巷、火区和所有结束回采的工作面机巷、风巷，都必须设置永久密及废弃的旧巷、火区和所有结束回采的工作面机巷、风巷，都必须设置永久密闭。闭。位置的选择位置的选择 密闭位置应尽可能选择在巷道顶帮煤（岩）下松动、围岩压力相对稳定、断密闭位置应尽可能选择在巷道顶帮煤（岩）下松动、围岩压力相对稳定、断面较小、密闭内外两侧支护便于加固的地点。原则上，密闭位置距全风压通风面较小、密闭内外两侧支护便于加固的地点。原则上，密闭位置距全风压通风巷道不得超过巷道不得超过6m6m。对于分层开采的上分层采面结束施工后密闭的位置选择

57、，应。对于分层开采的上分层采面结束施工后密闭的位置选择，应考虑到下分层开采时不被破坏。中、下分层巷道密闭与全风压通风巷道口的距考虑到下分层开采时不被破坏。中、下分层巷道密闭与全风压通风巷道口的距离超过离超过6m6m时，其栅栏位置必须设在距全风压通风巷道口时，其栅栏位置必须设在距全风压通风巷道口6m6m范围内。范围内。临时密闭可采用木往、木板鱼鳞式反搭接、正面涂抹黄泥的结构。其木板厚度临时密闭可采用木往、木板鱼鳞式反搭接、正面涂抹黄泥的结构。其木板厚度不少于不少于15-20mm15-20mm。 42/63河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录永久性密闭质量标准

58、永久性密闭质量标准（1 1）用不燃性材料建筑，严密不漏风（手触无感觉，耳听无声音），墙体厚度）用不燃性材料建筑，严密不漏风（手触无感觉，耳听无声音），墙体厚度不少于不少于0.5m0.5m。（2 2）密闭前无瓦斯积聚。）密闭前无瓦斯积聚。（3 3）密闭处）密闭处5m5m内无杂物、积水、淤泥。内无杂物、积水、淤泥。（4 4）密闭处）密闭处5m5m内支架完好，无片帮、冒顶。内支架完好，无片帮、冒顶。（5 5）密闭周边要掏槽，硬底硬帮且与煤岩接实并抹有不少于）密闭周边要掏槽，硬底硬帮且与煤岩接实并抹有不少于0.1m0.1m的裙边。的裙边。（6 6）密闭内有水的要设反水池或反水管；有自燃发火煤层的采空区

59、密闭要设观）密闭内有水的要设反水池或反水管；有自燃发火煤层的采空区密闭要设观测孔、措施孔，孔口封堵严密。测孔、措施孔，孔口封堵严密。（7 7）密闭前要设栅栏、警标、说明牌板和检查牌板（入、排风之间的挡风墙除）密闭前要设栅栏、警标、说明牌板和检查牌板（入、排风之间的挡风墙除外）。外）。（8 8）墙面平整）墙面平整(1m(1m内凸凹不大于内凸凹不大于10mm10mm，料石勾缝除外），无裂缝（雷管脚线不，料石勾缝除外），无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝。能插入）、重缝和空缝。（9 9）永久性密闭必要时应设）永久性密闭必要时应设U U形放水管。形放水管。43/63河南理工大学河南理工大学 安全学

60、院安全学院通风系统及设计通风系统及设计目录临时性密闭质量标准临时性密闭质量标准（1 1）密闭设在顶、帮良好处，见硬底、硬帮且与煤体结合。）密闭设在顶、帮良好处，见硬底、硬帮且与煤体结合。（2 2）密闭处）密闭处5m5m内支护巷好、无片帮、冒顶，无杂物、积水、淤泥。内支护巷好、无片帮、冒顶，无杂物、积水、淤泥。（3 3）密闭四周接触严密。木板密闭应采用鱼鳞式搭接，密闭前要用灰、泥满抹）密闭四周接触严密。木板密闭应采用鱼鳞式搭接，密闭前要用灰、泥满抹或勾缝，不漏风。或勾缝，不漏风。（4 4）密闭前要设栅栏、警标和检查牌。）密闭前要设栅栏、警标和检查牌。（5 5）密闭前无瓦斯积聚。）密闭前无瓦斯积聚