【采矿】第八章掘进工作面通风ppt课件

1、第八章 掘进任务面通风本章主要内容1、部分通风方法-压入式、抽出式、混合式、可控循环风2、掘进任务面需风量计算-压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、炸药等3、部分通风配备-风筒- 种类、阻力、漏风、安装；部分通风机-性能、结合运转4、部分通风系统设计-原那么、步骤.第八章 掘进任务面通风 利用部分扇风机或主要扇风机产生的风压对井下独头巷道进展通风的方法称为部分通风又称掘进通风。第一节 部分通风方法一、部分扇风机通风 利用部分通风机作动力，经过风筒导风的通风方法称部分通风机通风，它是目前部分通风最主要的方法。 常用通风方式：压入、抽出和混合式。1.压入式 布置方式：10mLsLv. Le 气流

2、贴着巷壁射出风筒后,由于卷吸作用,射流断面逐渐扩张，直至射流的断面到达最大值，此段称为扩张段； La射流断面逐渐减少，直到为零，此段称收缩段。 Ls从风筒出口至射流反向的最远间隔即扩张段和收缩段总长称射流有效射程。 在巷道条件下，普通有： 式中 S巷道断面,m2。 特点：局扇及电器设备布置在新颖风流中； 有效射程远，任务面风速大，排烟效果好； 可运用柔性风筒，运用方便； 由于内外，风筒漏风对巷道排污有一定作用。 要求：局巷，防止产生循环风； 局扇入口与掘进巷道间隔大于10m； 风筒出口至任务面间隔小于Ls。.2.抽出式 布置方式： 有效吸程Le:风筒吸口吸入空气的作用范围。在巷道边境条件下，其

3、普通计算式为：式中 S巷道断面，m2。特点：新颖风流沿巷道进入任务面，劳动条件好； 污风经过风机； 有效吸程小，延伸通风时间，排烟效果不好； 不通运用柔性风筒。Le.3. 压入式和抽出式通风的比较：1) 压入式通风时，部分通风机及其附属电气设备均布置在新颖风流中，污风不经过部分通风机，平安性好；而抽出式通风时，含瓦斯的污风经过部分通风机，假设部分通风机不具备防爆性能，那么是非常危险的。2)压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果。然而，抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到任务面的间隔在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小,任

4、务面排污风所需时间长、速度慢。3)压入式通风时,掘进巷道涌出的瓦斯向远离任务面方向排走,而用抽出式通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流向任务面，平安性较差。4) 抽出式通风时,新颖风流沿巷道进向任务面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排污风速度越慢，受污染时间越久。5)压入式通风可用柔性风筒，其本钱低、分量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒接受负压作用，必需运用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，本钱高，分量大，运输不便。.4. 混合式通风 混合式通风是压入式和抽出式两种通风方式的结合运用,按部分通风机和风筒的布设位置，分为:长压短抽、长抽短压和长抽长压。

5、1) 长抽短压前压后抽 任务面的污风由压入式风筒压入的新风予以冲淡和稀释，由抽出式主风筒排出。其中抽出式风筒须用刚性风筒或带刚性骨架的可伸缩风筒，假设采用柔性风筒，那么可将抽出式部分通风机移至风筒入风口，改为压出式，由里向外排出污风(如图b。10m10m10m10m.2) 长压短抽(前抽后压)任务方式：新颖风流经压入式长风筒送入任务面, 任务面污风经抽出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。混合式通风的主要特点： a、通风是大断面长间隔岩巷掘进通风的较好方式； b、主要缺陷是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的风量，当掘进巷道断面大时,风速就更小,那么此段巷道顶板附近易构成瓦斯层

6、状积聚。10m10m.5.可控循环通风 当部分通风机的吸入风量大于全风压供应设置通风机巷道的风量时，那么部分由部分用风地点排出的污浊风流，会再次经部分通风机送往用风地点，故称其为循环风。循环通风方式：循环通风分为掺有适量外界新风的循环通风和不掺有外界新风的循环通风。前者即为可控制循环通风，也称为开路循环通风；后者称为闭路循环通风。 在煤矿掘进通风中当运用闭路循环系统时，因既无任何出口，也无法除去这些气体，在封锁的循环区域中的污染物浓度必然会越来越大。因此，严禁采用循环通风。. 假设循环通风是在一个敞开的区域内，且延续不断地有适量的新颖风流掺入到循环风流中,经实际与实际证明，这部分有控制的循环风

7、流中的污染物浓度仅仅取决于该地域内污染物的产生率及流过该地域的新颖风量的大小，故循环区域中任何地点的污染物浓度，都不会无限制地增大，而是趋于某一限值。可控循环部分通风优点: (1) 采用混合式可控循环通风时,掘进巷道风流循环区内侧的风速较高，防止了瓦斯层状积聚,同时也降低了等效温度，改善了掘进巷道中的气候条件。(2) 当在部分通风机前配置除尘器时，可降低矿尘浓度。(3) 在供应掘进任务面一样风量条件下，可降低通风能耗。缺陷：(1) 由于流经部分通风机的风流中含有一定浓度的瓦斯与粉尘，因此，必需研制新型防爆除尘风机。()循环风流经过运转风机的加热,再前往掘进任务面，使风温上升。(3) 当任务面附

8、近发生火灾时，烟流会前往掘进任务面，故平安性差，抗灾才干弱，灾变时有循环风流经过的风机应立刻进展控制,停顿循环通风,恢复常规通风。.二、矿井全风压通风全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设备把主导风流的新颖空气引入掘进任务面。其通风量取决于可利用的风压和风路风阻。按其导风设备不同可分为：1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新颖空气引入掘进任务面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、装配比较方便，通常用于需风量不大的短巷掘进通风中。.平行巷道导风 在掘进主巷的同时，在附近与其平行掘一条配风巷，每隔一定间隔在主、配巷间开掘联络巷，构成贯穿

9、风流，当新的联络巷沟通后，旧联络巷即封锁。两条平行巷道的独头部分可用风幛或风筒导风，巷道的其他部分用主巷进风，配巷回风。 特点：此方法常用于煤巷掘进，尤其是厚煤层的采区巷道掘进中，当运输、通风等需求开掘双巷时。此法也常用于处理长巷掘进独头通风的困难。3.钻孔导风 离地表或临近程度较近处掘进长巷反眼或上山时，可用钻孔提早沟通掘进巷道，以便构成贯穿风流。这种通风方法曾被运用于煤层上山的掘进通风，获得了良好排瓦斯效果。.4.风幛导风 在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引入掘进任务面，清洗后的污风从风幛下游一侧排出。这种导风方法，构筑和撤除风幛的工程量大。适用于短间隔或无其它好方法可用时采用。

10、三、引射器通风 利用引射器产生的通风负压,经过风筒导风的通风方法称引射器通风。引射器通风普通都采用压入式。 优点：无电气设备，无噪音;还具有降温、降尘作用;在煤与瓦斯突出严重的煤层掘进时，用它替代部分通风机通风，设备简单，平安性较高。 缺陷：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问题。12.四、利用总压差通风 在条件允许时，可以利用矿井的总压差把新颖空气引入任务面，利用风幛把掘进巷道沿走向分隔开，一侧进入新颖风流，经任务面运用后由另一侧排出。 但是利用总压差通风会直接添加主扇负荷而相应地减少矿井的总进风量，普通只利用于几十米长的通风间隔。五、天井掘进通风 掘进天井时，由于爆破后炮烟温度高，密度

11、小，容易聚集在任务面;天井断面窄小，又分为梯子间及管道间，还架设平安棚等，可见天井通风不仅敷没风筒困难，而且风筒的风流也难于直接射向任务面，故天井比平巷通风困难得多。天井掘进中普通采用压入式通风或引射器通风、风水混合式通风。假设在掘进天井之先，在上下中段用钻孔贯穿，利用全矿总压差或在上中段安装局扇抽风，那么能有效地改善通风条件。六、竖井掘进通风 井筒在40m以内掘进时，可以不用安装部分扇风机，依托空气的自然运动即可排出任务面炮烟。深度添加后，必需采用局扇通风。局扇安在地表，风筒接到任务面。由于炮烟密度小，有向上流动趋势，采用压入式通风效果较好。.第二节 风筒 部分通风配备是由部分通风动力设备、

12、风筒及其附属安装组成。一、风筒 风筒是最常见的导风安装。对风筒的根本要求是漏风小、风阻小、分量轻、拆装简便。1. 风筒种类 风筒按其资料力学性质可分为刚性和柔性两种。 刚性风筒是用金属板或玻璃钢材制成。玻璃钢风筒比金属风筒轻便、抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。 柔性风筒是运用更广泛的一种风筒，通常用橡胶、塑料制成。其最大优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。2. 风筒接头 刚性风筒普通采用法兰盘衔接方式。柔性风筒的接头方式有插接、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、罗圈接头等多种方式。3. 风筒的阻力.4.风筒漏风 刚性风筒风筒的漏风，主要发生在接头处，柔性风筒不仅接头而且全长的壁面和缝合

13、针眼都有漏风，故风筒漏风属延续的均匀漏风。因此，运用始末端风量的几何平均值作为风筒的风量Q,即： ，m3/min 式中部分通风机风量Qa与风筒出口风量Qh不等， Qa与Qh之差就是风筒的漏风量Ql，1)漏风率风筒漏风量占部分通风机任务风量的百分数称为风筒漏风率l。l虽能反映风筒的漏风情况，但不能作为对比目的。故常用百米漏风率l100表示： l100l/L100 式中 L 为风简长度。.2)有效风量率 掘进任务面风量占部分通风机任务风量的百分数称为有效风量率pe。3) 漏风系数 风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数pq。 金属风筒的pq值可按下式计算： 式中 K相当于直径为1m的金属风筒每个接头

14、的漏风率。 D风筒直径,m; n风筒接头数,个; L风筒全长,m。 R0每米长风筒的风阻,Ns2/m8; 柔性风筒的pq值： 式中 n接头数；j个接头的漏风率。 .二、部分通风机 井下部分地点通风所用的通风机称为部分通风机。 要求：体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、巩固防爆。1. 部分通风机的种类和性能 目前我国煤矿大部分仍延用六十年代研制的JBT系列轴流式部分通风机。具有低效率、低风量风压、高噪声。 近年来，我国已研制开发了一些新产品，如沈阳鼓风机厂研制的BKJ66-11，对旋风机等。2. 部分通风机结合任务部分通风机串联(2) 部分通风机并联 当风筒风阻不大，用一台部分通风机供风缺

15、乏时，可采用。集中串联间隔串联风机间距过远.第三节 局扇通风设计一、局扇通风设计原那么 (1) 矿井和采区通风系统设计应为部分通风发明条件；(2) 部分通风系统要平安可靠、经济合理和技术先进。(3) 尽量采用技术先进的低噪、高效型部分通风机。(4) 压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。(5)当一台风机不能满足通风要求时可思索选用两台或多台风机结合运转。二、局扇通风设计步骤 (1) 确定部分通风系统，绘制掘进巷道部分通风系统布置图。(2) 按通风方法和最大通风间隔，选择风筒类型与直径；(3) 计算风机风量和风筒出口风量；(4

16、) 按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算部分通风系统总阻力(5) 按计算所得部分通风机设计风量和风压，选择部分通风机；(6) 按矿井灾祸特点，选择配套平安技术配备。.三、任务面所需风量计算 1. 压入式通风前苏联.沃洛宁公式，当风筒出口到任务面的间隔LopLs(45)时，任务面所需风量或风筒出口的风量应为： m3/min2. 抽出式通风 前苏联.沃洛宁公式,当风筒末端至任务面的间隔 时, 任务面所需风量或风筒入口风量应为： m3/min.2. 混合式通风 在长抽短压混合式布置时，为防止循环风和维持风筒重叠段巷道内具有最低的排尘或稀释瓦斯风速，那么抽出式风筒的吸风量应大于压入式风筒出口风量,即 式中pc 按压入式风量计算。四、排除矿尘所需风量 风流的排尘风量可按下式计算：五、按风速验算风量岩巷按最低风速0.15m/s或风量Q9S(m3/min);半煤岩巷和煤巷按不能构成瓦斯层的最低风速0.25m/s或Q