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文档简介
第三章矿井通风与
灾害防治第一节矿内空气及气候条件一、矿井通风的任务1、供给井下人员呼吸所需的足够新鲜空气;空气的主要成分:按体积计算氧气:20.96%氮气:79%二氧化碳:0.04%氧气与人有密切的关系,低于10-12%人在短时间就死亡。《规程》规定:采掘工作面进风流中氧气不得低于20%。二氧化碳不得超过0.5%2、把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下并排出井外井下主要有害气体:CO2CO
H2SSO2NO2NH3H2CH4
《规程》容许的最高浓度:CO:0.0024%
H2S:0.00066%SO2:0.0005%NO2:0.00025%NH3:0.004%3、为井下各工作场所提供良好的气候条件气候条件:井下温度、湿度、风速的综合作用。(1)温度:适宜的温度是15~20℃;规程规定:采掘工作面的温度不得超过26℃;机电硐室的温度不得超过30℃。(2)湿度:适宜的湿度是50~60%地面和井下的区别:井下冬暖夏凉,冬干夏湿。(3)风速:适宜的风速,再允许风速范围之内进行调节。最适宜的排尘风速1.2m~1.6m.第二节矿井通风系统(一)矿井通风系统定义:矿井通风机的工作方法、矿井通风方式、通风网络和风流控制设施的总称。1、主要通风机的工作方法通风机主要工作方式有压入式、抽出式和抽压混合式三种。a抽出式b压入式c抽压混合式2、矿井通风方式(1)中央式1)中央并列式:进、回风井大致并列在井田走向的中央。2)中央分裂式(中央边界式):进风井大致在井田走向的中央,回风井大致在井田边界走向的中央。(2)对角式1)两翼对角式:进风井大致在井田走向的中央,回风井位于浅部走向的两翼边界附近。2)分区对角式(简称分区式):进风井大致在井田走向的中央,每一个采区各有一个回风井。(3)区域式:在井田的每一个生产区域开凿进、回风井,分别构成通风系统。(4)混合式:有两种或两种以上通风方式组成。a中央并列式b中央分列式c两翼对角式d分区式3、通风网络定义:风流在巷道流动时,按照分支、汇合线路的结构形式。(1)串联通风:前巷的出风端和后巷的进风端相接。(如果有困难制定措施后,串联通风的次数规定不得超过一次)(2)并联通风:两条以上巷道的进风端在同一点分开后,出风端又同一处汇合。(3)角联通风;两条分路组成的并联系统中,若有一条或一条以上的巷道横跨于两个并联巷道上。网络比较:串联阻力大,各巷道风量不能改变等并联阻力小,各巷道互不干扰,安全性好。
1.每一个生产水平和采区,都须布置单独的回风道,实行分区通风。2.回采和掘进工作面都应独立通风,有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。如:进风端瓦斯<0.5%等。3.有突出危险的煤层,回采工作面严禁采用下行通风。(即风流沿工作面由上向下流动,规程规定:有煤与瓦斯突出危险的采煤面不得采用下行风。使用上行风较广泛)4.掘进和回采工作面的进回风,都不得经过采空区或冒落区。5.采空区须及时封闭。6.倾斜运输巷道中,不应设置风门。7.掘进巷道与其它巷道贯通后须立即调整通风系统。(二)采区通风系统1、采区通风系统的基本要求2、采区上、下山的布置(1)上(下)山的数目每一采区至少要有两条上(下)山,即运输机上(下)山及轨道上(下)山,其中一条进风,一条回风。生产能力特大或瓦斯涌出量大,或上、下多区段同时生产,或有煤与瓦斯突出危险的采区,往往增开一条或多条通风行人上(下)山。(2)进、回风上(下)山的选择轨道上(下)山进风、运输机上(下)山回风运输机上(下)山进风、轨道上(下)山回风(3)中央上(下)山和边界上(下)山3、关于采掘工作面串联通风采、掘工作面都应独立通风;同一采区、同一煤层上下相连的两个回采面、回采面和与其连接的掘进面,掘进面和与其相邻的掘进面,在独立通风有困难时,在制定措施后,可以串联通风,但串联次数不得超过一次。在进人上述串联工作面的风流中,必须装有瓦斯自动检测报警断电装置,瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%.其它有害气体应符合《规程》规定。在有瓦斯(二氧化碳)喷出或有煤与瓦斯(二氧化碳)突出的煤层中,严禁任何两个工作面串联通风。第三节矿井通风设施(一)引导风流构筑物1、风硐:是连接风机和井筒的一段巷道。2、风桥:是将平面交叉的进、回风流隔成立体交叉的一种通风构筑物。分3种:(1)铁筒风桥;(2)混凝土风桥;(3)绕道式风桥。3、导风板:引风导风板;降阻导风板;汇流导风板4、调节风窗:是一种增加风阻的通风设施,用于采区内个工作面之间、采区之间,以及各水平之间的风量的调节。(二)隔断风流类的构筑物1、防爆门:装在主要通风机的出风井口2、风墙(密闭):设置在隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭结构按服务年限的不同而分为两类(1)临时密闭;(2)永久密闭。3、风门:既要切断风流又要行人、通车构筑物。按材料不同可分为木制的、铁制的和木板包铁皮几种;按开启方式分为人力开启和自动开启两种第四节、反风技术是指为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。在矿井进风口、井筒、井底车场附近一旦发生火灾就需要进行反风。1、《规程》规定:矿井主要通风机必须有反风装置,必须在10分钟内改变巷道中风流方向,反风后的风量不小于正常风量的40%。2、反风的方法
1)设专用反风道反风。
2)轴流式风机反转反风。
3)利用备用风机的风道反风(无反风道反风)。
4)调整动叶安装角进行反风。第五节、掘进通风(一)利用矿井总风压通风1.
用纵向风墙或风幛导风2.
利用风筒导风3.
利用平行巷道通风利用总风压通风的优点是安全可靠,管理方便,但须有足够的风压以克服通风承阻力,其缺点是漏风大、有效风量率低,只适用于短距离掘进巷道或两条长距离巷道同时掘进。
(二)使用局部通风设备通风掘进用的局部通风设备:局部通风机和风筒局部通风设备工作方式:压入式:正压通风抽出式:负压通风混合式:抽出式与压入式相结合。(三)局扇采用压入式通风的要求(1)要避免产生循环风;(2)风筒出口的风量要大于工作面需要的风量。(3)风筒出口到工作面的距离要小于有效射程。(4)局扇要抬高,风筒要吊挂。规程规定:严禁3台以上局部通风机向一个工作面供风和1台局部通风机同时向两个以上掘进工作面供风。循环风(图)涡流的产生(图)(四)掘进通风的安全要求1.掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部通风机通风,不得采用扩散通风。一台局部通风机不得同时向两个掘进工作面供风。2.局部通风机必须由指定人员负责管理;压入式局部通风机及起动装置必须安装在进风巷道中,距回风口不得小于10米,局部通风机吸入风量必须小于局部通风机安装地点的供风量。进风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%。3.抽出式局部通风机,必须采用经国家检定单位对防爆和防摩擦火花检验合格的抽出式局部通风机;4.除尘风机、抽出式局部通风机和位于掘进工作面附近100m范围内的压入式局部通风机,其噪声不应超过85dB(A),并应安设配套的消声器。5.瓦斯喷出区域或煤与瓦斯(二氧化碳)突出煤层,掘进通风方式不得采用混合式。
煤巷、半煤岩巷的掘进通风方式,都应采用压入式。采用混合式通风,必须制订安全措施。6.在瓦斯喷出区域,高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中,所有掘进工作面的局部通风机,都应装设三专、两闭锁设施。(五)独头巷道停风和恢复通风、送电的措施1.独头巷道的局部通风机必须保持正常运转,不得停风。如果检修或停电停风时,必须做到:切断电源,撤出人员,设置栅栏,揭示警标。2.停风的独头巷道,每天在栅栏处至少检查一次瓦斯。如发现栅栏内侧1m处瓦斯浓度超过3%,应采用木板密闭予以封闭。3.停风区内的瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须采取专门的排瓦斯措施。4.恢复正常通风后,电工对独头巷道中的电气设备进行检查,证实完好时,方可人工恢复送电。第六节、我国煤矿综合治理措施1、双风机、双电源。2、三专两闭锁”装置“三专”指:专用变压器;专用开关;专用电缆。“两闭锁”指:风电闭锁;瓦斯电闭锁。3、压抽混合式通风除尘系统第七节、矿井漏风定义:未经过作业地点,而通过通风构筑物的缝隙、煤柱裂缝、采空区或地表塌陷区等直接渗透到回风道或地面的风流。漏风的危害:漏风使工作面的有效风量减少,不仅增加通风机的电能消耗,而且导致用风地点的供风量不足,甚至由此引发瓦斯爆炸、煤炭自燃等灾害。漏风的分类:1)按其地点可分为:外部漏风和内部漏风。2)按其分布的性质可分为:局部漏风和连续性漏风第八节、矿井风量调节风量的调节按其范围:可分局部风量调节和矿井总风量调节。1、局部风量调节1)增阻调节法2)降阻调节法3)增压调节法2、矿井总风量的调节(1)改变主要通风机工作特性(2)改变矿井总风阻值第九节、基本概念和规定概念:1、扩散通风:是利用空气中分子的自然扩散运动对局部地点进行通风的方式。2、微风:达不到正常风速值,叫产生微风。例如:采煤工作面最小允许风速0.25m/s,掘进工作面最小允许风速0.15m/s.3、循环风:某一用风地点部分或全部回风再进入同一地点的进风流中的现象。(原因)4、盲巷:深度超过6米没有独立的通风设施。规定:1、井下每人每分钟供风不得少于4m3的新鲜风量,并备有20%~25%的余量。(正常用风每人3m3)2、每季度检查一次反风设施;每一年进行一次反风演习;最远点撤到地面时,演习时间不得少于2小时。3、反风时,必须保证10分钟内改变巷道中的风流方向,且风量不小于正常通风的40%。
第四章矿用通风设备三大类:主要通风机、辅助通风机、局部通风机第一节离心式通风机一、离心式通风机的结构、工作原理1、结构:(1)叶轮:它是离心式通风机的关键部件(2)整流器:它可起到减少机壳内涡流损失、入口区的压力差和,稳定气流的作用(3)集流器:保证气流均匀地进入叶轮(4)机壳:汇集从叶轮流出的气流,导至风机出口,并将所体动能转变的静压(5)调节器:改变其叶片开启度的大小,来控制风量大小和叶轮进口气流方向(6)进风箱(7)轮毂:将叶轮固定在大轴上(8)大轴:用以传递电动机的功率(9)叶片:将机械能转变为气体的压力能(10)舌:防止部分气体蜗壳内循环流协扩散器:提高静压,降低动压其结构形式的不同主要表现:进气方式、旋转方式、出风口位置、传动方式1、进气方式:单吸通风机、双吸通风机2、旋转方式:左旋和右旋3、出风口位置:从8个基本出风口位置选取,也可从补充选取4、传动方式:六种2、工作原理:离心式通风机的气流压力是低于大气压力的,其作用是把低于大气压力的气流吸进去,经过叶轮又给气流增加压力,然后排向大气,如此不断地吸、排,以达到输送空气的目的。3、型号含义:(1)名称T通用通风机;(2)型号:第一组:通风机的压力系数乘10后取整,第二组为比转数,取整,补充型号(单侧进气为1,双侧进气为0)(3)机号:用通风机叶轮直径的分米数表示,前面冠以NO(4)传动方式:ABCDEF(5)旋转方向:左旋和右旋(6)出风口位置:用角度表示4、结构示例K4-73-01型是国产大型离心式通风机井下风流由两侧进风箱,经过进风口进入叶轮,获得能量后由蜗壳收集、导流、降速,最后经扩散器排入大气该通风机由转子、进风口、蜗壳及进风箱等四大部分组成二、离心式通风机的性能参数1、性能参数(1)风量:单位时间流过通风机的空气量,单位常用m3/s或m3/min(2)风压:全压=静压+动压(3)转速:通风机叶轮每分钟旋转的周数叫转速(4)功率N=HQ/1000(5)效率:η=HQ/1000N入2、特性曲线通风机的风量、风压、功率、效率等几个参数之间存在着一定的依存关系。通风机的特性曲线,就是在既定转速下,反映风量、风压、功率、效率之间依存关系的曲线3、离心式通风机的特点:结构简单,造价低,维修方便,噪音低体积大,不能与高速电动机直接相连,V带传动从特性曲线上看:曲线平缓,应用范围较宽,适用于风量变化大而阻力变化不大的矿井第二节轴流式通风机一、轴流式通风机的结构、工作原理1、结构结构比较紧凑,重量较轻,转速高,但结构比较复杂(1)叶轮:由叶片和轮毂组成,作用是增加空气的全压(2)进风口:由集风器和流线体组成,作用是使气体均匀地由轴向流入叶轮,以减少所流冲击损失(4)扩散器:(5)传动装置:由轴承、传动轴、主轴和联轴器四部分组成2、工作原理:当电动机经过传动机构带动工作轮旋转时,叶片在空气中快速扫过,处于叶片迎面的气体受挤压,静压增加,与此同时,叶片背面的气体静压降低,于是叶片迎面的高压气流向叶道出口流出,叶片背面的低压区将空气吸入叶道,形成连续气流3、型号含义(1)名称:用途(也可不写)(2)型号:基本型号、补充型号(3)机号:用叶轮直径的百分数表示前面冠以NO(4)传动方式(5)气流方向(6)风口位置4、结构示例:70B2-11NO。2870-轮毂比,即叶轮内径与外径比值的100倍B-叶型为B型,即不扭曲机翼型2-第二次设计1-通风机级数为1级,两级为21-第一次设计结构NO。28-机叫二、轴流式通风机的性能参数1、性能参数风量、风压、转速、功率和效率2、特性曲线(1)风量-风压曲线:通风机在驼峰区右区域工作是比较稳定的(2)风量-功率曲线:在启动时,闸门不允许全闭起动(3)风量-效率曲线3、轴流式通风机的特点结构比较紧凑,体积小,重量较轻,转速高,可以与电动机直接相连,噪音高,其特性曲线较陡,适用于阻力变化大而风量变化不大的矿井,风量调节可通过改变叶片安装角度、叶轮级数、叶片数和导流器等多种方法进行调节,方法简便,经济效能好,反风比较方便第三节与通风机有关的仪器及仪表一、压力的测量(1)压力计:U形管、倾斜微压计、补偿式微压计(2)压力感受器及其工作原理风机测试中经常用到的压力感受哭有静压测孔和皮托管在平直的风筒壁面上开若干个1~2mm的小孔,称为静压孔,然后用软管将它们与压力计连接就可测出小孔所在断面的静压二、风量的测量1、用风速表测量风量:必须测得断面平均风速,用Q=AVp计算风量2、用测压管测量风量预先在被测断面上,设置若干铁棍支柱,将多支测压管均匀地固定在支柱上,测邮风硐断面的平均动压后,按下式求出平均风速三、转速的测定光电法机械表法第四节局部通风机及风筒
一、局部通风机的结构和安装(一)结构常用的轴流式通风机(二)安装要求1、局部通风机的搬运(1)局部通风机入井前必须经过机电部门试运转及防爆棚检查,合格后方可入井(2)局部通风机所有零部件,如防护罩、接线盒、配套开关、消音器与风机接口处的胶垫等必须齐全(3)运送时,要专人负责,并与信号工、把钩工联系,装卸车时要互相配合,稳起稳落,严禁野蛮装卸,以防损坏风机和碰伤人员(4)用平板车装运时,一定要固定牢固,两侧不得超过车身0.1m,与其他矿车编组运输时,根据风机装车情况做好风机叶轮保护工作(5)人工搬运时,要统一指挥,步调一致,并注意来往车辆及巷道顶、帮、底板安全状况,通过带式输送机、刮板输送机时,要停机后通过(6)在上下山搬运时,人员要行动一致,上方侧要用保险绳系牢,下方侧人员要处于安全位置,严禁用滚动方法搬运2、局部通风机的安装(1)采用压入式通风方式时,局部通风机及其启动装置必须安装在离掘进巷道口10m以处的进风侧(2)采用抽出式通风方式时,局部通风机及其启动装置必须安装在离掘进道口10m以处的回风侧(3)采用混合式通风方式时,局部通风机的安装:压入式局部通风机的能力应尽量大于抽出式局部通风机的能力(4)局部通风机就安装在设计规定的地点,一般由通风部门及作业规程中规定,并安装在顶板支护完好,无滴水的地点(5)高瓦斯矿井的煤巷掘进工作面及突出矿井的所有掘进工作面,所使用的局部通风机必须实现“三专两闭锁”(6)局部通风机吊挂必须牢固(不少于两个固定吊挂点)或垫严密少于300mm,便于行人及运输,以及防止底板杂物粉尘扬起来,提高入口风流的均匀性,减少入口局部阻力。3、安全使用要求(1)风机有专人负责管理。(2)局部通风机必须装有风电闭锁装置(3)在高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进中,应安设瓦斯报警断电装置,局部通风机应用双回路供电,以保证局部通风机连续运转(4)局部通风机因故停止运转时,在恢复通风时应安全开启和排放瓦斯(5)对长距离掘进通风为了保证局部通风机的连续运行,要求长度超过500m的巷道掘进工作面必须配备双风机双电源(6)为保证局部通风机连续可靠运行,对于高瓦斯矿井、突出矿井和低瓦斯矿井的高瓦斯区域,局部通风机要实行三专两闭锁(7)局部通风机要安装消音器二、风筒的结构、安装使用与维护要求(一)风筒的结构1、刚性风筒:金属导风筒、玻璃钢风筒和金属钢圈制作的可伸缩导风筒2m,2.5m,10m2、柔性风筒:胶布风筒、人造革风筒、塑料风筒和橡胶风筒10m,50m,100m(二)安装要求1、压入式局部通风机风筒的要求(1)入井人员必须带足必要的工具和材料,所需风筒、胶带、剪子、木锉、铁丝的数量根据自己分管区域的情况而定(2)风筒吊挂要平、直、紧、稳、,避免车刮、炮崩、锚杆刺坏,必须逢环必挂、环环吃劲。(3)风筒接头必须严密不漏风(4)一列风 筒的直径要一致,如果直径不一致时,必须从大直径向小直径过渡,变径处要用过渡节。(5)风筒在拐弯处要用等径弯头或缓慢拐弯,严禁拐死弯(6)实现双风机双电源时,两台风机风筒汇口处要设三通,并必须保证正常风机运转供风时,备用风机不准漏风 ,备用风机运转供风时,正常风机不准漏风
(7)在斜巷和立井接设风筒时,风筒接头、风筒要绑扎牢固。必要时用棕绳或线将风筒末端固定顶帮壁上。(8)用旧风筒延接风筒时,必须先将风筒洗净修好,并保证不漏风(9)更换风筒时,不准随意停局部通风机(10)风筒末端至工作面的距离,必须符合作业规程的规定(11)掘进工作面风筒中部发生损坏需要更换时,必须事先与运输机司机或绞车司机联系好,只有停止运输才能施工,并在工作面瓦斯检查工的指导下施工,瓦斯大和通风机停止运转时必须断电撤人(12)在电机车运行的巷道中吊挂风筒时,要设安全警戒,严防被电机车刮、撞,并应注意防止架线触电伤人2、抽出式局部通风机风筒的接设风筒采用刚性风筒或带钢丝骨架的橡胶或塑料可伸缩风筒在安装钢丝骨架风筒时,在装卸过程中必须轻装轻卸,严禁径向挤压和被锋利杂物碰撞,以防变形损坏。在风筒末端延接风筒时,先将加接的风筒吊挂在钢丝线上,再对接头接好。(三)使用维护要求1、使用要求(1)实行定期巡回检查制度,及时修补风筒和堵补风筒的针眼(2)选用大直径风筒,既减少风阻,又减少漏风(3)增大节长,减少接头漏风,也减少了接头的局部风阻(4)改进接头连接方式(5)风筒悬吊要平、直、稳、紧,逢环必吊,缺环必补,防止急拐弯,风机与风筒直径不同时,要接缓变直径的大小接头(6)采用有接缝的柔性风筒时,应粘补或灌胶封堵所有的缝纫针孔,防止漏风(7)风筒上每隔一定距离安装放水嘴(8)提高安装质量,风筒须拉紧,避免松弛褶皱。(9)局部通风机启动时要开停风次,逐渐加速至正常运转,防止因突然升压使风筒胀裂或脱节2、修补要求(1)修补风筒时,粘补风筒的胶浆,根据破口大小裁剪补丁,补丁以圆形为好(2)风筒中的吊环应齐全(3)制作三通、弯头及过渡节时,要根据风筒的形状和直径制作,要注意平直(4)焊风筒圈时,要按电焊工的有关规定进行,圈要焊接牢固,要砸平、调圆,焊口要进行适当处理(5)晾晒、冲洗、清扫风筒时应带口罩,晾干后才能粘补(6)修补后的旧风筒,应按规格尺寸分别存放在指定地点,并作好标志,以便取用(7)晾晒风筒时应准备一台局扇,以便尽快晾干。第五章通风机的运行和维护第一节通风机操作工的一般要求一、岗位责任制及交接班制度1、岗位责任制三懂四会;懂结构、懂原理、懂性能四会:会操作、会保养、会维修、会排除故障能正确无误地操作通风机和倒换备用通风机,在接到反风命令后,能在8min之内将反风操作完毕2、交接班制度交接班在现场进行,口对口,手对手交接已到交班时间,如接班人未到,交班人不得擅自离岗。二、风机房防灭火1、风机房防灭火制度2、风机房火灾防范措施3、风机记的灭火方法。第二节通风机在通风网络上的工作分析一、矿井通风网路特性曲线矿井通风系统由通风网路和各种通风设备组成。通常情况下,把通风机看成风源通风网路是指气流在系统中流过的巷道、井筒和设备中除风源以外的通流部件的总体。气流通过通风网路的风量与所需风压之间的关系称为通风网路特性当矿井通风方式为抽出式情况下,H静=RQ2对于通风系统而言,网路出口的气体动能最终耗损在大气中,所以风机提供给气体的有效能量仅等于网路风压,它等于风机的全压减去网路出口动压,即H=H通全-H速网路全压特性和通风网路静压特性:表明了通过通风网路的风量与克服阻力所需的全压和静压之间的关系某一井巷或矿井的通风特性就是该井巷或矿井所特有的反映通风难易程度或通风能力大小的性能即风量相同时,风阻大的井巷或矿井,通风阻力必大,曲线越陡急,表示通风困难,反之,亦然。因此,井巷或矿井的通风特性又叫风阻特性二、通风机工况点及合理工作范围1、工况点标志通风机工作状况的点称为工况点矿井的通风工作是由网路与通风机的配合来完成的通风机的工况就由通风机特性与网络特性共同决定的,将通风机风压特性曲线与网路风阻曲线画在同一坐标中,两曲线的交点就是风机的工况点2、通风机的合理工作范围为了保证通风机稳定,高效、安全地运转,必须对通风机的工况点范围加以限制,这一限定区域就是通风机的合理工作范围所谓稳定性是指风机与网路的能量供求关系的平衡状况,当外界条件发生变化后仍能建立起新的平衡时,这种工作就是稳定的,反之,在新的条件下不能建立起这种平衡关系时,致使流量和压力发生剧烈波动,这种工作就是不稳定从稳定性考虑,离心式通风机工作稳定性好。一般的轴流通风机曲线呈马鞍形,且有驼峰点,工况点需选择在驼峰的右侧才能保证其稳定工作避免出现喘振由于通风机功率大,耗电多,因此要求通风机的静压效率大于60%,运行工况点的选择应在不低于最高效率的85-90%范围内最为经济三、通风机的工作调节1、变速调节假定某网路初期特性曲线为B!,若风机以转速N1旋转,工况点为M1,风量为Q!,如拟用改变转速的方法将工况点调到风量为Q2的M2点,就必须将风机的转速降到N2,由经例定律可得调后的转速应为N2=N1(Q2/Q1)改变通风机的方法:1)对于用带传动的通风机可通过更换速轮来改变传动比,2)用联轴器传动时,可更换不同转速的电动机或采有多速电动机,(大马拉小车)3)可控硅逆变器控制的串级调速4)变频调速2、前导器调节前导器是装在叶轮入口前的一种导流装置,改变前导器的叶片安装角可以改变气流进入叶轮的旋绕速度,从而改变风机特性,达到调节风量的目的由装在外壳上的操作手柄控制,可以在不停机制的情况下进行调节3、轮叶调节改变轮叶安装角调节风机特性的方法多用于轴流式风机改变轮叶安装角的方法很多,原始的是停机后松开锁紧螺母,然后将叶片转到所需角度,最后拧紧螺母,如此逐一完成所有轮叶的调节,不仅工作量大,而且也难以保证调节精度通过操作手柄调节,各叶片同进转动,优点是保证各叶片的转角相同,而且调节简便此外,还有轴流式风机通过叶片数、离心式风机通过叶片宽度进行调节第三节通风机的操作运行一、通风机的启动与停止(一)启动和停止过程中风机工况点的变化规律启动时,通风机叶轮转速从零逐渐增大到额定值的,在此过程中,通风机的特性曲线按比例逐渐放大,反之,在通风机停止过程中,特性曲线按比例缩小,1、关风门启动和停止2、开风门启动和停止选择哪一种作为启动工况,应从两方面考虑:一是启动工况点的功率最小,二是启动过程中避免出现不稳定现象,对于风压特性曲线单调下降的的离心工风机应关风门启动,这样启动功率最小。对于呈驼峰或马鞍形特性曲线的轴流风机,为避免启动过程中工况通过不稳定区,应半开或全工风门启动,半开风门时的流量约为正常流量的30%-40%(二)通风机启动和停止的操作运行1、通风机启动前的准备工作通风机的启动,必须取得主管领导准许的开车命令,并对各部位进行检查具体(1)轴流式风机应开风门启动。即将通往井正反进风门关闭,同时将地面进风门打开,并要支撑牢固,以防吸地面风时自动吸合关闭(2)离心式风机启动,应将通往井下的风门和地面进风门全部关闭2、通风机的操作运行1)启动操作(1)采用磁力站自、半自动启动装置时,应按设计说明书操作(2)绕线式异步电动机采用变阻器手把启动时,电动机滑环手把应在启动位置,将电阻全部接入,启动器手把在停止位置,待启动电流开始开始回落时,逐步扳动手把缓慢切除电阻,直至全部切除,将转子短路,电动机进入正常转速,然后将电动机滑环手把打到“运行”位置,再将启动器手把返回“停止”位置(3)鼠笼式异步电动机采用电抗器启动时,启动前电动机定子应接入全部电抗。启动后,待启动电流回落后,立即手动(或自动)切除全部电抗,使电动机进入正常运行(4)同步电动机允许连续启动两次,如需时行第三次启动,必须查明前两次未能启动的原因及设备状况后,再决定是否启动2)通风机启动后风门操作(1)轴流式通风机,打开通往井下的风门,同时关闭地面进风门(2)离心式通风机,打开通往井下的风门3)主要通风机的正常停机操作,(1)取得矿主管领导的停车命令(2)将所有风机高压开关柜油开关拉开,使电机断电,然后将同一高压柜的隔离开关拉开,需要时再将仪变、站变,母联络线、避雷器、电源进线等隔离开关打开,最后操纵刹车装置,将风机停稳(3)根据停车性质及具体情况,将各有关的自动开关、转换开关刀闸、调节旅钮、旅钮等操作到位置(4)按主管部门决定开、闭所停风机风道风门(5)根据停机命令决定是否开备用风机,若开,按上述规定的开机前准备及操作运行程序进行操作,不开备用通风机则要打开井口防爆门和有关风门,以充分利用自然通风(6)向有关领导汇报停机及开启备用通风机的操作、运转情况4)主要通风机紧急停机(1)各主要转动部件有故障性异响或意外振动(2)电动机启动时间长,启动电流不返回,电机扫膛、冒烟、滑环火花成圈(3)电控部分失效,电气元件失灵,无法立即恢复(4)电机外壳温度超过80度,滑动轴承温度超过65度,滚动轴承温度超过75度(5)风道闸门掉落关闭、操作失灵,无法立即恢复(6)其他紧急故障二、正常运行中的巡回检查巡回检查一般为每小时一次,并定时做好运行记录,内容:1)各转动部位应无异响2)各仪表指示正常3)轴承温度不得超限4)电动机温升不超过厂家或主管部阂的规定5)电动机和电气的接地系统应符合规定6)电压应在额定值允许的范围内,否则应经主管技术人员审核,确定是否继续运行7)地面进风侧进风门固定牢固8)当负压有较大增减时,应立即检查连接管路有无破损,无损坏时,应立即向矿调度值班员汇报。第四节通风机的反风一、反风的适用条件当矿井进风口附近、进风井筒或井底车场发生火灾或瓦斯突出、煤尘爆炸时,将会产生大量的有毒、有害气体,这些有毒、有害气体随风流进入工作面将危及人的生命,从而造成严重事故改变通风系统正常风流方向叫做反风用于反风的各种设备和设施叫反风装置由反风道、闸门和慢速绞车等组成1、矿井发生灾害时的反风采取反风时,要镇静果断。必须重视学习预防和处理事故预案,以及做好反风设备的检查维护和定期学习,并力求深入细致,这样,就能在必要时做到及时反风,保证安全(1)在进风井口,进风井筒、井底车场、主要进风大巷(或运输大巷)等地点发生火灾事故时,可以进行全矿井反风。在反风之前,有时需要紧急提升这些地区的人员到地面,以抢救采区内的人员免遭有害气体的侵袭(2)灾变时期一般不能停止主通风机运转,由于矿井存在的自然风压,特别是由于火灾产生的火风压,会使井下风流混乱,反向,大量有害气体充满井下巷道和采区,更易中毒窒息(3)我国不少煤矿的反风经验证明,使用多台主通风机联合运转的矿井能够实现多风机联合进行反风的,同时,为了实现某一个区域的反风,也可以通过不同的反风方式来达到反风的目的(4)在采区以内或回风系统中发生火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故时,一般不能进行全矿井反风,而应采用风流短路的办法将有害气体排出,根据具体的巷道布置而定,有关使风流短路的具体措施、人员的避灾路线等等,都在灾害预防和处理事故计划中有明确规定2、反风技术要求(1)矿井反风后,总回风流中,一翼回风流或主要回风道风流中的瓦斯尝试都不得超过2%(2)生产矿井在每年一次,连续两年的反风演习中,每演习持续反风的时间达2H(3)反风率是检查和衡量反风效果的重要指标,各矿应根据不同情况,分别计算矿井系统反风率及主要通风机反风率(4)从下达反风命令开始,主通风机的反风操作时间不应超过8min(5)反风设备由矿长组织有关部门每季度至少检查一次,每年至少进行1次反风演习二、反风方法及设施全矿性反风是全矿井总进、回风井巷及采区主要进、回风巷道的风流全面反几的反风方法方法:反风道反风、无地道反风和风机反转反风1、反风道反风1)离心式通风机:两台对称,一台左旋,一台右旋,扩散器由屋顶穿出为了在8min内完成反风操作,有关风门都用绞车通过钢丝强和滑轮组牵动。2)轴流式通风机:两台风机并排安装,一台工作,一台备用,各风门均用钢丝绳通过滑轮与小绞车相接,多数绞车集中在机房内用电动(手动)操作2、无地道反风法轴流式通风机可以采用无地道反风法,即不建筑旁侧反风道,用一台主要通风机作为旁侧反风道来实现反风3、风机反转反风法轴流式通风机还可以利用通风机叶轮反转进行反风反风时,先停转通风机,由于通风机和转子的惯性较大,为防止通风机停转的延续时间太长,应使用刹车装置紧急停车。改进后的2K60型轴流式通风机的中、后导叶可以调整角度,能使反转后的风量达到正常风量的60%操作系统有闭锁装置,防止转动中,中、后导叶时启动风机,以免造成事故4、其他型号风机反风方法简介GAF型轴流式通风机不用反风道,不需风机反转,也不需调整中、后导叶时的叶角度,只需要停机后调整叶轮叶片安装角,即可实现反风,反风量达达正常风量的90%BDK65型对旋轴流式通风机既不需要反风道,又不需要作任何调整,只要两级叶轮各自逆转就可以实现反风。反风量可达正常风量的70%2K56型轴流式通风机只需将通风机反转,不需再作任何调整,即可实现反风三、全矿性反风时的操作及安全注意事项要做到:(1)立即依次拉开正在运转的风机的油开关,隔离开关和正转隔离开关,使电机断电,并锁住正转隔离开关,用刹车装置将风机停稳(2)用地锁将防爆门(盖)固定牢固(3)依次合上反转隔离开关(注意正反转隔离开关严禁同时合上),下隔离开关和油开关,使风机反转启动(4)各风门保持原状不变(5)对于导翼固定的通风机直接反转启动通风机,对于导翼可调角度的通风机,则先调整导翼调整器,改变导翼角度,然后反转启动电机反风期间,每隔8min记录一次运转情况,并随时向反风负责人汇报设备反风运转情况。接到矿长或总工程师的停止反风命令后,依次拉开油开关、下隔离开关,并锁住反转隔离开磁。用刹车装置使风机停稳反风期间要做好恢复正常通风,正转启动风机的各项准备工作四、反风设施的维护检查反风设施应由矿长组织有关部门每季度检查一次,在定期检修主要通风机时,也要同时检修反风装置对反风设施的日常维护和检查要有专人负责,维护检查的主要内容有:(1)反风门和闸板的开启、关闭应灵活可靠,不能卡死,北方地区冬季尤其要防止冻结(2)风门应密封良好,防止漏风,可用光线透射法和观察法检查(3)操作风门的小绞车要经常维护检查,确保运行正常(4)小绞车钢丝绳每6个月检查1次,外观检查应无锈蚀,无损伤,不合格钢丝的断面积与总钢丝断面积之比达到25%,必须更换钢丝绳(5)主要零部件,如滑轮,蝶形风蜗轮蜗杆传动系统的转动部件,要求运转灵活,并要定期注油,损坏,锈蚀的零部件有及时更换(6)反风道内应保持清洁,防止反风时将杂物吸及至主通风机内,造成主通风机的损坏第五节通风机的维护与常见故障处理一、通风机的维护、保养(一)日常维护1、主电动机的维护(1)电动机的清洁(2)温升检查:运转的电动机要注意各部分的温度,每小时检查记录一次(3)轴承维护:轴承内的油每日至少补充一次,每三个月至少换一次,灌注新油之前,要用煤油清洗轴承(4)滑环检查:滑环表面应清洁光亮同一刷架上每个电刷的压力其相互差值不就超过10%2、高压开关柜的维护水柱计液面的压差是需要经常监视的一个重要参数,它既反映巷道阻力,也代表通风机的静压,当负压有较大增减时,应立即检查连接管路有无破损,无损坏时,须立即向矿调度值班员汇报(8)当风机有严重故障或重大隐患睅,为防止事故扩大,应立即停机,然后汇报,并做好事故记录(二)通风机的定期维护风机的轮毂在出厂时均作了严格的静平衡试验,安装或维修中,端盖、叶片不得随意调换。通风机均期连续运行,一般不需要进行经常维修,但每月应对叶轮进行一次外部清洁和检查,每隔半年对各大部件全部拆卸清理和检查(亦可根据实际情况适当延长)备用通风机应经常保持完好状态,每1~3个月进行1次轮换运行,最长不超过半年,轮换超过1个月的备用通风机应每月空转一次,每次不小于1H,以保证通风机正常完好,使其在10min投入运行对于长期不工作的电动机在启动前需彻底清扫,用压缩空气吸尘器清扫电动机,电动机清洁以后,还要对整机进行检查电动机运行3000h或半年以上,应做一次定期检查二、通风机的定期检修(一)检查周期和检修内容按机电设备的有关规定,主要通风机应在3个月内小修1次,每年中修1次,但也可以根据设备状态或出厂说明要求适当提前或延期进行小修是对通风机的个别零件进行检修,基本上不拆卸设备的复杂部分检修后应进行试运行,连续运转时间在轴承温升稳定后不得小于1h,并注意音响,振动及仪表指示是否正常检修后应由检修和使用单位,进行全面质量鉴定验收,合格后正式投入运转第六章通风机电气设备第一节通风机电气设备的控制一、电动机控制的一般知识及原理交流异步电动机和交流同步电动机低压电动机一般不采用同步电动机,大型通风机功率在400KW以上时,为了提高矿井的功率因数,应优先选用同步电动机1、异步电动机的控制1)鼠笼式电动机的控制(1)直接启动(2)降压启动2)绕线型电动机的启动:启动前,将变阻器调到最大位置,使电阻全部接入转子电路,然后,随着电动机转速逐渐升高,将启阻逐级切除,直到启动完毕,通过装置将电阻全部切除,并将转子绕组短接2、同步电动机的控制1)同步电动机的启动必须采用辅助启动法,主要有辅助电动机启动法,调频启动法和异步启动法2)同步电动机的失步;如负载力矩大于同步电动机产生的电动力矩,使同步电动机的转速低于同步转速,称为失步二、通风机控制设备的操作要求(1)在通风机启动前,为了减少启动时的机械负载,离心式通风机应关闭风门,轴流式通风机应打开风门(2)各启动开关手把都处于断开位置,电压在额定电压的正负5%范围内(3)启动时,先合上隔离开关,再合上油断路器,电压表有指示,电源指示灯亮(4)合上操作电源转换开关,按下启动按钮,电动机开始启动(5)启动完毕后各风门调整调整到工作位置(6)用启动电抗器或频敏变阻器启,启动完毕后,手动控制系统不能忘了闭合短接用的隔离开关,自动控制系统要注意启动柜的’运转“指示灯是否亮,如不亮,要立即检查短接用的接触器是否吸合,否则要马上停机检修(7)停车时要先拉开断路器,再拉开隔离开关,同时线路中各元件恢复到超始前的状态,为下次启动做准备。一、通风机电气设备的操作要求(1)操作高压电,要带绝缘手套,穿绝缘鞋,站在绝缘垫上,一人操作,一个监视(2)送电时,要首先检查各有关的油开关、负荷开关、空气开关应处于断开位置,然后,按电源和负荷顺序,分路先合隔离开关和刀闸,后合油开关,负荷开关和空气开关第二节通风机电气设备运行、维护及故障处理(3)停电时,应先拉油开关、负荷开关和空气开关后,再拉开隔离开关和刀闸(4)操作隔离开关时,动作要迅速果断,不允许用隔离开关试送电(5)用手动操作机构闭合油开关时,先要挂好机构,合闸时用力地均匀,中间不能停断,以免电弧持续时间较长,烧损触头。(6)油开关如在合闸中途脱钩,要判明是机构问题,还是由于失压后过流的原因,应在检查后才能重新合闸,但两次的间隔时间必须在180s以上,不允许连续重复合闸(7)停机或停电时,如因风机油开关故障失灵而不能断电时,应用进线油开关切断电源,并通知值班室和维修工处理,故障未处理完毕,不得送电(8)停电检修要执行工作票制度。操作工排除一般电气故障时,也不得带电作业(9)停送电操作完毕后,应按有关的规定将“停送电牌、禁止合闸”牌,警示牌悬挂在合适位置(10)当发生人身触电事故或其他电气事故时,要立即切断有关设备的电源,采取救护措施,关及时汇报有关部门,详细记录事故情况二、通风机电气设备的安全运行1、在开机前应对控制设备进行检查2、通风机电动机的检查3、开机时电气设备的操作及注意事项4、停机时电气设备的操作及注意事项5、反风时电气设备的操作及注意事项三、通风机电气设备的日常维护及注意事项1、严格执行电气设备使用的有关技术规定2、正确操作电气设备3、认真执行巡回检查制度4、对备用电气设备要进行定期试验5、通风机电气设备日常维护的主要内容1)电动机的维护2)控制设备的维护四、通风机电气设备常见故障及处理方法(表6-1)安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时,一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一,然后迅速回座并再次起跳。频跳时,阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量,系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时,阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时,阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当,造成连接管内局部压力下降过快超过3%,是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放,系统压力仍然很高,所以阀门会再次起跳并重复上述过程,既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿(使用内径较大的管道)。4、连接管过于复杂(拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。)导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高,则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态,从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平,因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。
由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需,安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快,而系统本身的超压状态没有得到缓解,使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳:当系统压力达到安全阀的起跳压力时,阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当,使阀门垂直度超过极限范围(正负两度)从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力,导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大:安全阀正常起跳后长时间无法回座,阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅,由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞,使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累,这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素:4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足,从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母(位于阀杆顶端)的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素:7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱,在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。
8、阀门安装不当,使阀门垂直度超过极限范围(正负两度)从而使阀杆组件在回落过程中受阻。
9、阀门的密封面中有杂质,造成阀门无法正常关闭。
10、锁紧螺母没有锁紧,由于管道震动下环向上运动,上平面高于密封面,阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素:谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病:
——是人体某一层面或各层面形态和功能(包括其物质基础——代谢)的异常,归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异,而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答(表达)的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因:
—是遗传信息的载体
—是一段特定的DNA序列(片段)
—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段
—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运:微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有:“人类所有疾病均可视为基因病”之说注:如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话,外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问:两个不相干的人,如果他们患得同一疾病,致病基因是否相同?再问:同卵双生的孪生兄弟,他们患病的机会是否一样,命运是否相同?┯┯┯┯
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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______
和
,而引起的
的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念:英语句子中的一个字母的改变,可能导致句子的意思发生怎样的变化?可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替换、增添、缺失碱基对,可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句:1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因
基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性(差异性)在人群中的发生概率>1%(SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时,可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同,单个碱基的缺失、插入和置换。
CNP:DNA片段拷贝数变异,包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变
致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群(肿瘤)。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因(诱发因素)紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺,碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)
5溴尿嘧啶(5BU)与T类似,多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理,5BU能插入DNA取代T与A配对;插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C,发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)
(酮式)GGC1.生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别,以适应不同的外界环境,是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述:肿瘤细胞恶性增殖特性(一)肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状,细胞就会停止增殖,但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。(二)肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养,相邻细胞相接触,长在一起,细胞就会停止增殖,而肿瘤细胞生长满培养皿后,细胞可以重叠起生长。(三)肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。(四)肿瘤细胞生长有一种自分泌作用,自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因,其编码产物通常作为正调控信号,促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化(癌变)的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现,鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后,注射到正常鸡体内,可以引起肉瘤,首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分离出一种病毒,注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤,因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域,主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间,Temin发现RSV有不同亚型,且引起细胞恶变程度不同,推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果?VSTemin发现逆转录酶,1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计:实验设计简单而巧妙:将合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四种脱氧核苷酸,与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子,它不能被RNA酶破坏,但却可以被DNA酶所分解,证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA,再重复上述的试验,则不能获得这种大分子,说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年,一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室,这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想,他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA
RNA
ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说,1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时,Bishop懊恼不已,因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的,并且也进行了一些实验,但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到:逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV,三个诺贝尔奖!!!1989年,UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因,并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示:Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样,都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时,工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌,而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样,都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧!癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法,一般有下面3种分类方法:一、按结构特点分(6)类(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成(4)类(一)生长因子(二)受体类(三)细胞内信号转换器(四)细胞核因子二、按产物功能分(8)类(一)生长因子类(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相关G蛋白(四)受体,无蛋白激酶活性(五)胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(六)胞质调控因子(七)核反式调控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因产物参与信号转导
胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有:cAMP(环磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(环磷酸鸟苷)DG(二酰基甘油)Ca2+(钙离子)CAM(钙调素)主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到:(一)质膜上cAMP信使系统(二)质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效应酶(腺苷酸环化酶磷脂酶等)组成,有相似的信号转导过程:即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。(三)受体操纵的离子通道系统(四)受体酪氨酸蛋白激酶的转导
(一)获得性基因病
(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制
(二)染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。(三)基因扩增(四)点突变三、癌基因的产物与功能(一)癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.(二)癌基因产物分类1.细胞外生长因子:TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子
(三)癌基因产物的协同作用实验证明,用ras或myc分别转染细胞,可使细胞长期增殖,但不能转化成癌细胞,在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞,则使细胞转化成癌细胞。说明:致癌至少需要2种或以上的onc协同作用,2种onc在2条通路上发挥作用,由于细胞增殖调控是多因子,多阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc达几十种之多,所以大多数人认为:癌发生是多阶段多步骤的。Whatistumorsuppressorgene?肿瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达,或其产物失去活性时,细胞就会异常生长和增殖,最终导致细胞癌变。反之,若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。——癌基因与抑癌基因相互制约,维持细胞增殖正负调节信号的相对稳定。影响1岁的儿童“二次打击”学说两个等位基因同时突变视网膜母细胞瘤(Retinoblastoma)RB基因变异(13号染色体)
(1)脱磷酸化Rb蛋白(活性)与转录因子E2F结合,抑制基因的转录活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)与E2F解离,释放E2F(3)E2F启动基因转录(4)细胞进入增生阶段(G1S)因此,Rb蛋白在控制细胞生长方面发挥重要作用一旦Rb基因突变可使细胞进入过度增生状态RB基因的功能等位基因(allele)例如:花颜色基因位于一对同源染色体的同一位置上、控制相对性状的两个的基因叫等位基因(allele)一对相同的等位基因称纯合等位基因
一对不同的等位基因称杂合等位基因
显性基因隐性基因完全显性不完全显性共显性问:女性的两条X染色体基因应如何表达?拓展知识:X染色体基因中,有65%完全处于“休眠”状态,20%仅在部分女性身上“休眠”,15%则完全逃离“休眠”状态一旦其中一条X染色体被损坏,还可以由另一条X染色体来纠正男性却只有一条X染色体,一旦它遭到破坏,男性就会患上血友病、色盲以及肌肉萎缩症等各种遗传病以前人们一直认为,在女性的两条X染色体中,有一条染色体是完全不起作用或是处于“休眠”状态的在Y染色体中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100个X染色体中“工作”的基因>1000个有一个这样的故事:20年前一次意外事故,三个工人遭受钴60(Co60)放射性核素的照射结果:一名工人不久死亡一名工人几年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就诊你知道医生在为病人检查时发现了什么吗?锁骨骨折肋骨串珠样X光片发现广泛性骨质缺损骨髓检查——浆细胞比例为30%左右(正常为0.6-1.3%)(多发性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遗传因素和环境因素物理因素化学因素生物因素自发因素2.多基因病(polygenicdisease):性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用,同时还受环境因素的影响,因此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病(complexdisease)也叫:“复杂性状疾病”近视(myopia)高血压(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂症(schizophrenia)哮喘(asthma)肿瘤或癌
(tumororcancer)多基因病的遗传要点数量性状的遗传基础是两对以上基因。这些基因之间没有显,隐性的区别,而是共显性。每个基因对表型的影响很小,称为微效基因。微效基因具有累加效应,即一个基因对表型作用很小,但若干个基因共同作用,可对表型产生明显影响。不仅遗传因素起作用,环境因素具有明显作用。例如:结肠癌(Coloncancer)相关基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,
RANGAP1,SRC和CDC2等。相关信号通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,P
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