3采区通风.ppt

1、3 采区通风,第一节 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, 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及采区内的风流控制设施。 一、采区通风系统的基本要求 1、每一个采区， 都必须布置回风道，实行分区通风。煤层群或分层开采的每个上、下山采区，采用联合布置时，都必须至少设置一条专门的回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区的长度或高度。严禁将一条上、下山分为两段，一段为进风巷，一段为回风巷。 2、采煤和掘进工作面应采用独立通风系统。有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。 3、煤层倾角大于12的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，并遵循下述规定：（规程1

2、13条) （1）采煤工作面风速不得低于1m/s； （2）机电设备设在回风巷时，其风流中瓦斯浓度不得超过1%，并应装有瓦斯自动监测报警断电装置； （3）进、回风巷中，都必须设置消防供水管路； （4）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。,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，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%，其他有害气体浓度都应符合规程第一百条的规定。,二、采区进风上山与回风上山的选择 上（下）山至少要有两条，即运输机上山和轨道上山；对生产能力大的采区可有3条或4条上山。新鲜风流由大巷经进风上（下）山、进风平巷进入采煤工作面，回风经回风巷、回风上（下）山

3、到采区回风石门。 1、轨道上山进风，运输机上山回风 新鲜风流由进风巷、流经采区石门、下部车场到轨道上山，故下部车场绕道中不设风门。但轨道上山上、中部与回风巷连接处均设风门。 2、运输机上山进风、轨道上山回风 此时，风流与运煤方向相反，运输机上山的下部与进风大巷间必须设联络行入风，禁止从溜煤眼进风。但运输机上山上、中部与回风巷连接巷道中均设风门。 比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，轨道上山绞车房易于通风； 运输机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件；输送机设备散发热量是进风流温度升高，此外还需在下部车场内安装

4、风门。 进回风上山的选择应根据煤层赋存条件、开采方法以及瓦斯、煤尘及温度等具体条件通过技术经济比较后确定。,第二节 长壁工作面的通风方式 1、U型与Z型通风系统,U型后退式 我国使用较普遍。优点：结构简单，巷道施工维修量小，工作面漏风小，易于管理；缺点：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。 U型前进式 维护工作量小，不存在采掘工作面串风问题，在巷旁支护好、漏风不大时，有一定优越性；采空区瓦斯不涌向工作面而是涌向回风平巷。 Z型后退式 采空区瓦斯不涌向工作面而是涌向回风平巷，采空区回风侧沿采空区可抽放瓦斯，但进风侧不能。 Z型前进式 采空区进风侧可抽放瓦斯，采空区瓦斯易涌

5、向工作面，特别是上隅角，回风侧不能。 该系统需沿空支护巷道和控制经过采空区漏风，难度较大。,2、Y型、W型及双Z型通风系统,Y型 使回风巷风量增加，但上隅角及回风巷瓦斯不易超限，且可在上部进风道抽放瓦斯。,W型 常用于高瓦斯的长工作面或双工作面。,双Z型 前进式漏风携带瓦斯可能会使双工作面超限；后退式携带瓦斯不进入工作面，较安全。,3、H型通风系统,H型 工作面风量大，采空区瓦斯不涌向工作面，气象条件好，增加了工作面安全出口，工作面机电设备都在新鲜风流巷道里，通风阻力小，采空区的回风道里可抽放瓦斯，易于控制上隅角瓦斯。但沿空护巷困难，由于有附加巷道，可能影响通风稳定性，管理复杂。,此外，目前还

6、有J型通风系统等。,二、采煤工作面上行风与下行风 上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否则是下行通风。 优缺点： 、下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。 、上行风比下行风工作面的气温要高。（流经路线长） 、下行风比上行风所需要的机械风压要大。（自然风压） 、下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。（工作面起火所产生的火风压和下行风工作面的机械风压方向相反，会使工作面风量减小，瓦斯浓度增加）,上行通风 运煤方向 新风 污风,下行通风 运煤方向 新

7、风 污风,第三节 采区风量计算 （一）矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。 (1)按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3； (2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。 (二）矿井需风量的计算 1、采煤工作面需风量的计算 每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。,(1)、低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为： Q采=Q基本K采高K采面长K温 式中: Q

8、采采煤工作面需要风量，m3/min； Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。 Q基本工作面控顶距工作面实际采高工作面有效断面70%适宜风速（不小于1m/s）； K采高回采工作面采高调整系数（见下表）； K采面长回采工作面长度调整系数（见下表）； K温回采工作面温度调整系数（见下表）。,K采高回采工作面采高调整系数,K采面长回采工作面长度调整系数,K温回采工作面温度与对应风速调整系数,三、矿井风量计算 (2)、高瓦斯矿井：按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算。 根据煤矿安全规程规定，按回采工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的浓度不超过1的要求计算： 式中： Q采回采工作面实际需要风量，

9、m3/min； q采回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，m3/min； KCH4采面瓦斯涌出不均衡通风系数。（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）。,工作面布置有专用排瓦斯巷（俗称尾巷，且符合煤矿安全规程第一百三十七条的规定）的回采工作面风量计算: 式中： qCH4尾采煤工作面尾巷的风排瓦斯量，m3/min。 其他符号的含义同上。,(3)、按工作面温度择适宜的风速进行计算（见上表）: 式中： V采采煤工作面风速，m/s； S采采煤工作面的平均断面积，m2。 (4)、按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量： 每人供风4m

10、3/min： Q采4N （m3/min） 每千克炸药供风25m3/min： Q采25A （m3/min） 式中： N工作面最多人数， A一次爆破炸药最大用量，Kg。,(5)、按风速进行验算： 15SQ采240S （m3/min） 式中： S工作面平均断面积，m2。 备用工作面亦应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。,2、掘进工作面的需要风量 和回采工作面所需风量的计算方法基本相同。 (1)、按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算： 式中: Q掘单个掘进工作面需要风量，m3/min； q掘掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的绝对涌出 量，m3/m

11、in； K掘通瓦斯涌出不均衡通风系数。（正常生产条件下，连续 观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯 绝对涌出量的比值）。 按二氧化碳的涌出量计算需要风量时，可参照瓦斯涌出量计算方法进行。,(2)、按局部通风机实际吸风量 计算需要风量: Q掘=Qhfikhfi 式中： Qhfi第i个掘进工作面同时运转的局部风机额定风量的和； khfi为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数。一般取1.21.3.进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯时取1.3。,(3)、按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量： 每人供风4m3/min： Q采4N （m3/min） 每千克炸药供风25m3/min：

12、Q采25A （m3/min） 式中： N工作面最多人数， A一次爆破炸药最大用量，Kg。 (4)、按风速进行验算: 岩巷掘进最低风量， Q岩掘9S掘 （ m3/min） 煤巷掘进最低风量， Q煤掘15S掘 （m3/min） 岩煤巷道最高风量， Q掘240S掘 （m3/min）,、硐室需风量计算 独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算： （）机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算： 式中 Qri第个机电硐室的需风量，m3/min 机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，KW 机电硐室的发热系数， 空气密度，一般取1.25kg/m3 cp空气的定压比热，

13、一般可取1KJ/kgk t机电硐室进、回风流的温度差， 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量 m3/min,（2）爆破材料库 式中 V库房空积，m3 (大 100m3/min 小60m3/min ) （3）充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算 式中 qrhi第个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min 5、矿井总风量计算 矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和: 式中Qwl采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min； Qhl掘进工作面所需风量之和，m3/min； Qrl硐室所需风量之和，m3/min； km矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不

14、均匀等因素）备用系数，宜取1.151.25。,第四节 采区通风构筑物 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，统称为通风构筑物。 一、通风构筑物 分为两大类：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、导风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。 1、风门 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。,设置风门的要求： （1）每组风门不少于两道，通车风门间

15、距不小于一列车长度，行人风门间距不小于5m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道； （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有闭锁装置；风门不能同时敞开（包括反风门）； （3）门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，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80至85； （4）风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风；墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝； （5）风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严；风门前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。

16、,2、风桥 当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。 1）绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。Q20m/s. 2）混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。 10Q20m/s. 3）铁筒风桥 可在次要风路中使用。 Q=10m/s.,3、密闭 密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类： 1）临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。 2）永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。 4、导风板 应用以下几种导风板。 1）引风导风板 ； 2）降阻导风板； 3）汇流

17、导风板,观察孔,第五节 采区专用回风巷,一、专用回风巷的几种形式 1、采用三条巷道布置，即轨道巷、胶带巷和专用回风巷，这种情况比较多； 2、采用两条巷道布置： （1）近距离多煤层联合布置时，采区设集中胶带巷，工作面煤流可以通过溜煤眼直接进入集中胶带巷，每层只有轨道巷和回风两条上下山； （2）胶带和轨道采用机轨合一，设置两条巷道实现专用回风； （3）采区内采用矿车运输、运煤、运料共用一个系统，采用两条巷道布置实现专用回风巷。,二、专用回风巷布置的原则 （1）专巷专用； （2）必须贯穿整个采区的长度和高度。 三、布置采区专用回风巷的重要意义 1、确保通风系统稳定； 2、抑制采空区自然发火； 3、增

18、强矿井抗灾能力。 四、专用回风巷的维护与管理 1、采掘生产过程中； 2、贯通切眼时。,第六节 减少漏风的措施 1、矿井漏风及其危害性 有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量。 漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流（渗）入回风道或排出地表的风量。 漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。 减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。,二、漏风及有效风量 2、漏风的分类及原因 1）漏风的分类 矿井漏风按其地点可分为：（1）外部漏风（或称井口漏风）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。（2）内部漏风（或称井下漏风）是指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。 2）漏风的原因 当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。,3、矿井漏风率及有效风量率 1