矿井通风 崔文俊 (2).ppt

1、重庆煤矿安全技术培训中心 崔文俊2012年5月,矿井通风,安全第一 预防为主 综合治理,振兴矿业，安全第一。堤溃蚁穴，气泄针芒。 光喊不动，实在无用。动手预防，隐患难藏。 安全教育，声情并举。生动活泼，入情入理。 正反典型，解剖分析。深入浅出，易学易记。 干啥工作，别耍大胆。坚持规程，保你平安。 通风工作，不可忽视。违章生险，遵纪则安。,“通风可靠”是实现本质安全的重要基础。 从剖析国内近几年来煤矿各次重大灾害事故发生及扩大的原因和影响因素来看，都无不与矿井通风系统有着密切的关系。 因此，建立一个能满足日常生产需风，保证系统简单、风向稳定、风质合格，并且灾害时期又能保

2、持通风动力设备运行可靠、稳定、减少系统破坏、并能快速实现风流控制的通风系统是至关重要的。,矿井通风系统的重要性,提高矿井通风技术和管理水平是保证矿井正常生产和安全状况的基本任务之一。 表现在： 用通风方法排除全矿井瓦斯量的80-90% 用通风方法排除采面瓦斯量的70-80% 用通风方法排除采面粉尘量的20-30% 用通风方法排除深井采面热量的60-70% 供给矿井新鲜空气的质量约是矿井产煤量的5-18倍。,矿井通风系统的重要性,矿井通风的发展过程是一部十分悲壮并且感人肺腑的历史，现在许多已有的知识是无数前人用生命换来的。 如果没有给井下供给新鲜空气，不管最原始和最现代的设备都不能在矿井中有效作

3、业。因此，矿井通风的研究和应用仍然任重而道远。,可歌可泣的矿井通风史,矿井通风,矿井通风系统,通风系统缺陷与安全管理,煤矿重特大事故 与通风系统的关系,典型事故案例剖析,加强管理-矿井安全生产的保障,矿井通风系统,#1,（一）矿井通风的基本任务 供给井下人员呼吸足够的新鲜空气 冲淡并排出井下有害气体及矿尘 创造良好的气候条件，改善劳动环境 增强矿井的防灾、抗灾能力,一、矿井通风基本知识,矿井通风系统是由通风动力及其装置、井巷通风网络和控制设施组成，通常被称为矿井的“心脏”与“动脉”，是保障煤矿安全生产的最主要、最基础、最经济的技术手段。通风系统的安全可靠性在很大程度上决定了矿井的安全生产水平。

4、,（二）矿井空气成分 地面空气：氧气(O2)20.96%、氮气(N2)79.00%、二氧化碳(CO2)0.04%。 氧气是维持人的生命所必需的物质（不得低于20%） 氮气是一种惰性气体，不助燃也不能供人呼吸 二氧化碳对人的眼鼻口等器官有刺激作用 矿井空气：氧浓度降低、二氧化碳浓度增加、混入有毒有害气体（甲烷、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氢、氨、粉尘）、空气状态参数（温度、湿度、压力等）改变。,（三）矿井空气中主要有害气体 二氧化碳（CO2） 对空气比重为1.52，对眼、鼻、喉的粘膜有刺激作用。其浓度为1%时，人会呼吸急促；5%时，呼吸困难，同时有耳鸣和血液流动的感觉；20%25%时，

5、人将中毒死亡。 规程规定：采掘工作面的进风流中二氧化碳浓度不得超过0.5%；矿井总回或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因进行处理。采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度超过1.5%时，必须立即停止工作，撤出人员。 二氧化碳主要来源： 井下有机物的氧化分解； 煤或岩石缓慢氧化和矿井水与酸性岩石的分解； 从煤岩层中涌出； 煤自燃、井下发生火灾或煤尘、瓦斯燃烧爆炸； 人的呼吸和爆破工作等。,甲烷（CH4） 物理性质：无色、无味、无嗅、无毒；对空气的相对密度为0.55；微溶于水；具有燃烧性和爆炸性。含量高时，可使氧含量相对减少使人窒息。 主要来源： 从煤岩层中涌出

6、； 井下有机物的氧化分解。,一氧化碳（CO） 物理性质：无色、无味、无臭；剧毒性；浓度达到1375%时具有爆炸性。其毒性很强，症状有耳鸣、心跳加速、头痛等，严重时出现四肢无力、哭闹、呕吐、嘴唇成桃红色及两面颊有红斑点等。0.4%时，人会在短时间内死亡。 一氧化碳来源： 爆破作业。1kg炸药爆炸可产生100L一氧化碳。 井下火灾。1m3木材燃烧产生500m3一氧化碳。 煤尘、瓦斯燃烧或爆炸。,矿井发生瓦斯爆炸死亡人数中约90%都是一氧化碳中毒窒息死亡,二氧化硫（SO2） 物理性质：无色、有强烈的燃烧硫磺气味，易溶于水。 危害性：0.002%时，能引起眼红肿、流泪、咳嗽、头痛、喉痛；0.005%时

7、，能使喉咙和支气管发炎、呼吸麻痹、严重时引起肺水肿甚至死亡。“害眼气体”。 主要来源：含硫煤炭氧化自燃、含硫煤岩爆破和硫化矿物的氧化等。,氨气（NH3） 具有浓烈臭味的有毒气体，且有爆炸性（16%27%）。对人的皮肤和呼吸器官有刺激作用，能引起咳嗽流泪、头晕等，重者昏迷、痉挛、心力衰竭以至死亡。 主要来源：炸药爆破、有机物氧化腐烂、用水熄灭燃烧的煤炭等。,硫化氢（H2S） 无色、微甜、有臭鸡蛋味，易溶于水，能燃烧，4.3%46%时能爆炸。能使血液中毒，对眼、粘膜和呼吸系统有强烈刺激作用。0.02%时，眼、鼻、喉粘膜受强烈刺激，头痛、呕吐、四肢无力；0.05%时，30分钟内失去知觉、痉挛或死亡。

8、 主要来源：有机物的腐烂、含硫煤炭自燃和煤岩层释放等。,2003年12月23日22时左右，重庆市开县高桥镇的川东北气矿16H井发生特大井喷事故，造成243人死亡,矿井有害气体最高允许浓度,（四）矿井气候条件 一、矿井气候条件的概念：指矿井空气的温度、湿度和风速的综合作用。适宜的气候条件为： 温度1520 湿度5060% 风速12m/s 二、温度 1、影响井下空气温度的因素： 地面空气的温度 地下岩石的温度 井下产热和散热的关系 地下水的影响 空气的膨胀与压缩 通风强度,2、规程规定：生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26；机电硐室的空气温度不得超过30。当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作

9、人员的工作时间，并给予高温保健待遇。采掘工作面的空气温度超过30；机电硐室的空气温度超过34，必须停止作业。 进风井口以下空气温度必须在2以上。,三、湿度 绝对湿度：单位体积空气中含有的水蒸气量.g/m 相对湿度：同温度下空气中实际水蒸气含量与其最大饱和水蒸气含量的百分比。 四、风速 1、概念：风流在单位时间内流经的距离。 m/s 2、关于测风： 矿井必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。,规程第101条 井巷中的风流速度应符合表2要求。,关于风流速度的规定,为什么要规定各种井巷中的最低和最高

10、风速？,防止瓦斯的局部积聚和边界层瓦斯积存 对采区巷道和采掘工作面的最低风速的规定，主要是考虑了使巷道中的风流完全呈紊流状态流动，这样流入井巷中的新鲜风流就能较有效地稀释矿层和生产过程中逸出的有害气体， 并随风流流向回风流 。,设有梯子间的井筒或修理中的井筒，风速不得超过8m/s；梯子间四周经封闭后，井筒中的最高允许风速可按表2规定执行。 无瓦斯涌出的架线电机车巷道中的最低风速可低于表2的规定值，但不得低于0.5m/s。 综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可高于表2的规定值，但不得超过5m/s。,最高允许风速的规定,井巷中的最高允许风速的规定，主要是从人体

11、的劳动安全和健康及作业环境的要求来考虑的。大巷中风速超过一定的数值，行走不便， 听觉也受一定的影响， 在一些机车巷道中行走安全性差。 采掘工作面和采区的最高允许风速的规定，主要是从采掘工作面和采区风巷的通风能力和防尘防止粉尘飞扬等因素考虑的。风速过高对降尘不利。一般认为最优排尘风速为1.5-2.0m/s。,综合机械化采煤工作面，由于产量高、瓦斯涌出量大所以要求增大工作面的供风量， 提出了提高综采工作面的风速要求。规定在采取煤层注水湿润煤体和采煤机喷雾降尘措施后， 可以适当加大风速， 但是不得超过5.0m/s。一般综采工作面的供风量可达到 1800-2400m3/min（工作面平均断面按6.0-

12、8.0m2计算）。,（五）矿井通风阻力与通风动力 矿井通风阻力 风流流动时， 必须具有一定的能量（通风压力）， 用以克服井巷及空气分子间的摩擦对风流所产生的阻力。一般通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类。 影响矿井通风阻力的因素很多，如巷道的支护形式及光滑程度、断面大小及变化情况、周边长度及巷道长度，以及矿井通风网络的布置、风量分配等。 新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，投产后每3年至少进行1次矿井通风阻力测定。,摩擦阻力：是井巷周壁与风流互相摩擦以及空气分子间的扰动和摩擦产生的阻力，由此阻力引起的风压损失即称为摩擦阻力损失。 通常摩擦阻力要占总阻力的80-90%，它是矿井通风设计， 选择

13、通风机主要参数，也是生产中分析和改善通风系统工作的主要对象。,式中 井巷的摩擦阻力系数，与巷道形状、支护形式等因素有关； L巷道长度； U巷道断面的周长； Q通过该段巷道的风量； S断面积 Rf摩擦风阻。,井巷通风阻力是引起风压损失的主要根源。 降低井巷通风阻力，特别是降低摩擦阻力，就能用较少的风压消耗而通过较多的风量。往往原来是阻力大、通风困难的矿井降低阻力后即变为阻力小、通风容易的矿井。 所以降低井巷通风阻力对改善矿井的通风状况， 进行安全生产， 节约通风动力费用有着重要的意义。,局部阻力：风流流经井巷的某些局部地点-突然扩大或缩小、转弯、交叉以及堆积物或矿车等， 由于速度或方向发生突然的

14、变化， 导致风流本身产生剧烈的冲击， 形成极为紊乱的涡流， 从而损失能量。 造成这种冲击与涡流的阻力称为局部阻力， 由此产生的风压损失就叫做局部阻力损失。,可以通过降低局部风阻来降低局部通风阻力。 在容易发生局部阻力地点，把连接的边缘作成斜线形或圆弧形，在巷道转弯的内侧或内外两侧成斜线形或圆弧形，将位于风流正面的某些必要构件或设备作成流线形等。 尽量避免在主要巷道内任意停放矿车、堆积木材等。 由于局部阻力和通过该处风量的平方成正比，所以应努力做到降低高风量处的局部阻力。特别注意降低总回风道和风峒的局部阻力。为此要及时清扫风峒内的堆积物，把井下风流进入风峒的转弯处作成圆滑的壁面，设置导风板等。,

15、矿井通风总阻力 通风阻力 h =摩擦阻力 hf +局部阻力 hL,矿井通风动力 为了克服矿井风流在井巷中流动过程中产生的通风阻力， 就必须给矿井风流提供能量， 所提供的能量叫做矿井通风动力。这种能量的产生如果是由扇风机造成的，则称为机械风压；若是矿井自然条件产生的， 则称为自然风压。机械风压和自然风压均是矿井通风动力， 用以克服矿井的通风阻力， 促使空气流动。,自然通风 定义：利用自然因素产生的通风动力，致使空 气在井下巷道流动的通风方法叫做自然通风 产生：自然风压是由于矿井通风系统闭合回路 中各点风流的密度存在差异而形成的。 大小：矿井的自然风压hn一般都比较小，一般 不大于 200-300

16、pa，是矿井通风的次要动力 规程规定：由于自然风压很小。且不稳定，所 以煤矿安全规程规定：每一矿井都必须采 用机械通风。,机械通风 定义：利用主要通风机运转产生的通风动力， 致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做机械 通风 机械通风与自然风压 采用机械通风的矿井，自然风压也是始终存在 的，并在各个时期内影响着矿井的通风工作， 在通风管理工作中应给予充分重视，特别是高 瓦斯矿井尤应注意。,主要通风机是矿井的“肺脏”， 对矿井安全生产、职工的健康关系很大。矿井主要通风机不停的运转着， 它所消耗的电量约占全矿井用电量的20-30%，个别矿井甚至高达50%， 故合理地选择通风机， 在经济上也有很大的意义

17、。,主要通风机安全管理,矿用通风机分类： 轴流式通风机： 当矿井总风阻变化时， 风量变化较小 适用于风阻变化大要求风量变动小的矿井 离心式通风机： 当矿井总风阻变化时， 风量变化较大 风量调节比较方便,规程第一百二十一条 矿井必须采用机械通风 主要通风机的安装和使用应符合下列要求： 主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。 必须保证主要通风机连续运转。 必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力

18、的主要通风机，在满足生产要求时，可继续使用。,严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。 至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。 新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。 规程第一百一十九条：新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次。矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。,装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。,多风井多风机联合运转相互影响的规律,多风井多风机联合运转时，每台风机的工况点，既取决于各自专用风

19、路的风阻，又取决于公共风路的风阻。当各风机专用风路的风阻一定时，公共风路风阻增大，各台风机的工况点上移；当公共风路风阻一定时，某一风机专用风路风阻增大，则该风机工况点上移，其它风机工况点下移；反之亦然。 因此要注意防止因一台风机专用风路风阻减小引起其它风机风压过高的增加而导致不稳定工作。 多风机产生相互影响的根源是由于存在公共风路，其影响程度大小取决于公共风路风阻。其值越大，相互影响则越大。可以用下面的多风机联合运转空气动力联系系数评价。,多风井多风机联合运转通风系统稳定性,降低多风机联合运转相互影响的措施 最有效的措施减小多风机公用风路的风阻，尽量形成多风机独立通风系统； 空气动力联系数值=

20、公用风路阻力/最小风机风压系统阻力30%为宜。 尽量使各风机系统风量、风压接近；理想情况下是各风机系统的通风阻力相等，即按多风机联合运转的最稳定和最经济的原则，在矿井总风量一定的条件下，对各风井系统最大阻力路线进行自然分风模拟，可得出各风机联合运转最稳定的工况点。 各风机特性与其负担的网络阻力特性必须始终保持相匹配。,矿井反风 规程规定：生产矿井主要通风机必须有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量，不应小于正常风量的40%。反风设施每季度至少检查1次,每年进行 1次反风演习；矿井通风系统有较大变化时，应进行 1次反风演习。,矿井反风演习的具体

21、内容 1、每一矿井每年至少进行I次反风演习，北方的矿井应在冬季结冰期进行。当矿井有新的井田、水平投产或更换 主要通风机时都应进行反风演习1次;对多台主要通风机通 风的矿井应分别作多台风机同时反风和单台风机各自反风的 演习，以分别观测其反凤效果。 2、反风演习持续时间不应 低于从矿井最远地点撤人到地面 而所需的时间，但不得小于2h 3、反风演习前，必须制订反风演习计划，内容包括: (1)按照矿井灾害预防和处理计划的要求规定火灾发生的假设地点; (2)制定反风演习开始时间和持续时间; (3)明确反风设备的操作顺序; (4)确定反风演习的观测项目及其方法; (5)预计反风后的通风网络、风量和瓦斯情况

22、; (6)制订反风演习的安全措施; (7)明确恢复正常通风的操作顺序和制订排除瓦斯 的安全措施; (8)规定参加反风演习的人员的分工和培训工作。,4、反风演习必须严格管理火源，并遵守下列规定: (1)反风演习前应切断井下电源。反风演习结束、风流恢复正常后，风流中瓦斯浓度不超过1时，方可恢复送电。 (2)反风演习持续时间内，在反风后出风井口附近20m的范围内以及与反风出风井口相联通的井口房等建筑物内， 都可以必须切断电源，禁止一切火源存在，并禁止交通; (3)反风演习前，井下火区必须进行封闭或消除，并加强反风时及其前后的观测。,5、反风演习的观测项目，应按下列要求执行: (1)观测主要通风机运转

23、状态，包括电机负荷、轴承温升、风量和风压项目，电机不得超负荷运转。 (2)测定全矿井、井翼、水平、采区的进回风流中的瓦 斯、二氧化碳的浓度和风量。瓦斯与二氧化碳浓度每隔10min 测定一次，并观测巷道中风流方向，风量每隔半小时测一次; (3)选择瓦斯或二氧化碳涌出最大或涌出最不正常的 采掘工作面测定瓦斯或二氧化碳的浓度、涌出 量，并记录其 浓度到达2的时间。 6、反风演习后，必须由矿总工程师组织总结，并填写反 风演习报告书，报矿务局总工程师审查，矿通风区 (队)和 矿山救护队各备一份，并保存1年。,二、矿井通风系统 矿井通风系统是矿井通风方法、通风方式、通风网络的总称。矿井通风系统是否合理，对

24、矿井的通风状况好坏和能否保障矿井安全生产具有重大作用，同时通风系统是否合理也直接影响矿井的经济效益。因此，稳定可靠的矿井通风系统是实现矿井安全生产的基本保证。 矿井通风方法 是指主要通风机的工作方法。有抽出式、压入式和混合式。 矿井通风方式 是指进风井和出风井筒的布置方式。有中央并列式通风、中央分列式通风（中央边界式通风）、对角式通风、混合式通风。,矿井通风系统的特点： 动态性影响 通风网络拓扑结构随时间的变化 通风巷道和通风构筑物的空气动力学性能老化 通风机空气动力学性能老化 非稳定性影响 通风机设备维修倒台 井巷运输提升设备活动 风门的启闭 风窗的调节,通风方式,对角式,混合式,中央式,1

25、、中央式： 进回风井位于井田走向中央，风流在井下的流动路线是折返式。 中央并列式： 进、回风井布置在井田中央工业广场。 特点：地面建筑和供电集中，便于管理，建井期较短，便于贯通，井筒延伸通风方便，但风流路径长，风阻较大，井底车场和进回风井间压差大，漏风大。 适用条件：井田走向长度不大（小于4km），瓦斯及自燃不严重的矿井。,中央分列式：其进回风井沿井田倾斜方向相隔一段距离。回风井位于井田浅部边界沿走 向的中央，不在工业广场内。 特点：进回风井巷间的漏风通过中央采区的采空区，工业广场不受抽出式主要通风机噪音的影响。 适用条件：井田走向长度不大（小于4km），瓦斯及自燃不严重的矿井。,2、对角式：

26、 进风井位于井田中央，回风井设在沿走向的两翼。 特点：通风路线较短，阻力和漏风较小，各采区间风阻较均衡，便于按需分风。工业广场不受回风污染和抽出式主要风机噪音危害。 适用条件：井田走向长，产量高，需风量大，易自燃，有突出危险的矿井。,分区式： 进风井位于井田中央，开采井田浅部，在每采区掘一个小回风井与采区回风巷相通，不必掘总回风巷。开采井田深部，往往转变为两翼对角式。 特点：基本与两翼对角式相同，浅部开采不掘总回风巷，加快投产时间，但开采深部煤田时，通风方式需变化，对生产有一定干扰。 适用条件：同两翼对角式，且煤层赋存浅，要求投产期短的矿井。,3、混合式： 适用不同的开采范围。如开采初期可采用

27、中央式布置，随范围的扩大可形成与对角混合式的系统。 适用范围：井田范围大、产量高、煤自然发火倾向性严重的矿井，煤与瓦斯突出矿井。,总结： 矿井的通风方式宜采用： 边界式和对角式 中央并列式矿井： 投产后要考虑新打风井 不宜长期使用 老矿井、深矿井、新水平延伸： 首先考虑补打风井,通风方法,压入式,混合式,抽出式,抽出式通风的特点：矿井空气压力低于同标高大气压力，从地面向井下流动，属于负压通风。停风时在过渡期内，矿井空气压力由负压过渡到大气压力，相对升高，不会导致有害气体大量涌出。 压入式通风的特点：矿井空气压力高于同标高大气压力，从井下向地面流动，属于正压通风。停风时在过渡期内，矿井空气压力由

28、正压过渡到大气压力，相对降低，可能会导致有害气体大量涌出。,通风网路,并联,角联,串联,串联网路：两条或两条以上风路首尾相连，中间没有分支风路。 串联网络特点：串联的井巷越多、通风阻力越大；进风侧发生灾害将影响到回风侧；各段巷道中风量不能随意变更。 并联网路：两条或两条以上风路在同一点分开，又同在另一点汇合。 并联网络特点：并联的井巷越多、各井巷分得的风量也越小，通风阻力越小；各井巷互不干扰，安全性好。 角联网路：在并联网路分、合点之间贯穿1条或几条对角风路的通风网路。 角联网络特点：串联角联网络中的边缘风路的风流方向是稳定的，而对角风路中的风流方向不稳定。由于这个特点，在有瓦斯涌出的地点将给

29、通风管理工作带来一定难度。因此，在通风管理中，应尽量避免出现角联网络。,矿井必须建立完整的独立通风系统 矿井通风系统必须符合“系统简单、安全可靠、经济合理”的原则，煤矿安全规程规定矿井必须有完整的独立通风系统，改变全矿井通风系统时，必须编制通风设计及安全措施，由企业技术负责人审批。 完整的独立通风系统：是指矿井必须设有符合规定的主要通风机装置，并有独立的进风井筒和独立的回风井筒。新鲜风流由进风井筒流入井底，再分别流向分区的采掘面、硐室等用风地点，然后流入分区回风巷道，最后汇集到矿井总回风道，经回风井筒排出地面。,矿井通风系统设计的基本要求 设计选择通风系统，除遵循投产较快，出煤较多、安全可靠、

30、技术经济指标合理等原则外，必须满足下列基本要求： 1) 安全出口设置：每个矿井特别是地震区、多雷区的矿井，至少要有两个通到地面的安全出口，各个出口之间的距离不得小于30m，新建和改建的矿井，如果采用中央并列式通风时，还要在井田边界附近设置安全出口。井下每一个水平到上一水平和每个采区至少都有两个出口，并与通到地面的安全出口相连通，通到地面的安全出口和两个水平之间的出口都必须有便于人行的设施(台阶和梯子间等)。,2) 进风井口要避免污风、尘土、炼焦气体，矸石燃烧气体等的侵入。进风井口距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于500m；为防止进风井筒冬季结冰，需装设暖风设备；矿井的总回风道不得作为主要人行

31、道；地面主要通风机和回风流的噪音都不得造成公害；进风井与出风井的设置地点必须地层稳定，施工地质条件比较简单，占地少，压煤少，而且要在当地历年来洪水位的最高标高以上(大中型和小型矿井分别超过当地百年和50年内最高水位)。 3) 箕斗井一般不应兼作进风井或出风井。如果井上、下装卸装置和井塔有完善的封闭措施，其漏风率不超过15，并有可靠的降尘设施，箕斗井可以兼作出风井；若井筒中风速不超过6m/s，有可靠的降尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准，箕斗井可以兼作进风井。胶带斜井不得兼作出风井。如果胶带斜井中风速不超过4m/s，有可靠的降尘措施，粉尘浓度符合卫生标准，才可兼作进风井。,4) 所有矿井都要采

32、用机械通风，主要通风机和分区主要通风机必须安装在地面。但有战备的特殊要求时，可以考虑装在井下。新设计矿井不宜在同一井口选用几台主要通风机联合运转。 5) 不宜把两个可以独立通风的矿井合并为一个通风系统。若有几个出风井，则自采区流到各个出风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之前、各采区的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开，在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇合。 6) 采用多台分区主要通风机通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少公共风路的风阻。各分区主要通风机的回风流、中央主要通风机和每一翼主要

33、通风机的回风流都必须严格隔开。,7) 要充分注意降低通风费用，为此，主要风道的断面不宜过小，并做到壁面光滑，以降低摩擦阻力，主要风道的拐弯要缓慢，断面的变化要均匀，以降低局部阻力；要尽可能使每个采区的产量均衡，阻力接近，使自然分配的风量基本上和按需要分配的风量一致；尽可能少用通风构筑物，同时也要重视降低基建费用。为此，要充分利用一切可用的直通地面的旧井巷，或利用上水平可用的旧巷道帮助下水平回风。 8) 要符合采区通风和掘进通风的若干要求，要满足防治瓦斯、火、尘、水和高温对矿井通风系统的要求，还要有利于深水平或后期通风系统的发展变化。,矿井通风系统图 矿井通风系统图是在矿井采掘工程平面图的基础上

34、绘制的，是煤矿生产管理中的必备图纸之一，是矿井通风安全管理的主要依据和基础资料，也是预防与处理矿井灾害事故时的必备和参考依据。 绘制要求： 要符合绘制内容要求，图上必须标明主要通风机的安装位置及其规格性能、进回风巷和采掘工作面的位置与名称、风流方向、风量大小、通风设施与设备的安装地点等。 要符合现场实际，真实地反应井下通风现状。 根据矿井开拓开采和矿井通风系统及通风参数的变化现状，必须按季度绘制，并按月补充修改通风系统图。 矿井应绘制矿井通风系统立体示意图和矿井通风网络图。,（一）掘进工作面通风管理总体要求 煤矿安全规程第126条规定：矿井开拓或准备采区时，在设计中必须根据该处全风压供风量和瓦

35、斯涌出量编制通风设计。掘进巷道的通风方式、局部通风机和风筒的安装和使用等应在作业规程中明确规定。,三、掘进通风安全管理,（二）掘进工作面通风方式 1、对局部地点进行通风的局部通风，其主要方式有全风压通风、局部通风机通风。 全风压通风：在巷道内设置纵向风障（墙）或采用导风筒构成全风压通风系统，迫使风流流向掘进工作面。 采用局部通风机连接风筒对工作面进行通风，容易满足通风距离和风量要求。 2、矿井广泛采用的是局部通风机通风 。 压入式：利用局部通风机将新鲜风流经风筒压入掘进工作面，污浊空气经巷道排出的一种通风方式。应用最多。 抽出式：将污浊空气经风筒和局部通风机抽出，新鲜风流由巷道流入。主要用于采

36、煤工作面上隅角或其他地点瓦斯超限时，抽排瓦斯进行稀释。 规程第127条规定：煤巷、煤-岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式。,（三）局部通风机安全管理 保证局部通风机安全运转 局部通风机有专人负责管理； 启动装置必须在进风巷道中，距回风口不小于10m； 局部通风机吸入风量必须小于全风压供给该处的风量，以免发生循环风； 局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有延时的风电闭锁装置； 在高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进中，应安设双回路供电； 局部通风机因故停止运转，必须按规定检查排放瓦斯； 三专两闭锁：专用变压器、专用开关、专用电缆；风电闭锁、瓦斯电闭锁。,（四）盲巷安全管理 采掘工

37、程设计施工，要尽量避免出现盲巷，出现盲巷后要按规程规定及时封闭处理。 停风区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3%或其他有害气体浓度超过规程第100条的规定不能立即处理时，必须在24h内封闭完毕。 恢复已封闭的停工区或采掘工作接近这些地点时，必须事先排出其中积聚的瓦斯，排除瓦斯工作必须制定安全技术措施。,（五）巷道贯通安全管理 规程规定：掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距50m前、其他巷道在相距20m前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作；贯通时，必须由专人在现场统一指挥，停掘的工作面必须保持正常通风，设置栅栏及警标，经常检查风筒的完好状况和工作面及回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限

38、时必须立即处理。,是矿井通风系统的基本组成部分，也是采区生产系统的重要部分。采区通风系统与巷道布置及采煤方法互相制约，三者必须综合考虑，而不能互相脱节。,四、采区通风安全管理,1）U型通风方式 U形通风方式指采煤工作面与进、回风巷构成的形如英文字母“U”的通风方式，分前进式和后退式。 后退式漏风小，但上、下隅角易积聚瓦斯适用于瓦斯涌出量不大的煤层； 前进式漏风大，不适用于自然发火严重的煤层。,采煤工作面通风方式的优缺点及适用条件,2）U+L型通风方式 在U型通风方式的基础上，增开了一条专用排瓦斯尾巷（回风），并与回风巷之间需增开较多的联络巷，以便对采空区瓦斯进行抽排放。尾巷瓦斯浓度按不超过2.

39、5%管理。这种方法提高了对采空区瓦斯的排放强度，减少了上隅角瓦斯积聚的危险性。 但通风管理较复杂，需根据瓦斯涌出构成比例，确定主辅回风量比。适用于采空区瓦斯涌出量较大（主要来源于邻近煤层），而工作面煤壁瓦斯涌出量不太大的条件。,3）Y形通风 工作面上、下端各设一条进风巷道，另在采空区一侧设回风道的通风方式。 优点：上隅角不易积聚瓦斯，且上、下巷处在进风中，可布置抽放钻孔。） 缺点 ：沿空留巷支护困难，回风易受影响，采空区漏风多、易引起煤层自燃。 适用于瓦斯涌出量大、自燃发火不严重的煤层。,4）Y+L型 当沿空留巷技术和经济不合理时采用。其特点是取消了采区边界上山和沿空留巷。使用留煤柱的区段巷道

40、布置，但需增开联络巷和一条瓦斯尾巷。,5）W型 W型通风方式指采煤工作面，有三条平巷，即上、下平巷进风或回风，中间平巷回风或进风的布置形式。 相邻的两个工作面共用一条进风或回风巷道，从而减少了巷道的开掘和维护费用； 通风网路属并联结构，因而风阻小，风量大，漏风量小，利于防火； 改善工作面内的瓦斯浓度分布，降低通风压差和工作面风速，从而减少了采空区的漏风。 由于工作面其中有一半为下行通风，受其影响在煤与瓦斯突出的煤层中不能使用，而在高瓦斯、易自燃的近水平煤层的综采工作面中得到应用 。,6）E型 具有三条通风巷道，其上平巷为回风巷，而下平巷及中间平巷为进风巷的通风方式。 特点：下平巷和下部工作面回

41、风速度降低，故可抑制煤尘的产生。与U型通风方式相比，可使上部工作面气温降低。但采空区的空气流动相应发生了变化，迫使采空区的瓦斯较集中地从上部回采工作面的上隅角涌出，故仅适用于低瓦斯矿井。,（一）采区通风安全管理基本要求 采区必须有单独的回风道，实行分区通风，采掘工作面都应采用独立通风； 独立通风确有困难可采用串联通风，但必须保证串联风流的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度以及矿尘、气温、风速等符合规程规定，并须有经审批的安全措施； 尽量避免采用角联或复杂联网络通风； 对须设置的设施，要保证合理、可靠、安全运转 加强巷道维修，保持进、回风巷有足够断面； 采区应布置三条上、下山，有利于采掘工作面的独

42、立通风，提高采区的通风能力和风流的稳定性。,（二）关于生产水平和采区实行分区通风 1、关于分区通风 所谓分区通风，也称独立通风或并联通风。是指采掘面和生产水平以及其他用风地点，都有自己的进、回风巷道，其回风都各自排入采区回风巷或总回风巷而不进入其他用风地点。 2、关于新采区（面）准备初期时的通风 准备采区，必须在采区构成通风系统后，方可开掘其他巷道，采煤工作面必须在采区构成完整的通风系统后方可开采。 3、专用回风道 在采区巷道布置中，设置专门用于回风的巷道，在有煤与瓦斯突出区域的专用回风巷道内不得行人。 4、关于采区的进、回风巷 采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。

43、,（三）独立通风和串联通风 独立通风具有很多优点应尽量采用，串联通风存在很多缺点： 被串联的采掘工作面或用风地点的空气不新鲜，有毒有害气体和矿尘浓度会增大，恶化作业环境；前面的采掘工作面或用风地点一旦发生事故，影响波及到被串联的采掘工作面或用风地点，扩大灾害范围。 一般情况下不应采用串联通风方式。布置独立通风确有困难时，无论哪种串联方式，都不得超过1次；而且进入被串联工作面的风流中，必须安设瓦斯断电仪，瓦斯和二氧化碳的浓度都不得超过0.5%。,（四）关于采煤工作面上、下行通风 上行风：回采工作面进风巷道水平低于回风巷道，风流沿工作面倾斜向上流动；下行风：反之则为下行风。 优缺点分析： 下行风方

44、向与瓦斯自然流向相反，更易于混合，不易出现瓦斯积聚；但下行风把工作面瓦斯、矿尘带入运输巷道，使运输巷道瓦斯、煤尘浓度增大； 上行风方向与煤炭运输方向相反，易造成煤尘飞扬，故上行风比下行风工作面风流中的煤尘浓度大； 上行风比下行风工作面的气温要高； 而采用下行风，运输设备在回风巷道运转，安全性差。 规程第115条规定：有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的回采工作面不得采用下行通风。,（五）采掘工作面的进、回风不得经过采空区和冒顶区 采空区或冒顶区内可能积存着大量的高浓度瓦斯和有毒有害气体。如果采掘工作面的回风流经过采空区和冒顶区，由于风流通道不规范，难以保证采掘工作面通风系统的稳定和可靠性。规

45、程第116条规定采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。 （六）关于及时封闭采空区 规程第117条规定采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束后45天内，必须在所有已采区相连通的巷道中设置防火墙，全部封闭采区。 （七）矿井通风设施管理 通风设施要合理设置，加强管理保证可靠，防止出现漏风和风流短路紊乱以及有害气体涌出，开采突出煤层时，工作面回风侧不应设置风窗。,五、井下通风设施 通风设施是控制矿井风流流动的通风构筑物的总称。 为了保证风流按拟定路线流动，使各个用风地点得到所需风量，就必须在某些巷道中设置相应的通风设施对风流进行控制。通风设施必须正

46、确的选择合理位置，按施工方法进行施工，保证施工质量，严格管理制度。否则，会造成大量漏风或风流短路，破坏通风的稳定性。,（一）通风构筑物 矿井通风设施，按其作用不同可分为两类。一类是引导风流的设施，如主要通风机的风硐、风桥、调节风窗、导风板等。另一类是隔断风流的设施，如风门、挡风墙、风幛等。,引导风流的设施 a-绕道式风桥；b-混凝土风桥；c-铁筒风桥；d-引风导风板； e-降阻导风板；f-汇流导风板； 1-导风板； 2-入风石门；3-采区巷道；4-车场绕道,风桥： （1）绕道式风桥 开凿在岩石中，坚固耐用，漏风小，但工程量较大。主要用于服务年限很长，通过风量在20m/s以上的主要风路中。如图a

47、所示。 （2）混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。当服务年限较长，通过风量为1020m3/s时，可以采用。 如图b所示。 （3）铁筒风桥 由铁筒与风门组成。铁筒直径不小于0.81m，风筒壁厚不小于5mm，每侧应设两道以上风门。一般用于服务年限短，通过风量为10m/s的次要风路中使用。 如图c所示。,风桥的质量标准： 用不燃材料建筑； 桥面平整不漏风； 风桥前后各5m范围内巷道支护良好，无杂物、积水和淤泥； 风桥的断面不小于原巷道断面的4/5，成流线型，坡度小于30； 风桥的两端接口严密，四周实帮、实底，要填实； 风桥上下不准设风门。,密闭 (又称挡风墙) 密闭是隔断风流的构筑物。在不允许风流通过，

48、也不允许行人行车的井巷，如采空区、旧巷、火区以及进风与回风大巷之间的联络巷道，都必须设置密闭，将风流截断。 密闭按其结构及服务年限的不同，可分为临时密闭和永久密闭两类： （1）临时密闭 （2）永久密闭,永久密闭的的质量标准： 用不燃性材料建筑，严密不漏风，墙体厚度不小于0.5m。 密闭前无瓦斯积聚，5m内支架完好，无片帮、冒顶，无杂物、积水和淤泥。 密闭周边要掏槽，见硬底、硬帮，与煤岩接实，并抹有不少于0.1m的裙边。 密闭内有水的要设反水池与反水管；有自燃发火的采空区密闭要设观测孔、灌浆孔，孔口要堵严密。 密闭前要设栅栏、警标、说明牌板和检查箱。 墙面要平整、无裂缝、重缝和空缝。,风门 在不

49、允许风流通过，但需行人或行车的巷道内，必须设置风门。风门的门扇安设在挡风墙墙垛的门框上。墙垛可用砖、石、木段和水泥砌筑。按其材料的不同，风门的建筑材料有木材、金属材料，混合材料等三种。,a-永久密闭；b-普通风门；c-碰撞式自动风门； d-水力配重自动风门；e-电动风门,永久风门的质量标准： 每组风门不少于两道。通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不少于5m。进、回风巷道之间需要设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道。 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安装闭锁装置；风门不能同时敞开（包括反风门）。 门框要包边沿口有垫衬，四周接触严密。门扇平整不漏风，

50、门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜8085。 风门墙垛要用不燃性材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风。墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮，与煤体接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝。 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、积水和淤泥。,风门施工安全注意事项 在架线电机车巷道中设风门及进行有关工作时，必须先和有关单位联系，在停电、挂好“有人工作，不准送电”的停电牌、设好临时地线及保护好架空线后方能施工。施工完毕后立即取掉临时地线，摘下停电牌，合闸送电。 在运输巷道中设风门时，要注意来往车辆，做到安全施工。 每个风门施工完毕后，其

51、前后5m内的支架要保护完好，并应清理剩余材料，保证清洁、畅通。,（二）通风设施的管理 1、规程规定，控制风流的风门、风桥、风墙等通风设施必须可靠。不应在倾斜运输巷道中设置风门；如果必须设置风门，应设自动风门或专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。开采突出煤层时，工作面回风侧不应设调节风窗。 2、正确选择通风设施的位置，通风设施必须进行设计，按图纸及要求进行施工。 3、建立健全通风设施的管理制度。 4、提高自动化程度。 5、加强管理并按通风质量标准进行检查。,（三）漏风 1、漏风的概念及危害 1）漏风的概念 矿井通风系统中，进入井巷的风流未达到使用地点之前沿途漏出或漏入

52、的现象统称为矿井漏风。漏出和漏入的风量称为漏风量。采掘工作面及各硐室的实际供风量称为有效风量。 2）产生漏风的地点及危害 （1）漏风的原因很多，主要是由于漏风区两端有压力差和通道。 （2）矿井漏风分类： 外部漏风（井口漏风）、内部漏风（井下漏风）,3）矿井漏风的危害： （1）漏风会使工作面有效风量减少，造成瓦斯积聚，煤尘不能被带走，气温升高，形成不良的气候条件，不仅使生产效率降低，而且影响工人的身体健康。 （2）漏风量大的通风网路，必然使通风系统复杂化，因而能使通风系统的稳定性、可靠性受到一定程度的影响，增加风量调节的困难。 （3）采空区、留有浮煤的封闭巷道以及被压碎煤柱等的漏风，可能促使煤炭

53、自然发火。地表塌陷区风量的漏入，会将采空区的有害气体带入井下，直接威胁着采掘工作面的安全生产。 （4）大量漏风会引起电能的无益消耗，造成通风机设备能力的不足。如果离心式通风机漏风严重时，会使电机产生过负荷现象。,防止漏风的措施 （1）合理选择通风系统。因通风系统的进、回风井位置和通风网路结构决定了通风设施的位置、数量其所受的压力差和漏风条件。 （2）合理地选择矿井开拓系统和采煤方法。服务年限长的主要风巷应开掘在岩石内；应尽量采用后退式及下行式开采顺序，用冒落法管理顶板的采煤方法应适当增加煤柱尺寸或砌石垛以杜绝采空区漏风。 （3）为减少塌陷区和地表之间的漏风，应及时充填地面塌陷坑洞及裂隙。 （4

54、）为了减少井口的漏风，对于斜井可多设几道风门并加强其工程质量，对于立井应加强井盖的密封。此外，也应防止反风装置和闸门等处的漏风。 （5）为了减少箕斗井井底贮煤仓的漏风，应使贮煤仓中的存煤保持一定的厚度。 （6）往采空区注浆、洒水等，可以提高其压实程度，减少漏风。 （7）采空区和不用的通风联络巷必须及时封闭。 （8）为了防止井下通风设施的漏风，通风设施安设位置、类型及质量必须规范化、系列化，保证工程质量，通风设施不应设在有裂隙的地点，压差大的巷道中应采用质量高的通风设施。,六、矿井风量计算、分配与调节 （一）计算生产矿井所需的总风量 生产矿井总进风量是井下各工作地点的需风量和各 条风路上漏失风量

55、的总和。 规程规定，矿井总进风量按下列要求分别计 算，并必须取其中最大值: （1）按井下同时工作的最多人数计算: Q =4NK m/min 式中 N-井下同时工作的最多人数， K-矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配 风不 均等因素，一般可取 1.21.25 （2）按采煤、 掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算: Q =( Q采 十 Q掘 十 Q硐 +Q其他 ) Q采采煤工作面实际需要风量的总和 Q掘掘进工作面实际需要风的总和 Q硐碉室实际需要风量的总和 Q其他其它井巷需要进行通风的风量总和,（二）采煤工作面需风量的计算 采煤工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量、煤破后的有害气体产

56、生量、工作面的气温和风速以及人数等因素分别进行计算后，采取其中最大值。采煤工作面有串联通风时，应按其中一个采煤工作面实际需要的最大风量计算。备用工作面亦应满足瓦斯、二氧化碳、气温相风速等规定采煤时的实际需要风量的50% （三）掘进工作面风量计算 每个独立通风的掘进工作 面实际需要的风量，应按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸药用量、局部通风机实际吸风量、风速和人数等规定要求分别进行计算，并必须取其中最大值。,（四）硐室及其它地点的需风量计算 硐室实际需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和 按经验值给定风量: 大型爆破材料库为100150m3/min;中小型爆破材料库为60100m3/min

57、, 其它硐室实际需要风量，可按经验值给定 采区绞车房及变电硐室为6080m3/min 充电硐室按经验值给定100200m3/min,风量按需调节,目的 井下各用风地点的风量必须保证质量，按需供应， 不能任其自流， 否则安全生产就没有保证。 为此， 就需要采取控制或调节风量的措施。风量的按需调节也是通风管理工作的重要一环。 调节种类 局部风量调节和矿井风量调节,局部风量调节 采区内、采区之间和各水平之间的风量调节 矿井风量调节 对全矿井的总风量进行调节 局部风量调节的方法 增加风阻调节法 降低风阻调节法 增加风压调节法,增加风压调节法 第一百二十五条 矿井通风系统中，如果某一分区风路的风阻过大，

58、主要通风机不能供给其足够风量时，可在井下安设辅助通风机，但必须供给辅助通风机房新鲜风流；在辅助通风机停止运转期间，必须打开绕道风门。 严禁在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中安设辅助通风机。,矿井通风能力核定,第一百零四条 必须按实际供风量核定矿井产量。 目前有些生产矿井或改建矿井， 生产系统和地质情况已改变或产量增加， 但是矿井的通风系统和通风能力没有做相应的调整， 在实际生产中往往就存在矿井通风能力不足的问题， 生产过程中往往会发生瓦斯超限、风量分配不足， 通风不畅等隐患问题，给矿井生产造成被动和不安全因素。 为此规程规定必须按矿井通风能力（实际供风量）来核定矿井产量，即“以风定产”，

59、保证矿井在生产时有足够的风量供给， 以保证矿井安全生产的要求。 我国在1980年和 1991年 进行了两次全国范围的煤矿生产能力核定，1997年又进行了第三次全国煤矿生产能力核定工作。,煤矿重特大事故与通风系统的关系,#2,1、据统计重大瓦斯事故多数是因通风系统有问题造成的。 表现为：风量不足（局扇循环风）、不合理的串联通风、通风设施多（不完好）、风门敞开、角联，一条上山既进风又回风等。 因此，建立一个能满足日常生产需风，保证系统简单、风向稳定、风质合格，并且灾害时期又能保持通风动力设备运行可靠、稳定，减少系统破坏并能快速实现风流控制的通风系统是至关重要的。,矿井通风系统在煤矿安全生产中的作用,2、瓦斯治理16字工作体系要求“通风可靠” 2008年7月国务院安委会在辽宁省沈阳市召开了全国煤矿瓦斯治理现场会，提出瓦斯治理工作体系： “通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位” 瓦斯治理16字工作体系说明，通风是治理瓦斯的基础，矿井和采掘工作面必须建立可靠稳定的通风系统。瓦斯客观存在于煤炭采掘生产过程中，矿井通风系统可靠稳定，采掘工作面有足够的新鲜风流，瓦斯不聚集、不超限，就不会发生瓦斯事故。 一个可靠的矿井通风系统应具有：在正常生产条件下，矿井、采区、采掘工作面和各用风地点有足