第六章 矿井通风.ppt

1、1、本章主要内容为：第六章矿山通风第一节矿山空气与通风设备第二节矿山通风压力与通风阻力第三节矿山通风方法第四节矿山通风构筑物、第二、第一节矿山空气与通风设备，一、矿山通风的任务煤矿生产为地下作业，自然条件比较复杂， 由于只有少数井巷通往地面，矿山通风在保证矿山安全的矿山建设和生产过程中，必须将地面空气陆续输送到井下各风处。 其主要任务是：1)提供井下充足的新鲜空气，供人呼吸。 2 )井下及稀释和井下有毒、有害气体和矿尘排除3 )创造良好的矿山作业环境，保证井下有适宜的气候条件(以及适宜的温度、湿度和风速)，有利于工人的劳动和机械的运行。 4 )提高矿山的抗灾能力。3、2、坑道空气床空气进入坑道

2、后，称为坑道空气。 1、地上空气中的主要成分一般来说，地上空气的成分是一定的，它主要由氧、氮、二氧化碳三种气体组成，以体积的百分数计，氧为20.96%； 氮79%； 二氧化碳0.04%.井下空气的主要成分仍为氧、氮、二氧化碳。 煤矿安全规程规定：在开采工作面的给风流中，氧浓度必须在20%以上的开采工作面的给风流中，二氧化碳浓度不得超过0.5%，总回风流中二氧化碳浓度不得超过0.75%。 采掘工作面风流中的二氧化碳浓度超过1.5%，或采掘区、采掘工作面回风流中的二氧化碳浓度超过1.5%时，应停止处理。4、3 .矿井空气中的有害气体矿井空气中含有的威胁人体健康及生命安全的切气，均称为有害气体。 除

3、了气体(CH4)以外，主要有一氧化碳(CO )、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、硫化氢(H2S )、氢(H2)、氨(NH3)等。 这些有毒有害气体严重危害煤矿井下作业人员的人身健康和安全。 根据规程，井下空气中的一氧化碳浓度不得超过00024井下空气中的二氧化硫浓度不得超过00005。5、1、矿井空气流动的自然压力井下巷道内自然风压的产生主要是由于地上空气温度和井下空气温度的不同。 坑道必须采用机械通风。 2 .坑道空气流动的机械压力井下巷道的空气流动的压力差，被称为由通风机械形成的机械风压。 服务范围：主扇、辅扇、局扇通风机的结构为离心式和轴流式。 三、坑道通风动力，6，1 )离心风

4、扇，7，2 )轴流风扇，8，第二节坑道通风压力和通风阻力，一、空气压力表示水平巷道，巷道内风流(空气)从a点流向b点的是，由a点引起的第二个是a点和b点之间存在压力差。 9、第二节矿井通风压力和通风阻力，1 .点压力空气的点压力可以用绝对压力和相对压力来表示。 1 )绝对压力：因为某点的绝对压力是以真空为基准，以“0”压力为起点进行修正测量的压力，所以绝对压力总是为正值，其单位通常用Pa表示。 一般说的大气压就是绝对压力。 标准大气压值为101.325Pa。 2 )相对压力：某点的相对压力是以当地大气压力为基准修正的压力。 比当地大气压大的是正压，比当地大气压小的是负压。 相对压力有正值和负值

5、之分。 相对压力的单位通常是帕(Pa )显示。 2 .两点的压力差由于a、b两点的压力大小不相等，在a、b两点之间存在压力差，这种压力差是由坑道风扇或自然因素引起的，因此压力差也被称为通风压力。 克服巷道的通风阻力，使风流按照规定的风速流动的动力，其数值可以通过修正计算和修正器来测量。、10、第二节矿井通风压力和通风阻力、二、井巷通风阻力空气沿井巷运动时风流的粘性、惯性及对井巷周边的风流的阻隔、干扰作用所引起的通风阻力，是风流能量损失的原因。 如上所述，由于通风机和自然因素引起的通风压力用于克服坑道通风阻力，通风压力与通风阻力为作用力与反作用力的关系，即数值相等，作用方向相反，故通风阻力值为坑

6、道通风所需的风压值。 矿井通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两种。11、第二节坑道通风压力和通风阻力，1、井巷摩擦阻力空气沿井巷流动时，将流层间的摩擦和流体与井巷周边壁面间的相互摩擦产生的阻力称为摩擦阻力(总称为坑道通风阻力)，与巷道断面的大小、形状、支架型、巷道壁的粗糙度有关。 在坑道通风中，常用风流的压力能量损失h磨损来表示摩擦阻力，其值的大小用下式来修正，h摩=LUQ2/S3式中为h摩井巷摩擦阻力、Pa。 井巷摩擦阻力系数、NS2/m4(牛秒2/米2) l井巷的长度、m； u井巷周边长度，m； q流过井巷的风量，m3/s。 通常，设为上式中LU/S3=R摩擦式中r摩擦风阻力、NS2/m8。

7、式(1)表示h摩=R摩Q2 (142 )、12、第二节坑通风压力和通风阻力、2、局部阻力空气流过井巷的一部分的局部地点(例如，井巷的急速扩大、急速缩小、急速旋转及分支或合流等)，风流速度和方向的该值与h站=R站Q2式中的h站井巷局部阻力： r局发生局部阻力地点的局部风阻，Ns2/m8。 综上所述，井巷通风总电阻h电阻=h摩h站=(R摩r站) Q2=R总Q2式中h电阻井巷通风总电阻、Pa； r总井巷通风总风阻、NS2/m4； q流过井巷的风量，m3/S。13、三、坑道总风量的补正、生产坑道总进风量是指井下各车间的必要风量和各风道的损失风量的总和。 根据规程的规定，矿井所需风量(q )按以下要求分

8、别进行修正，从中选择最大值。 1、井下同时工作最多的人数订正坑道总必要风量： q矿入=4NK矿通m3/min式中： n井下同时工作最多的人数k矿通坑通风系数。 一般取1.201.25 2，用采煤、掘进、管道室及其他场所的实际所需风量的总和计算： q矿进=(Q采q只有q ) k矿通m3/min式中： q采煤工作面的实际所需风量的总和，m3/min； q挖掘掘进工作面实际所需风量总和，m3/min； q仅配管室实际需要的风量的总和、m3/min； q其他坑道除采煤、掘进和管道室地点之外，其他井巷需要进行通风风量的总和，为m3/min。 3 .根据煤矿气体或二氧化碳的涌出量修正低气体： Q=TqK高

9、气体： Q=0.926q瓦特TK总风量后，进行风量分配，进行风速管理，符合规程。14、第三节坑道通风方法、一、坑道主风机的工作方法坑道主风机的工作方式主要有萃取式通风和压入式通风、混合式三种. 矿井主要通风设备的工作方法、通风方式和通风网络被称为矿井通风系统。 1 )萃取式通风(负压通风)2)压入式通风(正压通风)3)萃取和压入混合式通风，图14-5、15、二，矿山通风方式可根据矿山进气井与回气井的相互位置关系，将矿山通风方式分成三种基本类型： 1 2 )对角式，两翼对角式和分区对角式3 )混合型、混合型是由中央式和对角式或中央并列式和中央分列式组成的综合形式，是老坑道进行深部开采时常用的通风

10、方式。16、中央并列式、图14-6、17、中央分列式(中央边界式)、图14-7、18、对角式、图14-8、19、中央式和对角式的比较优点： (1) (2)回气井筒的数量少，同时运转的风扇的台数少，管理容易；(3)进气井口和缺点： (1)随着边界采空区开采，总返气道延长，通风道延长，通风阻力增加。 (2)矿井生产期间，由于井下巷道阻力增加，阻力变动范围大，难以保证通风机在高效状态下运行；(3)矿井的总进气风和总回风的风流反向平行流动，容易产生漏风；(4)在矿山生产的中后期，在多采矿区同时生产时、20、矿井反风坑道进气口、井筒、井底车场附近发生一量火灾，为了缩小灾害状况、出口，有时需要改变反风即风

11、流方向。 按照规程：矿井：矿井主要通风机应具有反风装置，10分钟内巷道风流方向必须改变，风流方向改变后，供风量应小于正常风量40。 1离心式通风机的反风2轴流风扇的反风，21，1 .串联风路中两个以上的分支相互连接，中间没有风流分支点的线路称为串联风路。 如图所示，由1、2、3、4、5这5条分支构成串联风路。 (1)串联风道特性1 )在总风量等于各个分支的风量，即MS=M1=M2=Mn各个分支的空气密度相等的情况下，QS=Q1=Q2=Qn以图论的方式抽象地讨论通风系统，并将通风系统合并为一个从属线。 三、坑道通风网，22，2 )总风压(阻力)为各分支风压(阻力)之和，即3360 )总风压为各分

12、支风压之和，即，23，2 .并联风网为2个或图所示的并联风网，5根分支并联(1)并联风路特性：1)总风量等于各分支风量之和，即2 )总风压与各分支的风压相等、即各分支的能量差不相等、或分支中存在风扇等通风动力时，25、3 )并联风网的总风压与各分支风压的关系、即总风压比任一单独分支巷道的风压小。26、4、掘进通风方法、1、掘进通风设备采用局部通风设备。 2掘进通风方式掘进通风方式主要有压入式、抽出式和混合式通风三种，图14-16，27，一是引导风流的构筑物1，风只有连接通风孔和风井的巷道。 2 .风桥在进气巷道和回气流平面交叉处，为了防止风流短路、分离进气，需要设置通风构筑物，将这种相互交叉的

13、进气回气流隔开的构筑物称为风桥。图14- 18、第四节矿山通风构筑物、矿山通风系统网络适当位置处设置的风流切断、引导和控制设施和装置，保证风流按照生产需要而流动。 这些设施和设备统称为通风建筑物。28、二、隔断风流类的构筑物，一、风门必须由人和车辆通行，在不能通过风流的巷道中，需要设置通风结构建筑物，将隔断该风门同时能够保证行人开通的通风构筑物称为风门。 二、风壁风壁(也称密闭)是阻隔风流、封闭采空区，防止瓦斯向巷道扩散的构筑物。 风墙根据工作年限可以分为暂时风墙和永久风墙。暂时的风墙服务期短，可以用板、可塑性等材料建设的永久的风墙必须用不燃性材料(砖、材石、水泥等)建设。14-17、29、3、防爆门安装在通风井筒侧的地面上，防止坑道中发生气体爆炸时