矿 井 通 风.ppt

1、矿 井 通 风,矿井通风的任务,a供给井下工作场所足够的新鲜空气； b冲淡并排出有害气体和矿尘； c保证井下有适宜的气侯条件，创造良好的生产环境。,氧气浓度,氧气浓度降至17时，工作时气喘、呼吸困难、心跳加快； 氧气浓度1012时，会失去知觉，时间稍长即有生命危险； 氧气浓度69时，人在短时间内死亡。 规程规定，氧气浓度不得低于20,粉尘浓度,矿井气候条件,进风井空气温度不得低于2度； 采掘工作面空气温度不得超过26度，机电硐室空气温度不得超过30度； 采掘工作面空气温度超过30度、机电硐室空气温度超过34度，必须停止作业。,通风系统,通风系统是通风方式、通风方法、通风网络、通风设施的总称。,

2、通风方式,中央式：中央并列式、中央边界式 对角式：两翼对角式、单翼对角式、分区对角式 区域式：每个采区都有独立的进、回风系统 混合式,中央式,中央并列式,中央式,中央分列式,对角式,单翼对角式：只有一个回风井，进、回风井分别位于井田的两翼。很少使用。 两翼对角式：,对角式,分区对角式,混合式,混合式：进风井与出风井由三个以上井筒按各种方式混合组成。,通风方法,分为抽出式和压入式 两种通风方法的比较： 1、 抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态。一旦主要通风机因故停止运转，井下风流的压力提高，有可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要通风机停转时，风

3、流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加。,2、采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风较大。用抽出式通风可避免以上缺点。 3、在地面小窑塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条件下，用压入式通风能用一部分回风流把小窑塌陷区的有害气体带到地面。,通风动力,自然风压 机械通风,自然风压,自然风压的形成：由于风流流过井巷时与岩石发生了热量交换，使得进、回风井内的气温出现差异，进回风井里面的空 气密度不同，因而两个 井筒底部的空气压力不 相等，其压差就是自然 风压。,自然风压,自然风压的计算： 自然风压的测定：构筑密闭直接测定,自然风压,变化规律：,自然风压,响因

4、素： 1、两侧空气柱的温差； 2、井深； 3、空气的湿度； 4、主扇的运行。,机械通风,主扇的分类：轴流式、离心式 结构比较：,主要通风机,两种主扇比较： 结构方面：轴流式通风机的优点是比较紧凑，体积小，转速高。其缺点是结构比较复杂，噪音大，故障较多。离心式通风机则结构简单，造价低，维修方便，噪音小。但它的体积大。 性能方面：轴流式通风机在工作范围内，当矿井总风阻变化时，风量变化较小。离心式通风机则相反。,主要通风机,轴流式通风机的风量调节比较方便，反风方法较多。离心式通风机则麻烦一些，反风时必须有反风道。 轴流式通风机的起动负荷小，风量增加时功率的变化不大，不致过载。离心式通风机则相反。 轴

5、流式通风机并联工作的稳定性较差，而离心式通风机并联工作的稳定性较好。,主要通风机,通风机的附属装置包括反风装置、防爆门、风峒和扩散器、消音装置等。 1、反风道,主要通风机,2、防爆门,主要通风机,3、风峒,主要通风机,4、扩散器,主要通风机,5、消音器,主扇的选型,主要通风机管理,1、主要通风机必须实现双回路供电。 2、每个风井必须安装套同等能力的主要通风机，备用通风机能在10min内开动并投入运行。 3、矿井主要通风机必须满足矿井用风需要，保证井下各用风地点的风量充足；风机运行工况合理，新安装的主要通风机投入前，必须进行一次通风机性能测试，以后每5年至少进行一次性能测定。,主要通风机管理,4

6、、建立主要通风机定期检修制度，至少每月检查一次主要通风机。 5、通风机房（或通风机）附近20m内不得有烟火。 6、主要通风机房内必须安装水柱计、电压表、电流表、轴承温度计等仪表和直通矿调度室的电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。,主要通风机管理,7、主要通风机的运转由专职司机负责，每小时将通风机运转情况记录一次，发现异常立即向矿调度室报告。 8、矿井外部漏风率不得超过5，风井有提升设备时，外部漏风率不得超过15。 9、装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，每6个月检查维修一次。 10、每年应进行一次反风演习，,主要通风机管理,矿井通风系统有较大变化时，应进行一次反风演习,反风时

7、主要通风机供给风量不小于正常供风量的40（反风前后总回风风量之比），反风演习持续时间不少于假设灾变状况下矿井行走路线最远地点人员撤至地面所需时间；每季度应至少检查一次反风设施。,主要通风机管理,11、因检修、停电或其它原因有计划停止主要通风机运转时，必须制定停风措施；矿井应有无计划停风应急预案；主要通风机无计划停风要有分析处理结果，并采取针对性措施。 12、木料场、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80m。,主要通风机管理,13、每个生产矿井必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口，各个出口的间距不得小于30m。升降人员井筒不得兼做回风井筒。,通风阻力,通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力 摩擦阻

8、力：风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面对风流的阻滞作用而形成。 局部阻力：由于巷道断面的改变、风流方向的变化以及汇合或分岔等因素形成。,矿井通风阻力,根据公式： 可知风井风峒内的相对静压绝对值（U型水柱计的显示值）可认为是矿井通风阻力的近似值。,降低通风阻力的措施,1、降低Rfr与成正比，而主要决定于巷道粗糙度，因此降低，就应尽量使巷道光滑。当采用棚子支护巷道时，要很好地刹帮背顶，在无支护的巷道，要注意尽可能把顶底板及两帮修整好；对于井下的主要巷道，在采用料石或混凝土砌璇，特别是采用锚杆支护技术时，更能有效地使系数减小。 2、扩大巷道断面S因Rfr与S3成反比，所以扩大巷道断面有时成为降低摩擦阻力

9、的主要措施。由于摩擦阻力又与风量的平方成正比，因此在采用这种措施时，应抓主要矛盾，即首先应考虑风量大、断面小的总回风道的扩大，其次再考虑其它巷道的扩大。,降低通风阻力的措施,3、减少周界长URfr与U成正比，在断面积相等的条件下，选用周长较小的拱形断面比周长较大的梯形断面好。 4、减少巷道长LRfr与L成正比，进行开拓设计时，就应在满足开采需要的条件下，尽可能缩短风路的长度。例如，当采用中央并列式通风系统，如阻力过大时，即可将其改为两翼式通风系统以缩短回风路线。,降低通风阻力的措施,5、在容易发生局部阻力的地点，应尽量减少局部风阻值值。如采用斜线形或圆弧形连接断面不同的巷道。巷道转弯时，转角愈

10、小愈好。 6、尽量减少产生局部阻力的条件，如不用或少用直径很小的铁筒风桥，避免在主要巷道内任意停放矿车、堆积木材、器材等； 7、局部阻力与V2成正比，故应特别注意降低总回风道和风峒的局部阻力，及时清扫风峒内的堆积物，在井筒与风峒的转弯处做成圆滑的壁面。,矿井通风阻力管理,通风阻力管理,新建矿井投产前必须进行一次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行一次，矿井通风系统进行重大调整后，需重新进行一次阻力测定。 矿井进风段、用风段、回风段的通风阻力宜分别占总阻力的25%、45%、30%，矿井多台主要通风机联合运转时，公共风路的阻力不大于能力较小主要通风机的30，各风井工作风压与矿井最大风井风压相差不得

11、超过30。,通风阻力的测定方法,气压计法测定矿井通风阻力 原理 测量参数 绝对静压、温度、湿度、风速、标高等,通风网络,通风网络：用图论的方法对通风系统进行抽象描述，把通风系统变成一个由线、点及其属性组成的系统，称为通风网络。 通风网络的构成：串联网路、并联网路、角联网路,串联网路,由两条或两条以上的分支彼此首尾相联，中间没有分叉的线路叫做串联风路。,串联网络,1、风量关系式：Q0=Q1=Q2=Q3=Qn 上式表明：串联风路的总风量等于各条分支的风量。 2、风压关系式：h0=h1+h2+h3+hn 上式表明：串联风路的总风压等于其中各条分支的风压之和。 3、风阻关系式：R0=R1+R2+R3+

12、Rn 上式表明：串联风路的总风阻等于其中各条分支的风阻之和。,并联网路,二条或二条以上的分支自风流能量相同的节点分开到能量相同的节点汇合，形成一个或几个网孔的总回路叫做并联风网。如右图所示。,并联网路,1、风量关系式：Q0=Q1+Q2+Q3+Qn 上式表明：并联风路的总风量等于各分支的风量之和。 2、风压关系式：h0=h1=h2=h3=hn 上式表明：并联风路的总风压等于各分支的风压。,角联网路,在简单并联风网的始节点和末节点之间有一条或几条风路贯通的风网叫做角联风网。,角联风路的解算,KR1R4/R2R3 K1，Q5向上；K1，Q5向下；K=1，Q5为零。,通风网络图的绘制,通风网络图是与通

13、风系统立体示意图配套使用的； 在通风系统图上进行节点编号，按风流方向，由小到大顺序； 绘制草图，有风流连通的节点用单线连接； 整理图形，把节点修改成椭圆形； 标注通风设施、风量、通风阻力等；,通风网络管理,1、生产水平和采区必须实行分区通风；相邻采区之间除主要进风巷（进风大巷）和主要回风巷（回风大巷）之外，不得布置相互连接的其它巷道。 2、矿井应尽量减少角联风路；严禁在角联风路上布置采掘工作面。,通风网络管理,3、采掘工作面回风与采区回风巷之间、采区回风巷与主要回风巷之间采用顺交连接，回风巷拐弯平滑，不得采用锐角风路；采掘工作面不得采用对口布置，采掘工作面回风巷、采区回风巷、主要回风巷不得采用

14、直线迎风布置。 4、准备采区必须在采区构成通风系统后方可开掘工作面巷道。,通风网络管理,5、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。 6、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区必须设置至少一条专用回风巷，低瓦斯矿井多煤层联合开采的采区必须至少设置一条专用回风巷，专用回风巷内不得运输物料、安设电器设备和行人；专用回风巷入口设置木条栅栏，揭示警标。所有矿井总回风巷及风井井筒内不应敷设电缆。,通风网络管理,7、一个采区内同一煤层的一翼最多只能布置1个回采工作面和2个掘进工作面同时作业；一个采区内同一煤层双翼开采或多煤层开采的，该采区最多只能布置2个回采

15、工作面和4个掘进工作面同时作业。 8、井下回风巷道（矿井、水平、采区回风巷）断面：突出矿井和90万t/a以上矿井新掘巷道断面不得小于16m2，90万吨以下矿井新掘回风巷道断面不小于12m2，所有,通风网络管理,矿井现有回风巷道断面不小于8 m2，新扩修的回风巷道断面不得低于12m2；不得在回风口吊挂风筒，回风巷道交叉口支护不准架设棚腿，保持回风顺畅。 9、采掘工作面实行独立通风，直接从采区进风巷引入新鲜风流，回风直接进入采区回风巷，突出矿井掘进工作面风筒不得经过其它采掘工作面回风流。煤仓或溜煤眼不得采用风管或通风孔通风。低瓦斯矿井,通风网络管理,采掘工作面、高瓦斯和突出矿井的岩巷（距煤层法向距

16、离大于5m）掘进工作面布置独立回风系统有困难且必须采用共用回风时，首先有完善的采区通风系统，并满足以下条件：共用回风的采掘工作面个数不得超过2个，并且共用回风巷道断面不小于10m2，共用回风瓦斯浓度不得超过0.5%，且实现区域断电；低瓦斯矿井的瓦斯涌出异常区不准采用共用回风布置。,通风网络管理,10.回采工作面液压泵站、移动变电站、设备车等原则上不得设置在工作面回风系统中 11.采掘工作面上下副巷与采区巷道采用立交布置，不准采用平交布置。 12.串联通风履行报批手续，且认真执行安全技术措施。 13.有煤与瓦斯突出危险的回采工作面严禁,通风网络管理,采用下行通风；采掘工作面回风联巷不应采用下行风

17、。 14.采掘工作面配风量满足安全生产的要要，风速、有害气体浓度等符合规程要求，坚持强化瓦斯抽放，炮放工作面风量不得超过900m3/min，综放工作面风量不得超过1400m3/min。 15.通风系统图每月修改一次，使用“龙软”统一图例，通风设施进行统一编号列表，,通风网络管理,回风巷道断面、风量、通风设施等标注齐全，多煤层开采的矿井绘制分煤层通风系统图。 绘制通风系统立体示意图和通风网络图。16.主要回风巷、采区回风巷、采掘工作面回风巷严禁设置控风设施。井下空压机房进风侧设正向风门，回风侧设反向风门。 17.建立测风制度，每10天进行一次全面测风。,通风网络管理,18.每年对矿井通风能力核定

18、一次，严禁超能力生产。 19.无风速超标，矿井主要进回风巷风速不得高于8/s，采区主要进回风巷风速不得高于6/s，采掘巷道风速不得高于4/s，其它地点风速符合规程规定。,通风设施,通风设施包括：风门、风墙、风桥、风窗、防逆风拍板等。 通风设施连体加固的意义 1、预防“一通三防”重特大事故； 2、有利于保证矿井风流的稳定； 3、节省材料费。,郑煤集团公司通风设施构筑补充规定,一、煤巷通风设施 通风设施布置在煤层巷道中，必须对设施前后5m巷道的煤层进行壁后注浆加固，设施墙体施工位置补打钢筋锚杆，实现设施与巷道连体，具体施工方案应满足下列要求： 1、注浆孔应成排布置，间排距23m。 2、注浆加固深度

19、不得小于5m。 3、注浆压力最终压力应介于23MPa。 4、加密棚距，棚间距不得大于0.4m。 5、侧压大或存在底鼓的必须施工反底拱，反底拱宽度超过墙基不少于1m。 6、除对巷帮按规定进行掏槽外，必须向周边打2排18mm以上的密集钢筋锚杆，打入煤体的深度不得小于1m，外露长度不得小于0.5m，间排距均为0.30.4m，且将外露锚杆全部砌入墙体内。 7、通风设施墙面正上方标注设施建筑日期及巷道加固、设施构筑负责人姓名。,郑煤集团公司通风设施构筑补充规定,二、岩巷通风设施 通风设施布置在岩石巷道中，若围岩破碎，必须对设施前后5m巷道的围岩进行注浆锚索联合加固，施工方案应满足下列要求： 1、锚索应垂

20、直巷壁并成排布置，间、排距不得大于1m。 2、锚索深入岩层长度不得小于5m，深入到稳定岩层中的长度不小于0.8m。 3、侧压大或存在底鼓的必须对巷道底板注浆锚索加固宽度超过墙基不少于1m。 4、设施墙体四周按规定进行掏槽或将锚索外露部分全部砌入墙体内。 5、通风设施墙面正上方标注设施建筑日期及巷道加固、设施构筑负责人姓名。,郑煤集团公司通风设施构筑补充规定,三、通风设施技术规格 1、风门、风窗、挡风墙 （1）突出矿井 风门、风窗、挡风墙墙体采用砖、水泥、沙砌筑或混凝土砌筑，墙体厚度不得小于800mm。 正、反向风门框可采用木质结构或钢结构，采用木质结构时，门框厚度和宽度均不小于100mm；采用

21、钢结构时门框要用不小于10号槽钢加工而成；和墙体接触的左右两侧要有至少3个同规格加强装置砌入墙体内。 正、反向风门门板可采用木质结构或钢结构，木质结构风门厚度不小于50mm，包铁皮或皮带，并用不小于75mm的角铁穿横带至少2根；采用钢结构风门时，钢板厚度不小于8mm，四边用不小于50mm角铁包边加固，并在门板上用不小于50mm角铁加焊“十”字加强装置，和门框接触的一面加装皮带。 风窗必须按集团公司规定增设可靠的防逆风拍板。 （2）非突出矿井 风门、风窗、挡风墙墙体采用砖、水泥、沙砌筑或混凝土砌筑，墙厚不小于500mm，所有建筑正向风门的地点必须同时建筑反向风门，门板、门框技术规格与突出矿井相同。,郑煤集团公司通风设施构筑补充规定,2、密闭 （1）井下采空区密闭必须采用双道墙体结构，每道墙体厚度不小于500mm,两道墙间距不得小于1m，并应对里道墙体以里5m范围的巷道进行套棚回收，并支丁加固，外道墙体距离正常通风巷道不得大于5m。 （2）采空区密闭两道墙体间应采用黄土进行密实充填；若采用煤进行密实充填，两道墙间距不得小于3m。 （3）密闭上部设观测孔，中部设措施孔，下部设放水孔， “三孔”必须贯穿两道墙体，孔口外露不小于300mm，并安装闸阀，巷道有涌水的应设反水池或在放