矿井通风教案

1第六章矿井通风第一节矿井空气1、矿井通风的目的与任务矿井通风就是为井下生产工作面（或工作场所）源源不断地供给新鲜空气，排出有害气体的过程。矿井通风的任务是：1）供给井下足够的新鲜空气；2）排出井下有害气体及浮尘；3）给井下创造良好的气候条件。矿井通风的目的就是为了搞好矿井通风，为井下创造一个良好的气候条件：风速适宜、有害气体不超限、氧气充足且温度湿度适宜。防止由于通风不良面造成的瓦斯、火灾、煤尘以及人员中毒的事故的发生。矿井通风工作的好与坏直接关系着矿井安全程度；当矿井出现一通三防事故后，要利用通风手段创造条件、安全迅速的处理事故。2、空气性质的变化地面空气的主要成份是氮气和氧气。空气进入井下后，由于煤岩中涌出各种气体以及可燃物的氧化，其成分就会发生变化。地面空气进入井下，在没有到达采掘工作面之前，其成分变化不大，这种井下空气称为新风或真风；井下风流通过工作面后，其成分发生较大的变化，有害气体增加、温度升高、湿度也变化，这种空气称为乏风或污风。井下空气的成分与地面基本相同，只是二氧化碳等有害气体含量增大，空气的湿度和温度也有变化而已。3、井下空气中的主要有害气体井下空气中常见的有害气体有一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2），硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、甲烷（CH4）、氢气（H2）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）等等。一氧化碳（CO）性质：是无色、无味、无臭的气体，相对密度为0.97，微溶于水，能燃烧，有剧毒。当体积浓度达到13%~75%时，遇火可以爆炸。2危害：当空气中的CO浓度在0.016%时，经数小时会头痛、心跳、耳鸣等轻微中毒症状；浓度达到0.048%，1小时即引起上述症状；浓度达0.128%时，经半小时能严重中毒，四肢无力，呕吐、意识迟钝，丧失行动能力；达0.4%时，短时间即失去知觉、抽筋、呼吸停顿、假死，如果不即时抢救，就会真的死亡。《煤矿安全》规程中规定的空气中最高允许浓度为0.0024%。来源：炮烟、火灾、瓦斯及煤尘爆炸。二氧化氮（NO2）性质：是一种红褐色气体，相对密度1.59。易溶于水而生成腐蚀性很强的硝酸，所以它剧毒，对人的眼、鼻、呼吸道及肺有强烈刺激及腐蚀作用，可引起肺气肿。危害：空气中二氧化氮（NO2）的浓度达到0.004%时，2~4小时尚不致显著中毒；达到0.006%时，短时间内喉咙就感到刺激、咳嗽、胸痛；达0.01%时，强烈刺激呼吸器官，严重咳嗽，声带痉挛，呕吐、腹泻，神经麻木；达0.025%时，短时间可致死。《煤矿安全》规程中规定空气中允许的最大浓度是0.00025%(5mg/m3)。中毒人员会出现眼红肿、流泪、喉咙痛及手指、头发呈黄褐色现象。来源：炸药爆炸时产生的一系列氮氧化合物，如NO、NO2。NO遇空气中的氧气即氧化为二氧化氮。硫化氢（H2S）性质：是一种无色、带有臭鸡蛋味的剧毒性气体，相对密度为1.19，易溶于水。浓度在4.3%~4.6%时，遇火能够爆炸。危害：浓度达到0.0001%时，就能嗅到臭鸡蛋味；达0.02%时，强烈刺激眼睛及喉咙黏膜，并感到头痛、呕吐、乏力；达0.05%时，以半小时严重中毒，失去知觉、抽筋、瞳孔放大，甚至死亡。《煤矿安全规程》中规定：空气中的硫化氢（H2S）最大允许浓度是0.00066%。来源：坑木等有机物腐烂和含硫矿物的水化所产生；老空区积水积存硫化氢，在受到搅动时会释放出来；有些煤体中也会涌出硫化氢。二氧化硫（SO2）性质：是一种无色、有强烈硫磺气味及酸味的毒性气体，易溶于水，能强烈刺激眼及呼吸道黏膜。相对密度2.32，易积聚在巷道底部。3危害：空气中浓度达到0.0005时，就能嗅到；空气中浓度达到0.05时，可立即危及生命。《煤矿安全规程》中规定：空气中二氧化硫（SO2）的最高允许浓度为0.0005%。二氧化硫（SO2）中毒后，人员会出现眼红肿、流泪、畏光、喉痛、咳嗽、胸闷等现象。来源：含硫矿物的氧化、燃烧，在含硫矿体中爆破，以及从含硫矿层中涌出。4、矿井通风与安全的关系安全隐患是在生产过程中产生的，也必须通过生产加以解决、处理。所以，管生产的人，必须管安全，也就是事故防范；但是管安全的，也必须管生产，这是过程控制。1）、通风能力不足，井下有害气体就会超限，造成人员中毒或窒息。如瓦斯超限遇火会发生瓦斯爆炸。2）、通风系统不可靠，会造成重大事故。3）、通风系统不完善，会造成重大事故。第二节矿井通风系统通风系统是在矿井有了二条井筒并贯通后就形成了。有通风巷道、通风巷道有压差就会有风量流动，就形成了通风系统。这是最简单的通风系统。是没有通风机工作靠自然风压通风的通风系统，这种通风，受自然界的温度、湿度和大气压的影响较大，工作不稳定，使用不可靠，在日常管理上，也是一个不可忽视的。通风系统就是从进风到回风的所有通风巷道、设施、设备的总称。实际上就是通风动力、通风巷道和控制通风路线的建筑物的总称。矿井通风系统要做到“独立、完善、可靠”，才能完成矿井通风的任务，供给井下新鲜空气，排出井下有害气体和浮尘，给井下创造良好的气候条件。独立就是不与其它矿井联通，完善是有自己的进回风系统，可靠是通风能力不受其它因素而变化。这才能算是一个稳定的通风系统。否则，矿井通风就不会稳定，很难保证矿井安全。通风网络就是井下通风巷道的连结方式。有并联、串联和角联之分。4一、矿井通风方式矿井通风方式就是进风井筒和回风井筒的相对位置。分为中央式、对角式和混合式。通风方式优缺点适用条件中央式中央并列式进回风井筒都建在中央广场，建井期短，便于贯通，井筒延深时通风也好管理。通风阻力大，井底漏风大，便于管理。煤柱小。埋藏深，倾角大，走向长度不大，不易自燃和与瓦斯涌出量不大的矿井中央边界式进风井筒位于井田中央，回风井筒位于井田中央的另一端，相距一段距离。建井时贯通距离远，通风不好管理井田走向不大，自燃发火严重和瓦斯涌出量较大的矿井对角式两冀对角式进风井在井田中央，两冀再布置二个风井，不布置总回风道。初期投资少，矿井阻力小，矿井阻力小，通风容易适用于煤层赋存浅、瓦斯与自燃灾害严重的矿井分区式进风井位于井田的中央，井田内每个生产区域均有回风井筒。建井期短，初期投资少，矿井阻力小，通风容易，便于管理。适用于煤层赋存浅、瓦斯与自燃灾害严重的矿井混合式回风井筒多。通风能力大，布置灵活，适应性强。井田范畴大，地质复杂的矿井二、矿井通风方法主要通风机的工作方法有三种：抽出式、压入式和抽压混合式。1.抽出式：主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因帮、故停止运转时，井下压力升高，比较安全。52.压入式：主要通风机安装在入风井口，在压入式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处于高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向大地漏出。主扇停止后，井下压力升高。压入式通风，在进风侧建很多风门，通风管理困难，漏风较大。3.压抽混合式：压入式风机在井风井口做压入式工作，回风井口安装抽出式风机做抽出式工作。井下进风井巷处于正压，回风井巷是负压，中间大致处于当地大气压。如与地表连通，则漏风少。缺点是设备多，难管理。三、矿井通风系统的选择矿井通风系统是设计部门根据矿井的生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、瓦斯涌出量，煤层自燃发火倾向性等条件，在确保安全生产，也兼顾长远生产需要，通过多个矿井通风系统方案进行比较后，选择的最好的一种。实践证明：井下瓦斯涌出量与矿井通风方法没有直接关系。也就是说，压入式通风和抽出式通风井下的瓦斯涌出量几乎相等，井下瓦斯涌出量与井下的压力大小无关。四、矿井通风网络1、串联网络2、并联网络3、角联网络五、采区通风系统（一）采区通风系统的基本要求（二）壁式采煤工作面通风系统类型（三）上行风和下行风（四）扩散通风和循环风（五）巷道贯通时通风系统的调整六、矿井通风设施1、风门2、挡风墙（密闭）3、风桥64、调节风窗第三节反风与测风一、矿井反风（一）全矿井反风1、放风道反风利用主要通风机设置的专用反风道和控制风门，时通风机的排风口与反风道相联，风流有风硐压入回风道，是风流方向反向。2、反转反风利用主要通风机反转，使风流反向的方法。3、无反风道反风利用备用的主要通风机机体作为反风道，实现反风的方法。（二）局部反风在井下采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运转状态，通过调整采区内预设风门的开关状态，实现采取内部部分巷道风流反向，把火灾烟硫直接引向回风道，防止火灾烟流浸入采煤工作面，威胁人员健康，影响正常生产。二、矿井测风（一）测算风速和风量的目的1、满足设计要求。2、符合《煤矿安全规程》要求3、检查漏风情况（二）井巷断面上的风速分布一般来说，巷道的轴心部分风速大，二靠近巷道周边分速最小。（三）测风仪器风速表有机械式风速表、电子式风速仪、风速传感器、压差计和皮托管。机械风速表分为叶式和杯式，煤矿使用的是叶式风速表。测量范围：高速10M/S；中速0.5~10M/S；低速0.2~0.5M/S7（四）测风方法1、线路法和分格定点法2、侧身发和迎面法（五）测风注意事项（六）测风站及其要求第四节掘进通风技术一、掘进通风的方法与方式（一）总风压通风（二）引射器通风（三）局部通风机通风a-压入式b-抽出式c-混合式二、掘进通风的设备及要求81、风筒种类：柔性和刚性风筒接头:插式、单反边式、双反边、活三环多反边式、螺旋接头等风筒漏风：风筒布置要求：吊挂平直、贴壁贴帮、逢环必挂、环环吃力。2、局部通风机三、掘进通风的安全管理四、长距离掘进通风技术