通风工培训教案

通风工培训教案编制部门：鹤煤通风部编制人：张卫华二○一二年三月1目录第一章基础知识...............................................................................................2第一节矿井通风...............................................................................................2第二节相关知识...............................................................................................6第二章基本技能.................................................................................................13第一节风筒的种类与规格.............................................................................13第二节风筒的性能.........................................................................................14第三节风筒的风阻.........................................................................................16第四节降低风筒风阻的措施.........................................................................20第五节风筒的漏风和粘补.............................................................................21第六节风筒的吊挂.........................................................................................24第七节风筒的配件.........................................................................................25第八节煤矿用正压风筒.................................................................................25第九节煤矿用负压风筒.................................................................................312第一章基础知识第一节矿井通风一、矿井通风矿井开采是地下作业，工作空间狭窄，见不到阳光，空气也不如地面新鲜流畅，并且还含有大量的有毒有害气体及矿尘，经常还会受到水、火、瓦斯、矿尘、顶板等灾害的威胁。因此，为了保障煤矿职工的生命安全和健康，保证煤矿的安全生产，就必须做好煤矿的通风工作。矿井通风的任务就是：向井下连续不断地供给一定数量和质量的新鲜空气，并按照规定的路线送到井下各个用风地点；将井下涌出或产生的一切有毒、有害气体及矿尘冲淡冲散，并排到地面，创造良好的生产环境和气候条件，提高安全生产的效率,增强矿井的抗灾能力。(一)地面空气的成分及数量在正常情况下，地面空气组成成分比较稳定，按体积百分比计算：氮气(N2)79.00％氧气(O2)20.96％二氧化碳(CO2)0.04％除上述气体外，地面空气还含有少量的水蒸气、微生物和灰尘等。(二)井下空气成分的组成及性质就一般矿井而言，井下空气成分的组成有氧气(O2)、氮气(N2)、甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、氨气(NH3)、氢气(H2)、矿尘和水蒸气等。井下空气成分的性质：1．氧气(O2)氧气无色、无味、无臭，对空气的相对密度为1.11，微溶于水，是一种活泼性气体，能和许多种物质直接发生氧化反应，是维持人体生命的必须物质。《煤矿安全规程》规定：在采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低于20％。2．氮气(N2)氮气是无色、无味、无臭的惰性气体，对于空气的相对密度为0.97，微溶于水，不助燃也不维持人的呼吸。但含量很高时，会使人窒息死亡。3．二氧化碳(CO2)二氧化碳无色，略带酸臭味，对空气的相对密度为1.52，比空气重，常聚在巷道底部，3易溶于水，不助燃，亦不供人呼吸，但略有毒性。当二氧化碳含量增加很多时，会使人窒息，因此《煤矿安全规程》规定：采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不得超过0.5％。4．甲烷(CH4)甲烷无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.554，比空气轻，常聚在巷道顶部；但微溶于水，不助燃也不供人呼吸，且无毒；空气中瓦斯浓度较大时，会使人窒息死亡；瓦斯遇火能燃烧、爆炸。5．一氧化碳(CO)一氧化碳无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.97，比空气略轻，易混合，但微溶于水，在常温常压下，浓度达13％～75％时能爆炸。一氧化碳有剧毒，破坏人的血液，会使人中毒死亡；即使轻微中毒也会发生耳鸣、心跳、头昏、头痛，严重时具有恶心、呕吐、四肢无力等症状。一氧化碳的主要来源是爆破、火灾、高温氧化等。6．氮氧化合物井下空气中氮氧化合物主要来源于爆破工作。爆破后产生大量的一氧化氮和二氧化氮。而一氧化氮极不稳定，一遇空气就变成二氧化氮。二氧化氮是一种褐红色有强烈窒息性的气体，对空气的相对密度为1.57，易溶于水而产生有腐蚀性的硝酸，破坏人的呼吸系统。人中毒后一般6h后才发作，感到胸闷、咳嗽，严重的经过20h后，才出现呼吸困难，呕吐等以至死亡。中毒者手指和头发变黄。7．二氧化硫(S02)二氧化硫是一种无色、有强烈的燃烧硫磺气味的气体，易溶于水，对空气的相对密度为2.2，常聚在巷道底部。它是一种剧毒性气体，主要是破坏人的呼吸系统。8．硫化氢(H2S)硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋味的气体，对空气的相对密度为1.19，易溶于水，并且具有燃烧、爆炸性；硫化氢是剧毒性气体，能使血液中毒，对眼粘膜有强烈刺激作用。9．氨气(NH3)氨气是一种具有氨水臭味、易溶于水的极毒气体，对空气的相对密度为0.6。它的毒性主要破坏人的呼吸系统。10．氢气(H2)氢气是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.07，是最轻的气体。难溶于水，不供呼吸，在空气中浓度在4％～74％时有爆炸性。(三)矿井有害气体最高允许浓度4《煤矿安全规程》对矿井有害气体的规定标准见表1—1。表1—1矿井有害气体最高允许浓度名称化学符号最高允许浓度(%)一氧化碳CO0.0024二氧化氮NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氨NH30.004氢H20.5二、掘进通风矿井的局部通风是利用矿井总风压或局部通风机，经新鲜风流送入掘进工作面或巷道内，同时将掘进工作面或巷道中的污浊空气排出，实现对局部用风地点供风的通风方法叫局部通风。《煤矿安全规程》规定：掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。1．矿井全风压通风矿井全风压通风是利用矿井主要通风机的风压对掘进工作面的通风。这种方法不需增设通风动力设备，直接利用矿井主要通风机造成的风压对掘进巷道和工作面进行通风。为了将新鲜风流引入工作面并排出污风，必须采用挡风墙、风障和风筒等导风设施。(1)利用纵向风墙导风。根据风墙的构筑材料分为砖、石风墙，木板风墙和帆布、塑料等柔性风障。后两种导风设施漏风大，只适用于短距离导风，因此多采用砖、石风墙导风，如图1—1所示。(2)利用风筒导风，如图1—2所示，采用风筒1导风，需要设置风墙2，墙上开有风窗的调节门3。全风压通风方法的最大优点是安全可靠，管理方便，但需有足够的全风压，以克服导风设施的阻力，否则不能用。2．局部通风机通风局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法。按照通风机的工作方式分为压入式、抽出式和混合式3种，如图1—3所示。5图1—1纵向风幛导风图1—纵向风墙脚2—带有调节风窗的风门图1—2风筒导风图1—风筒2—风墙3—带有风窗的风门图1—3局部通风机布置图a—压出式b—抽出式c—混合式6(1)压入式通风。局部通风机吸入巷道中新风后，经风筒送入掘进工作面，污风则通过掘进巷道排出称为压入式通风。《煤矿安全规程》规定：煤巷、半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，不得采用抽出式(压气、水力引射器不受此限)；如果采用混合式，必须制定安全措施。压入式通风巷道内风流污染大，卫生条件差，但是局部通风机具有安全性好，通风距离长，可使用轻便柔性风筒等特点。(2)抽出式通风。新风由掘进巷道流入，污风通过风筒由局部通风机抽出称为抽出式通风。抽出式通风局部通风机安装与压入式相反，且使用的风筒为刚性风筒，价格贵，风筒质量大，安装也麻烦。抽出式通风巷道内空气新鲜，卫生条件较好，但是，污浊空气通过局部通风机，安全性能差，通风距离也短，不适宜瓦斯矿井，所以抽出式通风很少应用。(3)混合式通风。用两套风机风简装置，一套向掘进迎头压入新风，一套为工作面抽出污风，这种通风方式称为混合式通风。混合式通风兼有压入式和抽出式通风的优点，通风能力强，效果好，但它只能使用在低瓦斯的工作面内。掘进工作面通风除加强局部通风机管理外，还必须加强风筒的管理。风筒要吊挂平、稳、直，接头严密、无破洞。搞好掘进通风是通风部门的一项重要工作。第二节相关知识一、瓦斯爆炸条件、原因及其危害（一）瓦斯爆炸条件瓦斯燃烧爆炸是由瓦斯本身性质所决定的。虽然瓦斯具有燃烧、爆炸性，可外界条件不能满足时，瓦斯也不会发生燃烧、爆炸。那么，满足瓦斯爆炸的条件有哪些呢?1．空气中瓦斯的浓度一般要达到5％～16％。2．点燃瓦斯爆炸的温度要达到650～750℃，且能满足瓦斯爆炸的感应期。73．空气中氧浓度必须大于12％。以上3个条件，必须同时满足，瓦斯才会发生爆炸。(二)瓦斯爆炸的危害1．产生高温、高压。井下发生瓦斯爆炸，产生的高温，瞬间高达2000℃以上，产生的瞬间压力高达1000kPa。这样高的温度和压力，不仅会烧伤人、烧坏设备，还能引起矿井火灾，扬起大量煤尘，引起煤尘爆炸，使灾害进一步扩大。2．产生冲击波及反向冲击波。在爆炸产生的高温、高压作用下，形成威力巨大的冲击波可破坏井下一切设施、设备。但是反向冲击波以极快的速度沿着原冲击波破坏过的区域反冲，其破坏性更大。如果反向冲击波带有大量的瓦斯、煤尘、氧气回到爆炸源，且火源尚未熄灭，就能引起连续性爆炸。3．产生大量有毒有害气体。瓦斯爆炸可产生大量的有毒有害气体，其中一氧化碳浓度高达2％～5％，这是造成大量人员伤亡的主要原因。统计资料表明，直接死于瓦斯爆炸的人员占总死亡人数的20％左右，而绝大多数人员死于一氧化碳中毒，他们要占总人数80％左右。所以《煤矿安全规程》规定：入井人员必须佩戴自救器。二、煤与瓦斯突出瓦斯的特殊涌出形式有两种：瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。这两种形式都是瓦斯动力现象。它能摧毁井下巷道及设施，破坏通风系统，造成使人窒息和瓦斯爆炸事故，给煤矿安全生产带来严重威胁。1．煤与瓦斯突出的概念煤矿在生产作业过程中，在地应力和瓦斯压力的作用下，大量的煤和瓦斯突然抛向采掘空间，且伴随着强烈的动力和声响的现象，称为煤与瓦斯突出。2．突出的危害井下发生突出时，煤流埋入，造成人员窒息死亡；突出时的动力现象，能摧毁巷道设施、通风设施、机械设备、破坏通风系统，造成灾害扩大；甚至能引起矿井火灾或瓦斯爆炸。它是矿井最严重的灾害之一。3．煤与瓦斯突出的预兆绝大多数的煤与瓦斯突出，在突出前都伴有预兆，没有预兆的突出是极少数。突出预兆可分为有声预兆和无