矿井通风

三、防治矿井有害气体造成危害的主要措施主要措施加强个体防护加强盲巷管理瓦斯抽放加强通风喷雾洒水降低有害气体含量加强瓦斯检查和监测第一学时矿井空气第一学时矿井空气四、矿井气候条件及相应规定矿井气候条件，是指矿井空气的温度、湿度和风速的综合效应。1．矿井空气的温度《煤矿安全规程》规定：生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备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℃、机电设备硐室的空气温度超过34℃时，必须停止作业。当井下的气温过高时，要采取降温措施；当气温过低时，要采取空气预热措施。进风井口以下的空气温度必须在2℃以上。第一学时矿井空气2．矿井空气的湿度空气湿度，是指空气中所含的水蒸气量，即空气的潮湿程度。空气的潮湿程度一般用“相对湿度”来表示。相对湿度，是指每立方米空气中实际含有的水蒸气量和同一温度下的饱和水蒸气量的百分比。对人体比较适宜的相对湿度为50％～60％。3．井巷中的风速在矿井井巷中，风流在单位时间内所流经的距离，称为井巷中的风速，简称风速。井巷中的风速大小直接影响人体的散热效果，同时也影响着矿井安全生产井巷中的风速应符合《煤矿安全规程》的规定见表。第一学时矿井空气表6-1井巷中的允许风流速度第一学时矿井空气一、矿井通风与矿井通风系统（一）矿井通风及其基本任务矿井通风是利用通风动力，将地面的新鲜空气，沿着由通风设施确定的通风路线不断地进入井下各采掘工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点，以满足生产用风的需要，同时将用过的污浊空气（污风）不断地排出地面。这种向矿井井下连续不断地输入新鲜空气并排出污浊空气的通风过程称为矿井通风。矿井通风的基本任务是：（1）向井下各用风场所连续不断地供给新鲜空气。第二学时矿井通风系统第二学时矿井通风系统（2）把井下的有毒有害气体和矿尘冲淡开稀释到安全浓度以下，排除井下各种有害气体和矿尘。（3）创造适宜的井下气候条件，提供良好的生产环境，以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备安全运转，进而提高劳动生产率。（4）增强矿井的抗灾能力，保证矿工身心健康和安全生产。（二）矿井通风系统及其基本要求1．矿井通风系统矿井通风系统，是指矿井通风方式、通风方法、通风网络和通风设施的总称。它包括从进风到回风的全部路线。安全可靠的通风系统是矿井的安全保证。第二学时矿井通风系统2．矿井通风系统的基本要求《煤矿安全规程》对矿井通风系统的基本要求是：（1）进风井口必须布置在粉尘、有害和高温气体不能侵入的地方，并能防洪、防冻。矿井排风和主要通风机的噪声不得造成公害。（2）箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时，必须符合《煤矿安全规程》对风速、防尘和消防的要求。（3）矿井必须采用机械通风。（4）禁止把两个独立通风的矿井合并为一个通风系统。（5）多台通风机联合运转应稳定可靠，总进风和总回风巷断面积不宜过小，尽量减少公共风路的风阻，防止多台通风机相互影响。（6）尽可能采用并联通风系统，并使各条风路的阻力接近相等。第二学时矿井通风系统二、矿井通风方法根据风流获得动力的来源不同，矿井通风的方法可分为自然通风和机械通风。根据矿井通风压力状态分为正压通风和负压通风。（一）自然通风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称为自然通风。自然风压的大小和风流方向，主要受地面空气温度变化、高差、井口的风速等影响。其实质是：进、回风井的空气密度差引起的空气流动。（二）机械通风利用通风机运转产生的通风动力，致使空气在井下巷道中流动的通风方法称为机械通风。根据通风机的工作方式不同，机械通风可分为抽出式通风（负压通风）、压入式通风（正压通风）和混合式通风三种。抽出式通风压入式通风混合式通风第二学时矿井通风系统第二学时矿井通风系统三、矿井通风方式按照进、回风井之间在井田内的位置关系，通风方式可分为中央式、对角式及混合式三种基本形式。矿井通风方式中央式对角式混合式中央并列式中央分列式两翼对角式分区对角式第二学时矿井通风系统（一）中央式中央式，是指矿井进、回风井大致位于井田走向中央的通风方式。根据进、回风井在井田倾斜方向的位置不同又可分为中央并列式和中央分列式（中央边界式）两种。1．中央并列式中央并列式，是指进、回风井均布置在井田中央的通风方式，如图所示。图6-1中央并列式通风系统示意图第二学时矿井通风系统2．中央分列式中央分列式（边界式）是指进、回风井虽布置在井田走向中央，但在倾斜方向有一定距离，回风井通常位于井田浅部边界，如图所示。图6-2中央分列式通风系统示意图第二学时矿井通风系统（二）对角式根据回风井服务范围的不同，对角式通风又可分为两翼对角式和分区对角式两种。1．两翼对角式两翼对角式，是指进风井位于井田中央，两翼各布置一个回风井，如图所示。图6-3两翼对角式通风系统示意图第二学时矿井通风系统2．分区对角式分区对角式，是指进风井大致位于井田中央，在每个采区各布置一个回风井，如图所示。图6-4分区对角式通风系统示意图第二学时矿井通风系统（三）混合式混合式，是指由上述多种方式混合而形成的通风方式。其特点是：风井数量多，通风能力大，布置灵活，风网结构复杂，风流不够稳定。适用于井田范围大、产量大、自然发火倾向严重、瓦斯涌出量大的矿井。选择矿井通风方式的基本原则是：根据煤层赋存条件、煤层埋藏深度、井田面积、走向长度、地形条件及矿井瓦斯等级和煤层的自燃性等因素，在保证安全上可靠、经济上合理和技术上可行的基础上，经过比较而定。第二学时矿井通风系统四、矿井通风网络矿井通风系统的井巷连接关系一般比较复杂，为了便于分析通风系统中各井巷间的连接关系及特点，把矿井或采区中风流分岔、汇合线路的结构形式和控制风流的通风构筑物，通常用不按比例不反映空间关系的单线条来表示通风系统的示意图称为通风网络图。通风网络的连接形式有串联网络、并联网络和角联网络三种。矿井通风网络串联通风并联通风角联通风第二学时矿井通风系统五、采区通风系统采区通风系统，是指矿井风流经主要进风巷进入采区，流经采区进风巷道，清洗采掘工作面、硐室和其他用风巷道后，沿采区回风巷道排至矿井主要回风巷的整个网络。采区通风系统主要取决于采区巷道布置和采煤方法，同时要满足采区通风的特殊要求。在确定采区通风系统时，必须遵守安全、经济、技术合理等原则。（一）采区通风系统的基本要求（1）采区必须有独立的风道，实行分区通风。（2）采掘工作面、硐室都应采用独立通风。（3）按瓦斯、二氧化碳、气候条件和工业卫生的要求，合理配风。要尽量减少采区漏风，并避免新风到达工作面之前被污染和加热。（4）通风网络要简单，以便在发生事故时易于控制和撤离人员。（5）要有较强的防灾和抗灾能力。为此，要设置防尘线路、避灾线路、避难硐室和灾变时的风流控制设施，必要时还要建立抽放瓦斯、防尘和降温设施。（6）采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。（7）采区内布置的机电硐室、绞车房要配足风量。第二学时矿井通风系统第二学时矿井通风系统（二）壁式采煤工作面通风系统的类型回采区段的通风系统是由工作面的进风巷、回风巷和工作面组成的。当矿井采用走向长壁后退式采煤法时，回采区段的通风系统有U形、Z形、H形、Y形、W形和双Z形等形式，如图所示。图6-5长壁采煤工作面进、回风巷的布置形式第二学时矿井通风系统（三）上行通风与下行通风1．上行通风当采煤工作面的进风巷水平低于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由下向上流动，这样的通风方式称为上行通风。2．下行通风当采煤工作面的进风巷水平高于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由上向下流动，这样的通风方式称为下行通风。上行通风与下行通风各有优缺点，但普遍认为上行通风稍优于下行通风。因而《煤矿安全规程》第一百一十五条规定：有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。第二学时矿井通风系统（四）扩散通风与循环风1．扩散通风扩散通风，是指利用空气中分子的自然扩散运动，对局部地点进行通风的方式。2．循环风某一用风地点部分或全部回风再进入同一地点进风流中的现象称为循环风。（五）巷道贯通时通风系统的调整在掘进巷道贯通时，存在的事故隐患多，引起的事故也多，因此必须遵守《煤矿安全规程》第一百零八条的规定。第二学时矿井通风系统六、矿井通风设施在矿井正常生产中，为保证风流按设计的路线流动，在灾变时期仍能维持正常通风或便于风流调度，要在通风系统中设置一系列的构筑物，这些构筑物称为通风设施。通风设施按其作用可分为隔断风流、引导风流和调节控制风量的设施。煤矿井下常见的通风设施有风门、风桥、挡风墙（密闭）和调节风窗等。1．风门风门，是指可以使人员和车辆通过又能阻断风流的通风设施。风门分为普通风门和自动风门两类。2．挡风墙（密闭）设置在需要隔断风流同时又不需要通车行人的巷道中的构筑物，称为挡风墙（密闭）。用它来封闭采空区、火区和废弃的旧巷区。密闭的构造按服务年限可分为临时密闭和永久密闭两类；按密闭的用途可分为通风密闭、防火密闭、防水密闭和防爆密闭。第二学时矿井通风系统3．风桥在进风与回风平面相遇的地点，必须设置风桥，构成立体交叉风路，使进风与回风分开，互不相混，如图所示。按其服务年限和巷道中通过风量大小的不同，风桥可分为绕道风桥、混凝土或料石风桥和铁筒式风桥。图6-6风桥示意图（a）绕道风桥；（b）混凝土风桥；（c）铁筒风桥第二学时矿井通风系统4．调节风窗在并联风路中，若一个风路中风量需要增加，而另一风路的风量有余，则可在后一风路中安设调节风窗，并使风路中的风量按需供应，达到风量调节的目的。调节风窗就是在风门或风墙上方开一个面积可调的窗口，利用改变小窗口的面积来调节风量。第二学时矿井通风系统第三学时矿井反风与测风一、矿井反风矿井反风，是矿井发生灾变时所采取的一项重要的控制风流的救灾措施。当井下发生火灾时，利用预设的反风设施，可改变火灾所产生的高温、有害气体的流动方向，限制火灾影响区域，安全撤出受灾害威胁人员。生产矿井的反风有全矿性反风和局部反风两种形式。（一）全矿性反风全矿性反风，是指使全矿井总进风、回风巷道及采区主要进风、回风巷道的风流全面反向的反风方式。当矿井进风井口附近、井筒、井底车场（包括井底车场主要硐室）及与井底车场直接相通的大巷（如中央石门、运输大巷）发生火灾时，应采用全矿性反风。全矿性反风主要通过反风道反风、反转反风和无反风道反风三种方法实现。第三学时矿井反风与测风1．反风道反风利用主要通风机设置的专用反风道和控制风门，使通风机的排风口与反风道相联，风流由风硐压入回风道，使风流方向反向，这种方法称为反风道反风。无论轴流式和离心式主要通风机都可以采用这种方法。该反风方法要求矿井建设时期就建立相应的反风装置，施工工程量较大，矿井正常生产时有一定漏风，基建投资大，反风时使用设备多，实施反风工作比较复杂。2．反转反风利用主要通风机反转，使风流反向的方法，称为反转反风。只有采用轴流式主要通风机，方可采用这种反风方法。此种反风方式建设费用小，反风方便，但反风风量较小。第三学时矿井反风与测风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，称为无反风道反风。该反风方式对装有备用通风机的可以采用。这种方法基建附加投资小，但反风时阻力大，反风不方便。同时，采用此种反风，必须保证反风后备用通风机能迅速恢复正常状态。《煤矿安全规程》第一百二十二条规定：生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机供给风量不应小于正常供风量的40％。每季度至少检查1次反风设施，每年应进行1次反风演习；当矿井通风系统有较大变化时，也应进行1次反风演习。北方地区矿井应在冬季结冰期进行反风演习。反风演习持续时间不应小于矿井最远地点撤人到地面所需的时间，且不得少于2h。（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，通过调整采区内预设风门的开关状态，实现采区内部部分巷道风流反向，把火灾烟流直接引向回风巷道，防止火灾