礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化

千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化第一章礦井通風系統(tǒng)

定義：礦井通風系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的要緊組成部分，是礦礦井通風方式、通風辦法和通風網(wǎng)絡(luò)的總稱。井通風方式、通風辦法和通風

網(wǎng)絡(luò)礦井通風方式是指進風井（或平硐）和回風井（或平硐）礦井通風方式的布置方式，即所謂中央式、對角式、區(qū)域式和混合式等；礦井通風辦法是指產(chǎn)生通風動力的辦法，有自然通風礦井通風辦法法和機械通風法（壓入式，抽出式）；礦井通風網(wǎng)絡(luò)是指井下各風路按各種形式聯(lián)接而成的礦井通風網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)。

建立完整的礦井通風系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的基本保證。目前用通風方

法排除井下瓦斯、粉塵和熱量的平均能力。

研究表明，礦井通風系統(tǒng)能：排除全礦井瓦斯量的80%?90%,排除回采工作面瓦斯望的70%?80%,排除裝有抑塵裝置回采工作面的粉少量的：20%?30%排除深井回采作面熱量的60%?70%。

在妨礙礦井安全的諸多因素中，瓦斯、高溫柔有自燃煤層的礦井對礦井通風系統(tǒng)有別同的要求，合理的礦井通風系統(tǒng)應(yīng)有利于排除礦井瓦斯、落低工作面的溫度和防止煤炭自燃。

第一節(jié)通風系統(tǒng)的類型

隨著礦井開采深度的增大，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力的增大，煤層的開采技

術(shù)條件日趨復(fù)雜化，相應(yīng)的礦井瓦斯涌出量也增大，巖層溫度也升高，礦井自然發(fā)火也越來越嚴峻這就導(dǎo)致各礦井通風系統(tǒng)的差異也越來越大。為了使礦井通風系統(tǒng)與礦井開拓開采的條件相習慣，應(yīng)對別同開

拓開采條件的礦井的通風系統(tǒng)提出別同的要求。一、礦井通風系統(tǒng)的類

型與級不依照瓦斯煤層自燃和高溫對礦井通風系統(tǒng)的要求和特點，為了便于治理、設(shè)計和檢查，可把礦井通風系統(tǒng)分為：普通型、落溫型、防火型、排放瓦斯型、防火及落溫型、排放瓦斯及落溫型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯與防火及落溫型礦井通風系統(tǒng)及其相應(yīng)的級不，如表1—1所示。

將礦井通風系統(tǒng)劃分為別同的類型和級不，具有以下優(yōu)點1）有利于礦井通風系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范化。1）有利于礦井通風系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范化。有利于礦井通風系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范化依照別同類型的礦井對通風系統(tǒng)的別

同要求，規(guī)范。按設(shè)計規(guī)范的要求舉行礦井通風系統(tǒng)設(shè)計，具體制定出每一類型礦井通風系統(tǒng)的設(shè)計提高了礦井沒計的質(zhì)量。

2）可使通風治理標準化2）可使通風治理標準化?？墒雇L治理標準化礦井通風系統(tǒng)類型別同，通風治理酌標灌也有差異，依照每一類型礦井迎風系統(tǒng)類型的特點，制定出每一類型礦井通風系統(tǒng)具體的治理標準，即可使通風治理有的放矢。3）提高了礦井通風的治理質(zhì)量提高了礦井通風的治理質(zhì)量。3）提高了礦井通風的治理質(zhì)量。依照礦井通風系統(tǒng)的別同類型，制定出了具體的治理標準，在舉行通風質(zhì)量檢查時，按照通風系統(tǒng)的別同類型分不對待，提高了4）可使礦井的開拓開采和礦井通風結(jié)為一體可使礦井的開拓開米和礦井通風結(jié)為一體。4）可使礦井的開拓開采和礦井通風結(jié)為一體。在舉行通風質(zhì)量控查時通風檢查，首先要檢查的是礦井通風系統(tǒng)是否符合要求，然后才是檢查通風

管治理是否符合質(zhì)量標準。通風檢查把礦井的開拓、開采與通風檢查

聯(lián)系在一起，可健全礦工程技術(shù)人員和生產(chǎn)治理人員都重視起通風工作。5）增強了礦井的技災(zāi)能力。5）增強了礦井的技災(zāi)能力。增強了礦

井的技災(zāi)能力依照通風系統(tǒng)的類型確定相應(yīng)的通風系統(tǒng)，并采取相應(yīng)的管型措施及防止災(zāi)難發(fā)生和擴大的辦法，提高了礦井的抗災(zāi)能力。

二、工作面的通風系統(tǒng)

采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的核心，采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)

的核心，采區(qū)通風系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定著礦井通風系統(tǒng)中的最重要的參數(shù)和指標（如漏風量、穩(wěn)定性程度等），所以搞好采區(qū)通風是保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。采區(qū)通風包括采區(qū)進風、回風及工作面進、回采區(qū)進風、采區(qū)進風回風及工作面進、風道的布置方式，采區(qū)通風路線的連接形式，風道的布置方式，采區(qū)通風路線的連接形式，采區(qū)內(nèi)的通風設(shè)備和設(shè)施等基本內(nèi)容。內(nèi)的通風設(shè)備和設(shè)施等基本內(nèi)容。采區(qū)的進風與

回風，普通由軌道上山和運輸上山來擔負，當采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量

集中，瓦斯涌出量大，上，下多區(qū)段并且生產(chǎn)或采區(qū)有煤與瓦斯突出驚險時，可增設(shè)專用的通風上山。

依照回采工作面進回風巷道的布置方式和數(shù)量，可將工作面通風系統(tǒng)

的基本類型劃分為以下幾種：

U型通風系統(tǒng)工作面通風系統(tǒng)惟獨一條進風巷道和一條回風巷道一條進風巷道和一條回風巷道。型后退式通風系統(tǒng)在我國使用比較普遍。

U型后退式通風系統(tǒng)優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修量小，工作面漏風小，風流穩(wěn)定，易于治理等；缺點：缺點：上隅角瓦斯易

越限，工作面進、回風巷要提早掘進，維護工作量大。型前進式通風系統(tǒng)：U型前進式通風系統(tǒng)：優(yōu)點：優(yōu)點：巷道的的掘進量小，別存在采掘

工作面串聯(lián)通風咨詢題，在巷旁支護好、漏風別大時，具有一定優(yōu)越性。采納U型前進式通風系統(tǒng)的工作面，采空區(qū)瓦斯別涌向工作面，而是涌向回風順槽。

Z型通風系統(tǒng)

Z型后退式通風系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不可能涌入工作面，而型后退式通風系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不可能涌入工作面，的工作面的采空區(qū)瓦斯不可能涌入工作面是涌向回風順槽，是涌向回風順槽，工作面采空區(qū)回風側(cè)能用鉆孔抽放頂?shù)装逋咚梗ぷ髅娌煽諈^(qū)回風側(cè)能用

鉆孔抽放頂?shù)装逋咚?，但入風側(cè)別能抽放瓦斯；抽放瓦斯；z列前進式通風系統(tǒng)的作面的入風側(cè)沿采空區(qū)能抽放瓦斯，采空列前進式通風系統(tǒng)的作面的入風側(cè)沿采空區(qū)能抽放瓦斯，的作面的入風側(cè)沿采空區(qū)

能抽放瓦斯區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特殊是上隅角，回風側(cè)別能抽放瓦斯。區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特殊是上隅角，回風側(cè)別能抽放瓦斯。

Z型通風系統(tǒng)的采空區(qū)漏風，介于采納U型后退式和U型前進型通風系統(tǒng)的采空區(qū)漏風，介于采納U型后退式和U式通風系統(tǒng)之間。式通風系統(tǒng)之間。該通風系統(tǒng)需沿空支護巷道和操縱通過來空區(qū)的漏風，其難度較大。區(qū)的漏風，其難度較大。

2.Y型、W型及雙Z型通風系統(tǒng)、W型及雙Z型及雙這三種通風系統(tǒng)均為兩進一回或一進兩回的采煤工作面通風系統(tǒng)。該類型的通風系統(tǒng)如圖所示：

1.Y型通風系統(tǒng)依照進、回風巷的數(shù)量和位置別同，Y型通風系統(tǒng)

能夠有多種別同的方式。生產(chǎn)實際中應(yīng)用較多的是在回風側(cè)加入附加的新奇風流，與工作面回風匯集后從采空區(qū)側(cè)流出的通風系統(tǒng)。Y型通風系統(tǒng)會使回風道的風量加大，但上隅角及回風道的瓦斯別易超限，并能夠在上部進風側(cè)抽放瓦斯。2.W型通風系統(tǒng)（1）后退式W型通風系統(tǒng)：用于高瓦斯的長工作面或雙工作面。該系統(tǒng)的進、回風平巷都布置在煤體中，當由中間及下部平巷進風、上部平巷回風時，上、下段工作面均為上行通風，但上段工作面的風速高，對防塵別利，上隅角瓦斯也許超限，因此，瓦斯涌出量非常大時，常采納上、下平巷進風，中間平巷回風的W型通風系統(tǒng)，或者反之，采納由中間平巷進風，上、下平巷回風的通風系統(tǒng)以增加風量，提高產(chǎn)量。在中間平巷內(nèi)布置鉆孔抽放瓦斯時，抽放鉆孔由于處于抽放區(qū)域的中心，因而抽放率比采納U型通風系統(tǒng)的工作面提高了50%。（2）前進式W型通風系統(tǒng)：巷道維護在采空區(qū)內(nèi)，巷道維護困難，漏風大，采空區(qū)的瓦斯

也大。

3?雙Z型通風系統(tǒng)其中間巷與上、下平巷分不在工作面的兩側(cè)。（1）后退式雙Z型通風系統(tǒng)：上、下進風巷布置在煤體中，漏風攜出的瓦斯別進入工作面，比較安全。（2）前進式雙Z型通風系統(tǒng)：上、下

進風巷維護在采空區(qū)中，漏風攜出的瓦斯也許使工作面的瓦斯超限。

3.H型通風系統(tǒng)

在H型通風系統(tǒng)中，有兩進兩回通風系統(tǒng)和三進一回通風系統(tǒng)。如圖所示。優(yōu)點：優(yōu)點：工作面風量大，采空區(qū)的瓦斯別涌向工作面，氣候條件好，增加了工作面的安全出口，工作面機電設(shè)備都在新奇風流中，通風阻力

小，在采空區(qū)的回風巷中能夠抽放瓦斯，易操縱上隅角的瓦斯。缺點：缺點：沿空護巷困難；由于有附加巷道，也許妨礙通風的穩(wěn)定性，治理復(fù)雜。適用條件：適用條件：當工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量都較大，在進風側(cè)和回風側(cè)都需增加風量稀釋工作面瓦斯時，可思考采納H型通風系統(tǒng)。

幾種通風方式對照圖：幾種通風方式對照圖：

第二節(jié)高瓦斯礦井的通風系統(tǒng)

高瓦斯礦井工作面的通風系統(tǒng)應(yīng)滿腳以下要求：高瓦斯礦井工作面的

通風系統(tǒng)應(yīng)滿腳以下要求：分源稀釋瓦斯。即按瓦斯涌出的別同來源，以別同的新奇風流分不稀釋和排放；通風系統(tǒng)所確定的巷道布置，要有利于煤層瓦斯抽放和突出驚險煤層的開采；應(yīng)能排除上隅角高濃度瓦斯，防止瓦斯局部積聚；能為工作面制造良好的氣象條件。高瓦斯礦井工作面有條件的應(yīng)首先舉行瓦斯抽放，并且應(yīng)有一具利于稀釋和

排放瓦斯的通風系統(tǒng)。高瓦斯礦井工作面的瓦斯來源于開采煤層和鄰

近層。實踐證明，來自開采層的瓦斯和工作面的通風系統(tǒng)關(guān)系別大，

而鄰近層的瓦斯而用和工作面的通風系統(tǒng)關(guān)系十分緊密。目前，我高

瓦斯礦井工作面主實采納U型、U+L型、Y型及W型通風系統(tǒng)。

高瓦斯礦井工作面有條件的應(yīng)首先舉行瓦斯抽放，并且應(yīng)有一具利于

稀釋和排放瓦斯的通風系統(tǒng)。高瓦斯礦井工作面的瓦斯來源于開采煤

層和鄰近層。實踐證明，來自開采層的瓦斯和工作面的通風系統(tǒng)關(guān)系

別大，而鄰近層的瓦斯而用和工作面的通風系統(tǒng)關(guān)系十分緊密。目前,我高瓦斯礦井工作面主實采納U型、U+L型、Y型及W型通風系統(tǒng)。

一、高瓦斯工作面的通風系統(tǒng)1.U型通風系統(tǒng)假設(shè)采空區(qū)無任何漏風，形成一源一匯流場，則其流場分布如圖所示。從圖中能夠看出，

風流除沿工作面流淌外，從圖中能夠看出，風流除沿工作面流淌外，有一部分進入采空區(qū)而沿流線力向流淌，有一部分進入采空區(qū)而沿流線

力向流淌，如此積累于采空區(qū)內(nèi)的瓦斯即以對流擴散的形式與風流舉行質(zhì)量交換，式與風流舉行質(zhì)量交換，由于流進采空區(qū)內(nèi)的風流攜帶瓦斯從上隅角涌出，的風流攜帶瓦斯從上隅角涌出，加之上隅角附近

存在風流漩渦區(qū)，附近存在風流漩渦區(qū)，因而工作面上隅角易積存瓦斯。積存瓦斯。在工作面瓦斯涌出量別大的事情尚能維持正常生產(chǎn)。下，尚能維持正常生產(chǎn)。

如圖所示為某綜采采工作面采納U型通風采工作面采納型通風系統(tǒng)時的等瓦斯?jié)舛确植季€。從圖中能夠看出，布線。從圖中能夠看出，采空區(qū)的瓦斯大部分上隅角附近涌出，隅角附近涌出，從而造成上

隅角瓦斯?jié)舛瘸?。成上隅角瓦斯?jié)舛瘸蕖?/p>

《煤礦安全規(guī)程》采區(qū)回風巷，采掘工作面回風巷風流中瓦斯?jié)舛瘸^1.5%時，必須停止工作，撤出人員，舉行處理。采納U型通風系統(tǒng)

的工作而的所需風量應(yīng)按下式計算：采納型通風系統(tǒng)的工作而的所需

風量應(yīng)按下式計算：型通風系統(tǒng)的工作而的所需風量應(yīng)按下式計算Qu工作面所需的風量M3/MIN=100k[a開采層沼氣涌出所占的比例％+1（1-鄰近層沼氣抽放率％）b鄰近層沼氣涌出所占的比例％]q工作面總的沼氣涌出量M3/MIN

2.U+L型（U型加排瓦斯尾巷）通風系統(tǒng)為了解決高瓦斯工作面上隅角頻

繁浮現(xiàn)的沼氣超限咨詢題，現(xiàn)的沼氣超限咨詢題，可采納U+L型通風系可采納型通風系統(tǒng)。

該種通風系統(tǒng)事實上質(zhì)是使工作面的部分風流流向采空區(qū)方向、該種通風系統(tǒng)事實上質(zhì)是使工作面的部分風流流向采空區(qū)方向、經(jīng)過上隅角經(jīng)聯(lián)絡(luò)檄巷進入尾巷，以改變采空區(qū)瓦斯在上隅角處的流淌方向，角經(jīng)聯(lián)絡(luò)檄巷進入尾巷，以改變采空區(qū)瓦斯在上隅角處的流淌方向，使其別斷被稀釋，爾后經(jīng)尾巷排出，斷被稀釋，爾后經(jīng)尾巷排出，并且進入

采空區(qū)的風流攜帶采空區(qū)內(nèi)的部分瓦斯也經(jīng)尾巷排出，以減少上隅角

的瓦斯涌出量。斯也經(jīng)尾巷排出，以減少上隅角的瓦斯涌出量。此通

風系統(tǒng)隊的要緊咨詢題是尾巷中存在高濃度瓦斯。尾巷中存在高濃度瓦斯。

由于工作面與尾巷聯(lián)絡(luò)巷之間的漏風通道屬角聯(lián)支路，漏風通道屬角聯(lián)支路，因而隨著工作面的推進，工作面的推進，上隅角及尾巷中的沼氣濃度是處于別穩(wěn)定狀態(tài)的，的沼氣濃度是處于別穩(wěn)定狀態(tài)的，在通風治理中應(yīng)加強治理。在通風治理中應(yīng)加強治理。

依照有關(guān)資料，采納U+L通風系統(tǒng)回采作面的所屬風量應(yīng)按下式計依照有關(guān)資料，采納U+L通風系統(tǒng)回采作面的所屬風量應(yīng)按下式計U+L算：Q=100k(1+k)[a+1(1-n)kb]q

Q

mpLL

=100(1-n)(1-bL)bk-kLQ

m

3、Y型通風系統(tǒng)由于采納U+LU+L型的通風系統(tǒng)的工作面的上隅角處的瓦斯是處于別穩(wěn)由于采納U+L型的通風系統(tǒng)的工作面的上隅角處

的瓦斯是處于別穩(wěn)定的狀態(tài)中，關(guān)于瓦斯涌出量較大的的綜采工作面，定

的狀態(tài)中，關(guān)于瓦斯涌出量較大的的綜采工作面，常會因瓦斯超限而停產(chǎn)，限而停產(chǎn)，限制了生產(chǎn)的進展。進展。但高瓦斯礦井的綜采工作面可采納如圖所示的Y型通風系統(tǒng)。所示的Y型通風系統(tǒng)。即主進風流經(jīng)過工作面時稀釋本煤層的沼氣，時稀釋本煤層的沼氣，利用在采空區(qū)中維護的回風巷，有操縱向回風道漏風，使采空區(qū)的瓦斯立接進入回風巷，回風巷，有操縱向回風道漏風，使采空區(qū)的瓦斯

立接進入回風巷，而副進風的作用在于驅(qū)散上限角的沼氣，而副進風的作用在于驅(qū)散上限角的沼氣，并將回風巷的沼氣稀釋到安全濃度范圍內(nèi)。安全濃度范圍內(nèi)。

Y型通風系統(tǒng)在解決高瓦斯工作面通風咨詢題時特點：

稀釋采空區(qū)沼氣，積聚，是處理工作面瓦斯的一種經(jīng)濟合理的辦法；積聚，是處理工作面瓦斯的一種經(jīng)濟合理的辦法；采納分源稀釋，

（2）

采納分源稀釋，工作面的供風要緊為稀釋開采層涌出的沼氣；的沼氣；有兩條新奇風流巷道，可供安置機電設(shè)備，（3）有兩條新奇風流巷道，可供安置機電設(shè)備，改變了運輸巷道備擁擠的現(xiàn)象；輸巷道備擁擠的現(xiàn)象；（4）由于運輸?shù)赖耐咚褂砍龊头蹓m直截了當排到回風巷，能夠由于運輸?shù)赖耐咚褂砍龊头蹓m直截了當排到回風巷，減少工作面的瓦斯和粉

塵濃度，還有利于有害氣體的排放，減少工作面的瓦斯和粉塵濃度，

還有利于有害氣體的排放，提高了工作面的安全程度。提高了工作面的安全程度。

采納Y型通風系統(tǒng)的工作面的所需風量可按下式計算：采納Y型通風

系統(tǒng)的工作面的所需風量可按下式計算：

回采工作面采納的一進兩回”的U+L型通風系統(tǒng)，可改為兩進一回”的Y型通風系統(tǒng)。

如圖1—14所示，把原回風巷改為輔助進鳳巷，進風量少于主進風備把原尾巷改為回風巷，工作面瓦斯由主進風巷的風流沖淡.輔助進風巷的風流與工作面風流在上限角處匯集，經(jīng)沿空巷道進入回風巷（原尾

巷）。主進風巷的配風量將以工作面涌出的瓦斯沖談到允許濃度為宜.輔助進風巷配風將以上、下鄰近層涌入采空區(qū)的瓦斯（除抽放瓦斯量）和采空區(qū)丟煤涌出瓦斯沖淡到使工作面回風流瓦斯在1%為宜，

二、采區(qū)工作面的整體布置工作面采納沿空留巷的Y型通風系統(tǒng)時，其工作面巷道是重復(fù)使用和置換位用的，如此可達到少掘巷道，少留煤柱，安全、經(jīng)濟、多采煤的目的。采納這種通風系統(tǒng)的采煤工作面的巷道是單、雙巷間隔布置，在通風用途上是重復(fù)置換使用的，如圖所示。

采區(qū)工作頂?shù)恼w郁置中，采納Y型通風系統(tǒng)的要緊優(yōu)點為：采區(qū)工作頂?shù)恼w郁置中，采納Y型通風系統(tǒng)的要緊優(yōu)點為：（1）通風系統(tǒng)簡單合理，便于治理；通風系統(tǒng)簡單合理，便于治理；通風系統(tǒng)簡單合理（2）上隅角瓦斯?jié)舛嚷涞?，流向安全上隅角瓦斯?jié)舛嚷涞停嫌缃峭?/p>