礦井通風(fēng)技術(shù)

礦井通風(fēng)技術(shù)第1頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二主要內(nèi)容1.礦井通風(fēng)的任務(wù)2.《煤礦安全規(guī)程》

對(duì)風(fēng)流的“質(zhì)”和“量”的要求3．礦井通風(fēng)阻力和通風(fēng)動(dòng)力4.礦井通風(fēng)系統(tǒng)5．掘進(jìn)通風(fēng)煤礦主要通風(fēng)機(jī)使用狀況與趨勢(shì)第2頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二1.礦井通風(fēng)的任務(wù)首先滿足井下工作人員呼吸所必須的新鮮風(fēng)量有效的稀釋和排除礦井生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓦斯和各種有毒有害氣體達(dá)到允許的濃度給井下工作人員創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境所以要保證井下風(fēng)流的質(zhì)量（成分、溫度、濕度和速度）和數(shù)量符合國(guó)家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，防止各種傷害和爆炸事故，保障井下人員身體健康和生命安全。第3頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二人呼吸所需要的氧氣量狀態(tài)靜止工作勞動(dòng)強(qiáng)度大需氧量(l/min)0.251--3>3氧氣濃度和人的感覺(jué)間的關(guān)系氧氣濃度（%）17%15%10-12%人的感覺(jué)工作時(shí)喘息和呼吸困難失去勞動(dòng)能力喪失理智時(shí)間長(zhǎng)會(huì)死亡第4頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二不同國(guó)家關(guān)于氧氣濃度的規(guī)定國(guó)家或組織國(guó)際勞工局俄羅斯德國(guó)美國(guó)日本地點(diǎn)進(jìn)風(fēng)流工作地點(diǎn)行人巷道氧氣濃度（%）192019第5頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二瓦斯、二氧化碳和氫氣的允許濃度按本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。礦井中所有氣體的濃度均按體積的百分比計(jì)算。第6頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二CH4V1m1干空氣V2m2氣體的濃度的表示方法

甲烷所占的體積的百分比甲烷所占的質(zhì)量的百分比第7頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井氣候條件礦井氣候條件是指井下空氣溫度、濕度和風(fēng)速三者的綜合作用。人不論在體息或在工作時(shí)，身體不斷的產(chǎn)生熱量和散失熱量，以保持熱平衡，使體溫保持在36.5-37℃，如果失去了這種平穩(wěn)，人體就感到不舒服。這種熱平衡直接受周?chē)鷼夂驐l件的影響。因此，氣候條件的好壞，對(duì)人體的健康和勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高有著密切的關(guān)系。第8頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二溫度和濕度的測(cè)定第9頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第10頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二2.《煤礦安全規(guī)程》

對(duì)風(fēng)流的“質(zhì)”和“量”的要求礦井通風(fēng)管理就是要讓風(fēng)流“有序流動(dòng)、按需分配”。具體就是要保證風(fēng)流的“質(zhì)”和“量”。

風(fēng)流的質(zhì)包括風(fēng)流中氧氣的濃度瓦斯和各種有毒有害氣體的濃度風(fēng)流的速度、風(fēng)流的溫度和濕度煤礦安全規(guī)程中對(duì)這些都有具體的規(guī)定。第11頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第三章通風(fēng)、瓦斯、煤塵和安全監(jiān)測(cè)。該章共四節(jié)、60條（第106-165條），占《規(guī)程》條文總數(shù)的11.5%第一節(jié)中對(duì)井下空氣成分、井巷中的風(fēng)流速度、生產(chǎn)礦井采掘工作面的空氣溫度、礦井風(fēng)量和通風(fēng)系統(tǒng)、局部通風(fēng)、通風(fēng)機(jī)的使用和安裝及檢修，以及對(duì)通風(fēng)機(jī)構(gòu)的設(shè)置、人員配備提出了具體的要求。煤礦安全規(guī)程中對(duì)風(fēng)流質(zhì)量的規(guī)定第12頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)中，對(duì)礦井瓦斯等級(jí)劃分，礦井總回風(fēng)，采區(qū)、采掘工作面回風(fēng)流和工作面風(fēng)流及局部積聚的瓦斯?jié)舛茸髁艘?guī)定，并提出了遇有超限時(shí)應(yīng)采取的安全措施；對(duì)瓦斯抽放設(shè)施、管理制度和工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以及瓦檢員、通風(fēng)員和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部應(yīng)負(fù)的責(zé)任提出了要求。在第三、四節(jié)中，對(duì)井下產(chǎn)生煤塵的地點(diǎn)必須采取的綜合防塵措施和礦井防塵灑水管路系統(tǒng)和礦井安全監(jiān)測(cè)工作的領(lǐng)導(dǎo)、管理，以及安全監(jiān)測(cè)儀的使用、維護(hù)管理和安裝、維修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也作了規(guī)定。第13頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二關(guān)于風(fēng)流中氧氣、瓦斯和各種有毒有害氣體濃度的規(guī)定第100條井下空氣成分必須符合下列要求：采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，氧氣濃度不低于20%，二氧化碳濃度不超過(guò)0.5%。有害氣體的濃度不超過(guò)表1規(guī)定。第14頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二關(guān)于空氣溫度的規(guī)定第102條進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度（干球溫度，下同）必須在2℃以上。生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26℃，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過(guò)30℃；當(dāng)空氣溫度超過(guò)時(shí)，必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間，并給予高溫保健待遇。采掘工作面的空氣溫度超過(guò)30℃、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過(guò)34℃時(shí)，必須停止作業(yè)。新建、改擴(kuò)建礦井設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行礦井風(fēng)溫預(yù)測(cè)計(jì)算，超溫地點(diǎn)必須有制冷降溫設(shè)計(jì)，配齊降溫設(shè)施。第15頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第101條井巷中的風(fēng)流速度應(yīng)符合表2要求。關(guān)于風(fēng)流速度的規(guī)定第16頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過(guò)8m/s；梯子間四周經(jīng)封閉后，井筒中的最高允許風(fēng)速可按表2規(guī)定執(zhí)行。無(wú)瓦斯涌出的架線電機(jī)車(chē)巷道中的最低風(fēng)速可低于表2的規(guī)定值，但不得低于0.5m/s。綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于表2的規(guī)定值，但不得超過(guò)5m/s。第17頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二為什么要規(guī)定各種井巷中的最低和最高風(fēng)速？

防止瓦斯的局部積聚和邊界層瓦斯積存對(duì)采區(qū)巷道和采掘工作面的最低風(fēng)速的規(guī)定，主要是考慮了使巷道中的風(fēng)流完全呈紊流狀態(tài)流動(dòng)，這樣流入井巷中的新鮮風(fēng)流就能較有效地稀釋礦層和生產(chǎn)過(guò)程中逸出的有害氣體，并隨風(fēng)流流向回風(fēng)流。第18頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài)第19頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài)常以雷諾數(shù)Re來(lái)判斷流體進(jìn)入紊流狀態(tài)

--風(fēng)流速度，m/s；d–巷道的水利直徑，m。對(duì)于非圓形巷道；

--空氣的動(dòng)力粘性系數(shù)，m2/s；

s為井巷斷面，m2；U為井巷周長(zhǎng)，m。第20頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二當(dāng)空氣溫度為150C時(shí)，因井下巷道斷面積一般都大于2m2，若按規(guī)定的最低風(fēng)速0.15m/s計(jì)算，假定巷道為梯形斷面，則：由上式計(jì)算結(jié)果表明，按《規(guī)程》表2中規(guī)定的風(fēng)速最低限，都能使井巷中風(fēng)流流動(dòng)呈現(xiàn)紊流狀態(tài)。=14.4x10-6m2/s。第21頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二對(duì)于有瓦斯涌出的架線電機(jī)車(chē)大巷，本條文也規(guī)定了最低風(fēng)速為1.0m/s的要求。這主要是考慮了由于風(fēng)速低在大巷的頂部容易積聚瓦斯，形成瓦斯層（又稱(chēng)瓦斯云），當(dāng)架線電機(jī)車(chē)通過(guò)時(shí)常會(huì)發(fā)生瓦斯燃燒與爆炸事故。第22頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二最高允許風(fēng)速的規(guī)定井巷中的最高允許風(fēng)速的規(guī)定，主要是從人體的勞動(dòng)安全和健康及作業(yè)環(huán)境的要求來(lái)考慮的。大巷中風(fēng)速超過(guò)一定的數(shù)值，行走不便，聽(tīng)覺(jué)也受一定的影響，在一些機(jī)車(chē)巷道中行走安全性差。采掘工作面和采區(qū)的最高允許風(fēng)速的規(guī)定，主要是從采掘工作面和采區(qū)風(fēng)巷的通風(fēng)能力和防塵防止粉塵飛揚(yáng)等因素考慮的。風(fēng)速過(guò)高對(duì)降塵不利。一般認(rèn)為最優(yōu)排塵風(fēng)速為1.5-2.0m/s。第23頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二綜合機(jī)械化采煤工作面，由于產(chǎn)量高、瓦斯涌出量大所以要求增大工作面的供風(fēng)量，提出了提高綜采工作面的風(fēng)速要求。規(guī)定在采取煤層注水濕潤(rùn)煤體和采煤機(jī)噴霧降塵措施后，可以適當(dāng)加大風(fēng)速，但是不得超過(guò)5.0m/s。一般綜采工作面的供風(fēng)量可達(dá)到1800-2400m3/min（工作面平均斷面按6.0-8.0m2計(jì)算）。第24頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井需要的風(fēng)量第103條礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計(jì)算，并選取其中的最大值：（一）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。（二）按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。各地點(diǎn)的實(shí)際需要風(fēng)量，必須使該地點(diǎn)的風(fēng)流中的瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度，風(fēng)速以及溫度，每人供風(fēng)量符合本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。按實(shí)際需要計(jì)算風(fēng)量時(shí)，應(yīng)避免備用風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小。煤礦企業(yè)應(yīng)根據(jù)具體條件制定風(fēng)量計(jì)算方法，至少每5年修訂1次。第25頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二？每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3采掘工作面強(qiáng)度大的工人，每人的耗氧量可按3L/min計(jì)算，吸入新鮮空氣的氧氣濃度為20.9%，假設(shè)吸入的氧氣全部變成二氧化碳（呼吸系數(shù)=1），則維持呼吸需要空氣第26頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二如果要保持工作地點(diǎn)的氧氣濃度為20%，當(dāng)廢氣量為14.35L/min時(shí)，對(duì)該地區(qū)每人每分鐘所需供給的風(fēng)量為：20.9%20.0%3L/人第27頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二因?yàn)槿说暮粑徽荚摰貐^(qū)全部物質(zhì)的總耗氧量的一小部分，設(shè)人耗氧量占該地區(qū)全部物質(zhì)的總耗氧量的8.3%，則為了滿足該地區(qū)全部物質(zhì)耗氧量的要求，還必須計(jì)算滿足此要求的以人數(shù)為計(jì)算單位的風(fēng)量D（即為需要供給的每人風(fēng)量）第28頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二以上近似計(jì)算表明：以人數(shù)為計(jì)算單位的風(fēng)量，是和人耗氧量占該地區(qū)全部物質(zhì)的總耗氧量的百分?jǐn)?shù)有關(guān)。但不是所有工作地點(diǎn)都是8.3%。機(jī)械化程度高，產(chǎn)量越大，人越少，這個(gè)百分?jǐn)?shù)就越少，D值就越大，反之，D值就越小。第29頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二30確定各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量原則1.滿足每人每分鐘4m3的要求2.按沼氣和二氧化碳涌出量計(jì)算，回風(fēng)流的沼氣濃度不得超過(guò)1%3.按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算，保證有良好的氣候條件4.按炸藥量計(jì)算5.按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算6.按規(guī)定的最低和最高風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算用以上方法對(duì)采區(qū)內(nèi)每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的回采工作面、備用工作面、掘進(jìn)工作面選擇最大值作為該用風(fēng)地點(diǎn)所需要的風(fēng)量第30頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二按使用炸藥量計(jì)算25——每使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；

——工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg第31頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫℃工作面風(fēng)速m/s<1515~1818~2020~2323~260.3~0.50.5~0.80.8~1.01.0~1.51.5~1.8第32頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二煤礦安全規(guī)程中關(guān)于通風(fēng)的其他規(guī)定第105條礦井必須建立測(cè)風(fēng)制度，每10天進(jìn)行1次全面測(cè)風(fēng)。對(duì)采掘工作面和其他用風(fēng)地點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)測(cè)風(fēng)，每次測(cè)風(fēng)結(jié)果應(yīng)記錄并寫(xiě)在測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上。應(yīng)根據(jù)測(cè)風(fēng)結(jié)果采取措施，進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。第106條礦井必須有足夠數(shù)量的通風(fēng)安全檢測(cè)儀表。儀表必須由國(guó)家授權(quán)的安全儀表計(jì)量檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢驗(yàn)。第33頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二

第110條

箕斗提升井或裝有帶式輸送機(jī)的井筒兼作風(fēng)井使用時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：箕斗提升井兼作回風(fēng)井時(shí)，井上下裝、卸載裝置和井塔（架）必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不得超過(guò)15％，并應(yīng)有可靠的防塵措施。裝有帶式輸送機(jī)的井筒兼作回風(fēng)井時(shí)，井筒中的風(fēng)速不得超過(guò)6m/s，且必須裝設(shè)甲烷斷電儀?；诽嵘蜓b有帶式輸送機(jī)的井筒兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，箕斗提升井筒中的風(fēng)速不得超過(guò)6m/s、裝有帶式輸送機(jī)的井筒中的風(fēng)速不得超過(guò)4m/s，并應(yīng)有可靠的防塵措施，井筒中必須裝設(shè)自動(dòng)報(bào)警滅火裝置和敷設(shè)消防管路。第34頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第111條

進(jìn)風(fēng)井口必須布置在粉塵、有害和高溫氣體不能侵入的地方。已布置在粉塵、有害和高溫氣體能侵入的地點(diǎn)的，應(yīng)制定安全措施。第114條采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)同一采區(qū)內(nèi)，同一煤層上下相連的2個(gè)同一風(fēng)路中的采煤工作面、采煤工作面與其相連接的掘進(jìn)工作面、相鄰的2個(gè)掘進(jìn)工作面，布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，在制定措施后，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)1次。第35頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二采區(qū)內(nèi)為構(gòu)成新區(qū)段通風(fēng)系統(tǒng)的掘進(jìn)巷道或采煤工作面遇地質(zhì)構(gòu)造而重新掘進(jìn)的巷道，布置獨(dú)立通風(fēng)確有困難時(shí)，其回風(fēng)可以串入采煤工作面，但必須制定安全措施，且串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)1次；構(gòu)成獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)后，必須立即改為獨(dú)立通風(fēng)。第36頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二對(duì)于本條規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)，必須在進(jìn)入被串聯(lián)工作面的風(fēng)流中裝設(shè)甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過(guò)0.5%，其他有害氣體濃度都應(yīng)符合本規(guī)程第一百條的規(guī)定。

第37頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第116條采掘工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒頂區(qū)。無(wú)煤柱開(kāi)采沿空送巷和沿空留巷時(shí)，應(yīng)采取防止從巷道的兩幫和頂部向采空區(qū)漏風(fēng)的措施。水采工作面由采空區(qū)回風(fēng)時(shí)，工作面必須有足夠的新鮮風(fēng)流，工作面及其回風(fēng)巷的風(fēng)流中的瓦斯和二氧化碳濃度必須符合本規(guī)程第一百三十六條、第一百三十八條和第一百三十九條的規(guī)定。第38頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第131條井下充電室必須有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。井下充電室，在同一時(shí)間內(nèi)，5t及其以下的電機(jī)車(chē)充電電池的數(shù)量不超過(guò)3組、5t以上的電機(jī)車(chē)充電電池的數(shù)量不超過(guò)1組時(shí)，可不采用獨(dú)立的風(fēng)流通風(fēng)，但必須在新鮮風(fēng)流中。井下充電室風(fēng)流中以及局部積聚處的氫氣濃度，不得超過(guò)0.5%。第39頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二403．礦井通風(fēng)阻力和通風(fēng)動(dòng)力礦井通風(fēng)阻力

風(fēng)流流動(dòng)時(shí)，必須具有一定的能量（通風(fēng)壓力），用以克服井巷及空氣分子間的摩擦對(duì)風(fēng)流所產(chǎn)生的阻力和風(fēng)流本身劇烈的沖擊產(chǎn)生的能量損失。一般通風(fēng)阻力分為摩擦阻力和局部阻力兩類(lèi)。

通風(fēng)阻力

h=摩擦阻力hf+局部阻力hL第40頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二摩擦阻力摩擦阻力是井巷周壁與風(fēng)流互相摩擦以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦產(chǎn)生的阻力，由此阻力引起的風(fēng)壓損失既稱(chēng)為摩擦阻力損失。通常摩擦阻力要占總阻力的80-90%，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，選擇通風(fēng)機(jī)主要參數(shù)，也是生產(chǎn)中分析和改善通風(fēng)系統(tǒng)工作的主要對(duì)象。第41頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二摩擦阻力的計(jì)算式中--井巷的摩擦阻力系數(shù)，與巷道形狀、支護(hù)形式等因素有關(guān)；

L—巷道長(zhǎng)度；

U—巷道斷面的周長(zhǎng)；

Q—通過(guò)該段巷道的風(fēng)量；

Rf—摩擦風(fēng)阻。第42頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二井巷通風(fēng)阻力是引起風(fēng)壓損失的主要根源。降低井巷通風(fēng)阻力，特別是降低摩擦阻力，就能用較少的風(fēng)壓消耗而通過(guò)較多的風(fēng)量。往往原來(lái)是阻力大、通風(fēng)困難的礦井降低阻力后即變?yōu)樽枇π　⑼L(fēng)容易的礦井。所以降低井巷通風(fēng)阻力對(duì)改善礦井的通風(fēng)狀況，進(jìn)行安全生產(chǎn)，節(jié)約通風(fēng)動(dòng)力費(fèi)用有著重要的意義。第43頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二降低摩擦阻力的方法從上述關(guān)系可以看出，降低摩擦阻力的方法就是降低摩擦風(fēng)阻Rf。降低摩擦風(fēng)阻的主要措施有：

降低摩擦阻力系數(shù)擴(kuò)大巷道斷面積S

減少周界長(zhǎng)度U

減少巷道長(zhǎng)度L第44頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二局部阻力風(fēng)流流經(jīng)井巷的某些局部地點(diǎn)----突然擴(kuò)大或縮小、轉(zhuǎn)彎、交叉以及堆積物或礦車(chē)等，由于速度或方向發(fā)生突然的變化，導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生劇烈的沖擊，形成極為紊亂的渦流，從而損失能量。造成這種沖擊與渦流的阻力稱(chēng)為局部阻力，由此產(chǎn)生的風(fēng)壓損失就叫做局部阻力損失。第45頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二式中

RL—局部風(fēng)阻第46頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二降低局部通風(fēng)阻力的措施可以通過(guò)降低局部風(fēng)阻來(lái)降低局部通風(fēng)阻力。在容易發(fā)生局部阻力的地點(diǎn)，把連接的邊緣作成斜線形或圓弧形，在巷道轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)或內(nèi)外兩側(cè)成斜線形或圓弧形，將位于風(fēng)流正面的某些必要構(gòu)件或設(shè)備作成流線形等。盡量避免在主要巷道內(nèi)任意停放礦車(chē)、堆積木材、器材等。由于局部阻力和通過(guò)該處風(fēng)量的平方成正比，所以應(yīng)努力作到降低高風(fēng)量處的局部阻力。特別注意降低總回風(fēng)道和風(fēng)峒的局部阻力。為此要及時(shí)清掃風(fēng)峒內(nèi)的堆積物，把井下風(fēng)流進(jìn)入風(fēng)峒的轉(zhuǎn)彎處作成圓滑的壁面，設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板等。第47頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二總阻力通風(fēng)阻力h=摩擦阻力hf+局部阻力hL對(duì)于特定井巷，當(dāng)空氣密度和摩擦阻力系數(shù)不變時(shí)，其風(fēng)阻R為定值。第48頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井等積孔用礦井總風(fēng)阻來(lái)表示礦井通風(fēng)難易程度，不夠形象，且單位又復(fù)雜。因此，常用礦井等積孔作為衡量礦井通風(fēng)難易程度的指標(biāo)。假定在無(wú)限空間有一薄壁，在薄壁上開(kāi)一面積為A的孔口，如圖所示。當(dāng)孔口通過(guò)的風(fēng)量等于礦井風(fēng)量，而且孔口兩側(cè)的風(fēng)壓差等于礦井通風(fēng)阻力時(shí)，則孔口面積A稱(chēng)為該礦井的等積孔。第49頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二等積孔可以表示礦井通風(fēng)的難易程度，且單位簡(jiǎn)單，又比較形象。同理，礦井中任一段井巷的風(fēng)阻也可換算為等積孔，但實(shí)際意義不大。根據(jù)礦井總風(fēng)阻或等積孔，通常把礦井按通風(fēng)難易程度分為三級(jí)。礦井通風(fēng)難易程度第50頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二井巷阻力特性用縱坐標(biāo)表示通風(fēng)阻力(或壓力)，橫坐標(biāo)表示通過(guò)風(fēng)量，當(dāng)風(fēng)阻為及時(shí)，則每一風(fēng)量Q值，便有一阻力h，值與之對(duì)應(yīng)，根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)(Q，h)即可畫(huà)出一條拋物線，如圖所示。這條曲線就叫該井巷的阻力特性曲線。風(fēng)阻R越大，曲線越陡。Qh1h200052.551010201522.5452040802562.51253090180R1=0.1NS3/m8,R2=0.2NS3/m8

Q(m3/s)h(pa)第51頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井通風(fēng)動(dòng)力為了克服礦井風(fēng)流在井巷中流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的通風(fēng)阻力，就必須給礦井風(fēng)流提供能量，所提供的能量叫做礦井通風(fēng)動(dòng)力。這種能量的產(chǎn)生如果是由通風(fēng)機(jī)造成的，則稱(chēng)為機(jī)械風(fēng)壓；若是礦井自然條件產(chǎn)生的，則稱(chēng)為自然風(fēng)壓。機(jī)械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓均是礦井通風(fēng)動(dòng)力，用以克服礦井的通風(fēng)阻力，促使空氣流動(dòng)。第52頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二自然通風(fēng)定義：利用自然因素產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做自然通風(fēng)產(chǎn)生：自然風(fēng)壓是由于礦井通風(fēng)系統(tǒng)閉合回路中各點(diǎn)風(fēng)流的密度存在差異而形成的。大?。旱V井的自然風(fēng)壓hn一般都比較小，一般不大于200-300pa，是礦井通風(fēng)的次要?jiǎng)恿?/p>

第53頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第54頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二影響：對(duì)通風(fēng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械風(fēng)壓有一定的影響，有時(shí)需要了解它的數(shù)量變化。可根據(jù)當(dāng)?shù)厮募練鉁氐淖兓?guī)律，在某一年每個(gè)季節(jié)內(nèi)選擇hn最大和最小時(shí)進(jìn)行測(cè)定，掌握自然風(fēng)壓的變化規(guī)律。規(guī)程規(guī)定：由于自然風(fēng)壓很小。且不穩(wěn)定，所以《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：每一礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)。第55頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二自然風(fēng)壓對(duì)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓影響炎熱夏季的礦區(qū)，礦井自然風(fēng)壓可能反對(duì)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，使礦井風(fēng)量減少，這時(shí)要采取提高主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的措施。此外自然風(fēng)壓可能會(huì)改變某些井巷內(nèi)的風(fēng)流方向，要注意預(yù)防。例如某礦通風(fēng)系統(tǒng)如圖所示，曾經(jīng)發(fā)生夏季平峒1-2內(nèi)風(fēng)流停止，圍巖裂隙涌出瓦斯積聚，因在喂煤機(jī)附近不慎因電火花引起瓦斯爆炸。

第56頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二機(jī)械通風(fēng)定義：利用通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)與自然風(fēng)壓采用機(jī)械通風(fēng)的礦井，自然風(fēng)壓也是始終存在的，并在各個(gè)時(shí)期內(nèi)影響著礦井的通風(fēng)工作，在通風(fēng)管理工作中應(yīng)給予充分重視，特別是高沼氣礦井尤應(yīng)注意。第57頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦用通風(fēng)機(jī)：按其服務(wù)范圍和作用不同，可分為主要通風(fēng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)主要通風(fēng)機(jī)）、輔助通風(fēng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)輔扇）和局部通風(fēng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)局部通風(fēng)機(jī)）。主要通風(fēng)機(jī)好象是礦井的“肺臟”，對(duì)礦井安全生產(chǎn)、職工的健康關(guān)系很大。礦井主要通風(fēng)機(jī)不停的運(yùn)轉(zhuǎn)著，它所消耗的電量約占全礦井用電量的20-30%，個(gè)別礦井甚至高達(dá)50%，故合理地選擇通風(fēng)機(jī)，在經(jīng)濟(jì)上也有很大的意義。第58頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線

和通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)風(fēng)量通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓力礦井通風(fēng)阻力10350102034840303209040280160502002506050360第59頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦用通風(fēng)機(jī)分類(lèi)：（按其構(gòu)造分）軸流式通風(fēng)機(jī)：當(dāng)?shù)V井總風(fēng)阻變化時(shí)，風(fēng)量變化較小適用于風(fēng)阻變化大要求風(fēng)量變動(dòng)小的礦井離心式通風(fēng)機(jī)：當(dāng)?shù)V井總風(fēng)阻變化時(shí)，風(fēng)量變化較大風(fēng)量調(diào)節(jié)比較方便第60頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線和工況點(diǎn)通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線：對(duì)于任何一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，其風(fēng)壓Hf、功率Nf、效率與通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf之間存在有一定的關(guān)系，反映該通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓、功率、效率和通風(fēng)機(jī)風(fēng)量之間關(guān)系的一組曲線叫做該通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。

通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線與礦井風(fēng)阻特性曲線在同一坐標(biāo)圖上的交點(diǎn)叫做通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)或工作點(diǎn)。第61頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二對(duì)主要通風(fēng)機(jī)的要求第121條礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)的安裝和使用應(yīng)符合下列要求：主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面；裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5%，有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15%。必須保證主要通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中1套作備用，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10min內(nèi)開(kāi)動(dòng)。在建井期間可安裝1套通風(fēng)機(jī)和1部備用電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的2套不同能力的主要通風(fēng)機(jī)，在滿足生產(chǎn)要求時(shí)，可繼續(xù)使用。第62頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二對(duì)主要通風(fēng)機(jī)的要求裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門(mén)，防爆門(mén)每6個(gè)月檢查維修1次。第63頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二防爆門(mén)

防爆門(mén)是指裝有通風(fēng)機(jī)的井筒為防止瓦斯爆炸時(shí)毀壞風(fēng)饑的安全設(shè)施。其作用有二：一是當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)，防爆門(mén)能被氣浪沖開(kāi)，爆炸波直接沖入大氣，從而起到保護(hù)通風(fēng)機(jī)的作用。二是當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，打開(kāi)防爆門(mén)，可使礦井保持自然通風(fēng)。三是可以起防止風(fēng)流短路的作用第64頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二對(duì)主要通風(fēng)機(jī)的要求嚴(yán)禁采用局部通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用。至少每月檢查1次主要通風(fēng)機(jī)。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時(shí)，必須經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入使用前，必須進(jìn)行1次通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少進(jìn)行1次性能測(cè)定。第65頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井通風(fēng)動(dòng)力和礦井通風(fēng)阻力的關(guān)系礦井通風(fēng)動(dòng)力給礦井風(fēng)流提供能量，用這部分的能量來(lái)克服礦井通風(fēng)阻力。在任何一個(gè)閉合回路中，礦井通風(fēng)動(dòng)力等于礦井通風(fēng)阻力。Hf+HN=HHf

—閉合回路中通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓；HN

—閉合回路中的自然風(fēng)壓；

H—閉合回路中各巷道通風(fēng)阻力之和第66頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二二號(hào)風(fēng)機(jī)回路1-2-3-4-6-7-1，該回路的自然風(fēng)壓為Hn2：Hf2+Hn2=h12+h23+h34+h46+h67回路1-2-3-5-6-7-1，該回路的自然風(fēng)壓為Hn3：Hf2+Hn3=h12+h23+h35+h56+h67一號(hào)風(fēng)機(jī)回路1-2-8-9-1，該回路的自然風(fēng)壓為Hn1，則：Hf1+Hn1=h12+h28+h89第67頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二上述方程式可以看出：當(dāng)某一臺(tái)通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)發(fā)生改變時(shí)，會(huì)引起礦井總風(fēng)量的變化，從而導(dǎo)致另外一臺(tái)通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)的變化。第119條新井投產(chǎn)前必須進(jìn)行1次礦井通風(fēng)阻力測(cè)定，以后每3年至少進(jìn)行1次。礦井轉(zhuǎn)入新水平生產(chǎn)或改變一翼通風(fēng)系統(tǒng)后，必須重新進(jìn)行礦井通風(fēng)阻力測(cè)定。第68頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二4.礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)容通風(fēng)方式：進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的布置方式，可分為中央式、對(duì)角式和混合式三類(lèi)。通風(fēng)方法：礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，可分為抽出式、壓入式和壓抽混合式等三種。通風(fēng)網(wǎng)路：采區(qū)或礦井通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)路的連接形式。通常用不按比例的單線條示意圖來(lái)表示，叫做通風(fēng)網(wǎng)路圖。它是分析、研究采區(qū)或礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理性、解算網(wǎng)路、改善通風(fēng)管理等的基礎(chǔ)資料。第69頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二中央式通風(fēng)系統(tǒng)mn中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)第70頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二對(duì)角通風(fēng)式系統(tǒng)第71頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法第72頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二對(duì)礦井（采區(qū)）通風(fēng)系統(tǒng)的要求在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，必須遵守安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)合理等原則，故應(yīng)滿足下列基本要求：采掘工作面、峒室應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)，要按照瓦斯、氣候條件等的實(shí)際需要配風(fēng)，并符合衛(wèi)生要求。（第113條、第114條）保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性。在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，應(yīng)消除對(duì)角風(fēng)路或使其數(shù)量盡可能減少。（第115條）第73頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二角聯(lián)風(fēng)路風(fēng)流的穩(wěn)定性第74頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二通風(fēng)網(wǎng)路簡(jiǎn)單，以便在發(fā)生事故時(shí)易于控制風(fēng)流和撤退人員。為此，在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中盡量減少通風(fēng)構(gòu)筑物（如風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋等）的數(shù)量。第118條采區(qū)漏風(fēng)量應(yīng)當(dāng)盡量減少。進(jìn)入工作面的新鮮風(fēng)流在其流動(dòng)路線上被加熱與被污染的程度最?。ǖ?09條、第112條、第116條、第131條）要有利于采空區(qū)瓦斯的合理排放及防止采空區(qū)遺留煤自燃。（第116條）第75頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二控制風(fēng)流的設(shè)施

因?yàn)樯a(chǎn)的需要，井下的各種巷道總是縱橫交錯(cuò)，彼此貫通，它們對(duì)風(fēng)量的需求不盡一致。為了保證風(fēng)流按擬定的路線流動(dòng)，使各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)得到所需要的風(fēng)量，就必須在某些巷道內(nèi)建筑相應(yīng)的設(shè)施，對(duì)風(fēng)流進(jìn)行控制。我們稱(chēng)這些設(shè)施為控制風(fēng)流的設(shè)施，也稱(chēng)通風(fēng)構(gòu)筑物，它是礦井通風(fēng)設(shè)施的重要組成部分?？刂骑L(fēng)流的設(shè)施可分為2大類(lèi)：一為引導(dǎo)風(fēng)流的設(shè)施，一為隔斷風(fēng)流的設(shè)施。

第76頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二風(fēng)量按需調(diào)節(jié)目的井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量必須保證質(zhì)量，按需供應(yīng)，不能任其自流，否則安全生產(chǎn)就沒(méi)有保證。為此，就需要采取控制或調(diào)節(jié)風(fēng)量的措施。風(fēng)量的按需調(diào)節(jié)也是通風(fēng)管理工作的重要一環(huán)。調(diào)節(jié)種類(lèi)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)和礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)

第77頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二局部風(fēng)量調(diào)節(jié)采區(qū)內(nèi)、采區(qū)之間和各水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)對(duì)全礦井的總風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)局部風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法增加風(fēng)阻調(diào)節(jié)法降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法增加風(fēng)壓調(diào)節(jié)法第78頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二根據(jù)圖示的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出各個(gè)分支的通風(fēng)阻力：進(jìn)風(fēng)風(fēng)路分支1-2的通風(fēng)阻力回風(fēng)風(fēng)路分支3-4的通風(fēng)阻力I號(hào)采區(qū)2-I-3的通風(fēng)阻力II號(hào)采區(qū)2-II-3的通風(fēng)阻力第79頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf=Q12=Q34=QI+QII=100m3通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓第80頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二I號(hào)采區(qū)實(shí)際需要風(fēng)量QI’=45m3/s

II號(hào)采區(qū)實(shí)際需要風(fēng)量QII’=55m3/s

所以必須對(duì)通過(guò)兩個(gè)采區(qū)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)兩個(gè)采區(qū)通過(guò)實(shí)際所需要風(fēng)量時(shí)的風(fēng)壓或通風(fēng)阻力為：I號(hào)采區(qū)II號(hào)采區(qū)第81頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二可見(jiàn)，當(dāng)通過(guò)兩個(gè)采區(qū)的風(fēng)量為實(shí)際所需要的風(fēng)量時(shí)，兩個(gè)采區(qū)通風(fēng)阻力不相等，I號(hào)采區(qū)的通風(fēng)阻力比II號(hào)采區(qū)的通風(fēng)阻力高306.25pa。所以必須進(jìn)行調(diào)節(jié)。第82頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二增阻調(diào)節(jié)法增加II號(hào)采區(qū)的風(fēng)阻值，使其通風(fēng)阻力與I號(hào)采區(qū)的通風(fēng)阻力相等。需要增加阻力306.25pa。須增加風(fēng)阻值增阻調(diào)節(jié)時(shí)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓應(yīng)該為：增阻調(diào)節(jié)法的實(shí)質(zhì)就是以阻力較大的風(fēng)路的阻力值為依據(jù)，在阻力較小的風(fēng)路中增加一項(xiàng)局部阻力，使并聯(lián)區(qū)段各條風(fēng)路的阻力達(dá)到平衡。第83頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二降阻調(diào)節(jié)法降低I號(hào)采區(qū)的風(fēng)阻值，使其通風(fēng)阻力與II號(hào)采區(qū)的通風(fēng)阻力相等。需要降低阻力306.25pa。須降低風(fēng)阻值降阻時(shí)通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓應(yīng)該為：降阻調(diào)節(jié)法的實(shí)質(zhì)與增阻調(diào)節(jié)法相反，就是以阻力較小的風(fēng)路的阻力值為依據(jù)，在阻力較大的風(fēng)路中設(shè)法降低風(fēng)阻，使網(wǎng)孔中各條風(fēng)路的阻力達(dá)到平衡。第84頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二增加風(fēng)壓調(diào)節(jié)法就是在阻力大的風(fēng)路中安設(shè)輔扇輔扇的風(fēng)量應(yīng)為=45m3/s

輔扇的風(fēng)壓應(yīng)為安設(shè)輔扇后通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓應(yīng)該為：第85頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二第一百二十五條礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，如果某一分區(qū)風(fēng)路的風(fēng)阻過(guò)大，主要通風(fēng)機(jī)不能供給其足夠風(fēng)量時(shí)，可在井下安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)，但必須供給輔助通風(fēng)機(jī)房新鮮風(fēng)流；在輔助通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)期間，必須打開(kāi)繞道風(fēng)門(mén)。嚴(yán)禁在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)。第86頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)V井（或一翼）總風(fēng)量不足或過(guò)剩時(shí)，需調(diào)節(jié)總分量，也就是調(diào)整主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。措施有改變主要通風(fēng)機(jī)的工作特性1.改變主要通風(fēng)機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速2.軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角度離心式風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器葉片角度改變礦井總風(fēng)阻1.風(fēng)峒閘門(mén)調(diào)節(jié)法2.降低礦井總風(fēng)阻

Rf2Rf3Rf1HfQf第87頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井通風(fēng)能力核定第104條必須按實(shí)際供風(fēng)量核定礦井產(chǎn)量。目前有些生產(chǎn)礦井或改建礦井，生產(chǎn)系統(tǒng)和地質(zhì)情況已改變或產(chǎn)量增加，但是礦井的通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)能力沒(méi)有做相應(yīng)的調(diào)整，在實(shí)際生產(chǎn)中往往就存在礦井通風(fēng)能力不足的問(wèn)題，生產(chǎn)過(guò)程中往往會(huì)發(fā)生瓦斯超限、風(fēng)量分配不足，通風(fēng)不暢等隱患問(wèn)題，給礦井生產(chǎn)造成被動(dòng)和不安全因素。為此《規(guī)程》規(guī)定必須按礦井通風(fēng)能力（實(shí)際供風(fēng)量）來(lái)核定礦井產(chǎn)量，即“以風(fēng)定產(chǎn)”，保證礦井在生產(chǎn)時(shí)有足夠的風(fēng)量供給，以保證礦井安全生產(chǎn)的要求。我國(guó)在1980年和1991年進(jìn)行了兩次全國(guó)范圍的煤礦生產(chǎn)能力核定，1997年又進(jìn)行了第三次全國(guó)煤礦生產(chǎn)能力核定工作。第88頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二目前使用的通風(fēng)能力核算方法(1)低瓦斯礦井P：根據(jù)礦井通風(fēng)能力核定的年產(chǎn)量（萬(wàn)噸/年）Q：礦井總進(jìn)風(fēng)量(m3/min)q1：平均日產(chǎn)一噸煤需要的風(fēng)量，(m3/t)。由礦務(wù)局（集團(tuán)公司）根據(jù)礦井上年產(chǎn)量和礦井實(shí)際需要風(fēng)量按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定計(jì)算確定K：礦井通風(fēng)系數(shù)，由瓦斯涌出不均衡系數(shù)、備用工作面系數(shù)、礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)組成。大型礦井1.15-1.5，中型礦井1.2-1.45第89頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二(2)高瓦斯礦井P：根據(jù)礦井通風(fēng)能力核定的年產(chǎn)量（萬(wàn)噸/年）Q：礦井總進(jìn)風(fēng)量(m3/min)q2：平均噸煤瓦斯涌出量，(m3/t)。

K：礦井通風(fēng)系數(shù)，1.5-1.9,由瓦斯涌出不均衡系數(shù)、備用工作面系數(shù)、礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)組成。大型礦井取小值，小型礦井大值第90頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井總進(jìn)風(fēng)量Q的確定礦井當(dāng)前運(yùn)行狀況下的通風(fēng)能力Q=礦井總進(jìn)風(fēng)量風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整后的通風(fēng)能力根據(jù)調(diào)整后的風(fēng)網(wǎng)參數(shù),進(jìn)行網(wǎng)路解算求礦井總進(jìn)風(fēng)量Q=礦井總進(jìn)風(fēng)量礦井當(dāng)前的最大通風(fēng)能力風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整、通風(fēng)機(jī)在葉片角度、電機(jī)轉(zhuǎn)速盡可能調(diào)至最大條件進(jìn)行網(wǎng)路解算求礦井總進(jìn)風(fēng)量Q=礦井總進(jìn)風(fēng)量第91頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二5．掘進(jìn)通風(fēng)定義：掘進(jìn)巷道的通風(fēng)稱(chēng)為掘進(jìn)通風(fēng)或局部通風(fēng)。掘進(jìn)通風(fēng)方法礦井總風(fēng)壓通風(fēng)

局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)水利或壓氣引射器通風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是掘進(jìn)巷道的主要通風(fēng)方法。第92頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二礦井總風(fēng)壓通風(fēng)第93頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)通風(fēng)方法局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)：壓入式通風(fēng)、抽出式通風(fēng)混合式通風(fēng)三種方式壓入式局部通風(fēng)示意圖第94頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二抽出式局部通風(fēng)示意圖第95頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)比較

有效吸程

Le

Ls有效射程壓入式通風(fēng)抽出式通風(fēng)安全性（污風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)）有效射程與有效吸程掘進(jìn)巷道涌出瓦斯井巷空氣清新程度風(fēng)筒運(yùn)送方便程度及成本當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采用壓入式通風(fēng)；而當(dāng)以排除粉塵為主的井筒掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式通風(fēng)。第96頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二混合式局部通風(fēng)示意圖混合式通風(fēng)的主要缺點(diǎn)是降低了壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道的風(fēng)量，當(dāng)掘進(jìn)巷道斷面大時(shí)，風(fēng)速就更小，則此段巷道頂板附近易形成瓦斯層狀積聚。因此，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)量要合理匹配，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)，并使風(fēng)筒重疊段的風(fēng)速大于最低風(fēng)速。多用于大斷面長(zhǎng)距離巖巷掘進(jìn)。第97頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二循環(huán)通風(fēng)當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量大于全風(fēng)壓供給設(shè)施通風(fēng)機(jī)巷道的風(fēng)量時(shí)，則部分由局部用風(fēng)地點(diǎn)排出的污濁風(fēng)流，會(huì)再次經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)送往用風(fēng)地點(diǎn)，故稱(chēng)為循環(huán)風(fēng)。第98頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二可控循環(huán)通風(fēng)開(kāi)路循環(huán)風(fēng)：摻有適當(dāng)外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)稱(chēng)為開(kāi)路循環(huán)通風(fēng)。閉路循環(huán)風(fēng)：不摻有外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)。第99頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二循環(huán)通風(fēng)示意圖除塵器1號(hào)風(fēng)機(jī)2號(hào)風(fēng)機(jī)閉路循環(huán)通風(fēng)－

2號(hào)風(fēng)機(jī)工作

1號(hào)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)適用于需要除塵和排出炮煙的掘進(jìn)巷道，在冶金礦山應(yīng)用較多。

閉路循環(huán)通風(fēng)無(wú)法排出工作面產(chǎn)生的氣體，在煤礦規(guī)程嚴(yán)禁使用循環(huán)通風(fēng)。開(kāi)路循環(huán)通風(fēng)－1、2號(hào)風(fēng)機(jī)同時(shí)工作，有控制的循環(huán)風(fēng)流中污染物的濃度取決于該地區(qū)污染物的產(chǎn)生率和流過(guò)該地區(qū)的新鮮風(fēng)量的大小。第100頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二前進(jìn)式采煤工作面超前平巷掘進(jìn)頭的通風(fēng)－可控循環(huán)通風(fēng)除塵器

工作面采空去除塵器

工作面采空去第101頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二掘進(jìn)通風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)

風(fēng)量的有關(guān)規(guī)定確定局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量所遵循的原則滿足人員呼吸、沖淡有毒有害氣體、炮煙、溫度的要求全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量，局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道中的最低風(fēng)速必須符合本規(guī)程第101條的有關(guān)規(guī)定。第102頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二作為煤礦大型設(shè)備和主要耗電設(shè)備的礦井主要通風(fēng)機(jī)，其耗電量約占煤礦總耗電量的20%左右，因此，煤礦主要通風(fēng)機(jī)的使用和運(yùn)行狀況，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益將產(chǎn)生明顯的影響。通過(guò)對(duì)河南省焦作、義馬、鶴壁和鄭州礦區(qū)1992年、1997年、2004年三個(gè)時(shí)期煤礦主要通風(fēng)機(jī)資料及運(yùn)行狀況的比較分析，談一下煤礦主要通風(fēng)機(jī)的使用狀況與趨勢(shì)，以供參考。6.煤礦主要通風(fēng)機(jī)使用狀況與趨勢(shì)第103頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二6.1主要通風(fēng)機(jī)類(lèi)型、型號(hào)及工作方式1992年、1997年、2004年三個(gè)時(shí)期河南省焦作、義馬、鶴壁和鄭州礦區(qū)煤礦主要通風(fēng)機(jī)類(lèi)型、型號(hào)統(tǒng)計(jì)如表1所示（在下表中，型號(hào)為2K56、2K58、2K60的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)統(tǒng)計(jì)在“2K”列中，型號(hào)為DK、BK、BD的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)統(tǒng)計(jì)在“BDK”列中；其中2004年僅為焦作、鶴壁兩礦區(qū)數(shù)據(jù)）。所有風(fēng)機(jī)的工作方式均為抽出式。

第104頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二表1 煤礦主要通風(fēng)機(jī)類(lèi)型、型號(hào)統(tǒng)計(jì)分類(lèi)時(shí)期類(lèi)型軸流式離心式總計(jì)型號(hào)2By、70B22KBDKGAF其它合計(jì)4-72G4-73其它合計(jì)1992年臺(tái)數(shù)331400249141112675占百分比(%)44.018.7——2.765.318.714.71.334.7100.01997年臺(tái)數(shù)3633463821420034116占百分比(%)31.028.43.45.22.670.712.117.20.029.3100.02004年臺(tái)數(shù)620126044260852占百分比(%)11.538.523.111.50.084.63.811.50.015.4100.0第105頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二新型號(hào)風(fēng)機(jī)1997、2004年與1992年相比，增加了BDK及GAF兩種新型號(hào)風(fēng)機(jī)。BDK、BD系列主要通風(fēng)機(jī)為防爆對(duì)旋軸流式風(fēng)機(jī)，是對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行深層次技術(shù)改造后研制的新型產(chǎn)品，其最高靜壓效率可達(dá)85.2%，噪聲可降至85dB（A）以下。GAF主要通風(fēng)機(jī)是上海鼓風(fēng)機(jī)廠引進(jìn)德國(guó)TLT公司先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的適合礦山使用的高效風(fēng)機(jī)，其風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)節(jié)方便，調(diào)節(jié)范圍大，具有高負(fù)壓、大風(fēng)量、運(yùn)行效率高等特點(diǎn)。第106頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二軸流式風(fēng)機(jī)與離心式風(fēng)機(jī)的比較從風(fēng)機(jī)類(lèi)型來(lái)看，1992年、1997年、2004年三個(gè)時(shí)期軸流式風(fēng)機(jī)所占比例依次為：65.3%、70.7%、84.6%，其比例不斷提高。軸流式風(fēng)機(jī)與離心式風(fēng)機(jī)相比，安裝簡(jiǎn)便，反風(fēng)時(shí)可以反轉(zhuǎn)反風(fēng)，節(jié)約了反風(fēng)道，風(fēng)機(jī)房占地面積小，加之近年來(lái)高效低噪軸流式風(fēng)機(jī)的出現(xiàn)，所以使軸流式風(fēng)機(jī)所占比例上升，也是今后礦用主要通風(fēng)機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)。第107頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二落后風(fēng)機(jī)三個(gè)時(shí)期2By和70B2落后風(fēng)機(jī)所占比例依次是：44.0%、31.0%、11.5%。到2004年，這兩種淘汰型號(hào)的風(fēng)機(jī)從數(shù)量和比例上減少很多，但仍占風(fēng)機(jī)總數(shù)的11.5%，其運(yùn)行效率很低，影響主要通風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。第108頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二6.2主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況從通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率、風(fēng)壓、風(fēng)量這三個(gè)方面對(duì)比分析三個(gè)時(shí)期煤礦主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況。第109頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二6.2.1主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率1992年、1997年、2004年三個(gè)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率統(tǒng)計(jì)如下表所示時(shí)期效率(%)<4040-6060-80>801992年臺(tái)數(shù)2125272占百分比(%)28.033.336.02.71997年臺(tái)數(shù)1934269占百分比(%)21.638.629.510.22004年臺(tái)數(shù)412288占百分比(%)7.723.153.815.4第110頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二運(yùn)行效率提高運(yùn)行效率在60%以上的風(fēng)機(jī)所占比例1992年、1997年、2004年分別是38.7%、39.7%、69.2%，低于40%的分別是28.0%、21.6%、7.7%。由此可見(jiàn)，1992年以來(lái)，大、中型煤礦主要通風(fēng)機(jī)效率明顯提高，這與在用主要通風(fēng)機(jī)的改造、新一代風(fēng)機(jī)的使用、管理水平的提高直接相關(guān)。第111頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二三個(gè)時(shí)期同型號(hào)風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率統(tǒng)計(jì)分類(lèi)類(lèi)型軸流式離心式型號(hào)2By、70B22KBDKGAF平均4-72G4-73平均效率(%)1992年45.255.1——49.060.244.954.11997年55.863.960.060.757.652.444.547.82004年38.871.971.764.262.658.088.080.5第112頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二同型號(hào)風(fēng)機(jī)效率在不同時(shí)期比較BD、BDK、GAF等新一代風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率明顯高于2By和70B2風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率。但也有一些新型風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率較低，原因是風(fēng)機(jī)選型不合理，風(fēng)網(wǎng)和風(fēng)機(jī)的匹配性不好。與新型風(fēng)機(jī)相比，陳舊風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率低。2By和70B2風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率一般在30～50%。若一臺(tái)配用額定功率為630kW的風(fēng)機(jī)，其效率提高10%，則每年大致可節(jié)約耗電量44萬(wàn)kWh，可節(jié)約電費(fèi)22萬(wàn)元。第113頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二6.2.2主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓1992年、1997年、2004年主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓統(tǒng)計(jì)如下表所示時(shí)期Hf(Pa)<500500-10001000-15001500-20002000-3000>300092年臺(tái)數(shù)292817163占百分比(%)2.712.037.322.721.34.097年臺(tái)數(shù)415824338占百分比(%)4.316.38.726.135.98.704年臺(tái)數(shù)02222620占百分比(%)—3.83.83.850.038.5第114頁(yè)，共124頁(yè)，2023年，2月20日，星期二工作風(fēng)壓變化分析三個(gè)時(shí)期工作風(fēng)壓在2000Pa以上的主要通風(fēng)機(jī)占總數(shù)比例分別是25.3%、44.6%、88.5%，其中2004年工作風(fēng)壓在3000Pa以上的風(fēng)機(jī)占38.5%。鶴壁十礦小付井風(fēng)機(jī)風(fēng)壓為3924Pa，