第9章-礦井通風系統(tǒng)教學課件

礦井通風系統(tǒng)是向井下各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的礦井通風網(wǎng)路、通風動力和風流控制設施的總稱。

礦井通風系統(tǒng)按服務范圍分為統(tǒng)一通風和分區(qū)通風，按進風井與回風井在井田范圍內(nèi)的布局分為中央式、對角式和中央對角混合式；按主扇的工作方式分為壓入式、抽出式和壓抽混合式。

階段通風網(wǎng)路、采區(qū)通風網(wǎng)路和通風構(gòu)筑物，也是跡風系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。防止漏風，提高有效風量率是礦井通風系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容。

2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第一節(jié)統(tǒng)一通風和分區(qū)通風

一個礦井構(gòu)成一個整體的通風系統(tǒng)稱為統(tǒng)一通風，劃分成若干個獨立的通風系統(tǒng)，風流互不干擾，稱為分區(qū)通風。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)1按礦體分區(qū)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2

按

階

段

分

區(qū)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)3按采區(qū)分區(qū)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)4按通風方法分區(qū)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第二節(jié)進風井與回風井的布局一、礦井通風系統(tǒng)的類型及其適用條件

按進、回井在井田內(nèi)的位置不同，通風系統(tǒng)可分為中央式、對角式、中央對角混合式。1、中央式

進、回風井均位于礦體走向中央。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2、對角式1）兩翼對角式進風井大致位于礦體走向的中央，兩個回風井位于礦體邊界的兩翼（沿傾斜方向的淺部），稱為兩翼對角式，如果只有一個回風井，且進、回風分別位于礦體的兩翼稱為單翼對角式。

2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)3、混合式

由上述諸種方式混合組成。例如中央并列與兩翼對角混合式等等。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)4影響進回風井布置的因素（1）礦體埋藏淺且較分散（2）投產(chǎn)初期（3）礦體長或分散（4）主要進、回井位置的地質(zhì)條件2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第三節(jié)主扇工作方式與安裝地點

一、主扇工作方式主要通風機的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。1、壓入式

主要通風機安設在入風井口，在壓入式主要通風機作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在高于當?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當主要通風機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風流的壓力降低。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)壓入式2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2、抽出式主要通風機安裝在回風井口，在抽出式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在低于當?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲籂顟B(tài)。當主要通風機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風流的壓力提高，比較安全。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)3、壓抽混合式

在入風井口設一風機作壓入式工作，回風井口設一風機作抽出式工作。通風系統(tǒng)的進風部分處于正壓，回風部分處于負壓，工作面大致處于中間，其正壓或負壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風因而較小。其缺點是使用的通風機設備多，管理復雜。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)4多級機站通風2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)二、礦井通風系統(tǒng)的選擇

根據(jù)礦井設計生產(chǎn)能力，在確保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下，通過對多種個可行的礦井通風系統(tǒng)方案進行技術經(jīng)濟比較后確定。中央式通風系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點。因此，礦井初期宜優(yōu)先采用。當?shù)V區(qū)面積較大時，初期可采用中央通風，逐步過渡為對角式或兩翼對角式。礦井通風方法一般采用抽出式。當?shù)匦螐碗s、露頭發(fā)育老窯多、采用多風井通風有利時，可采用壓入式通風。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)三、主扇安裝地點

主扇可安裝在地表，也可安在井下，一般多安裝任地表。安裝在地表的主要優(yōu)點；安裝、檢修、維護管理比較方便，井下發(fā)生災變事故時，扇風機不易受到損害，便了采取停風、反風或控制風員等應急措施。其缺點：井口密閉、反風裝置和風碩的漏風較大；當?shù)V井較深，工作面距主屈較遠時，沿途漏風大；在地形條件復條的情況下，安裝、建筑費用較高。主扇安裝在地下的優(yōu)點：主扇裝置漏風少；扇風機靠近作業(yè)區(qū)，沿途漏風也少：可利用較多井巷進風或回風，降低通風阻力，密閉工程量較少。其缺點；安裝、搶修和管理不力便；易因井下災害而遭到破壞。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第四節(jié)階段通風網(wǎng)路結(jié)構(gòu)階段通風網(wǎng)路由階段進風巷、階段回風巷、礦井總回風巷和集中回風天井等井巷聯(lián)結(jié)而成。一、主要術語

(1)階段進風巷，通常以階段運輸巷兼作階段進風進。

(2)階段回風巷，通常利用上階段已結(jié)束作業(yè)的運輸巷作為下階段的回風巷。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)(3)總回風巷。在各開采階段的最上部，維護或開鑿一條專用回風巷，用以匯集下部各階段作面所排出的污風，并將其送到回風井，此回風巷稱為總回風巷。建立總回風巷可省掉各階段的回風巷，但需建立集中回風天井。（4）集中回風天井，集中回風天井是沿走向布置的貫通各階段的回風小井，它可將各階段作業(yè)面排出的污風送至上部總回風巷。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)1階梯式2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2平行雙巷式2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)3

棋

盤

式2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)

3、棋盤式通風在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，每隔一定水平距離，保留一條聯(lián)通上下各中段并且通達總回風巷巷的回風天井?；仫L天井用風橋跨過每個運輸巷巷。平巷進風，天井回風其典型布置見上圖所示。各作業(yè)地點的廢風都設法引入回風天井里去，從而克服了工作面的廢風串聯(lián)，但是增加了通風工程量。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)4上下間隔式2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)5梳式2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第五節(jié)采場通風網(wǎng)路及通風方法合理的采場通風網(wǎng)路和通風方法，是保證整個通過系統(tǒng)發(fā)揮有效通風作用的最終環(huán)節(jié)，是整個通風系統(tǒng)的至資組成都分。按各種采礦方法的結(jié)構(gòu)特點，回采作業(yè)面的通風可歸納為；(1)無出礦水平的巷巷型或硐室型采場的通風；(2)有出礦水平的采場的通風；(3)無底柱分段崩落采礦法的通風。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)一、無出礦水平的巷巷型或硐室型采場的通風2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)二、有出礦水平的采場的通風淺孔留礦法2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)三、無底柱分段崩落采礦法的通風2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第六節(jié)通風構(gòu)筑物

礦井通風系統(tǒng)網(wǎng)路中適當位置安設的隔斷、引導和控制風流的設施和裝置，以保證風流按生產(chǎn)需要流動。這些設施和裝置，統(tǒng)稱為通風構(gòu)筑物。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)一、通風構(gòu)筑物通風構(gòu)筑物分為兩大類：一類是通過風流的通風構(gòu)筑物，如主要通風機風硐、反風裝置、風橋、導風板和調(diào)節(jié)風窗；另一類是隔斷風流的通風構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風墻、風簾和風門等。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)1、風門

按設地點：在通風系統(tǒng)中既要隔斷風流又要行人或通車的地方應設立風門。在行人或通車不多的地方，可構(gòu)筑普通風門。而在行人通車比較頻繁的主要運輸巷上，則應構(gòu)筑自動風門。＋－風門表示方式＋－調(diào)節(jié)風門表示方式2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)設置風門的要求：（1）每組風門不少于兩巷，通車風門間距不小于一列車長度，行人風門間距不小于5m。入排風巷巷之間要需設風門處同時設反向風門，其數(shù)量不少于兩巷；（2）風門能自動關閉；通車風門實現(xiàn)自動化，礦井總回風和采區(qū)回風系統(tǒng)的風門要裝有閉鎖裝置；風門不能同時敞開（包括反風門）；（3）門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴密，門扇平整不漏風，門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關門方向傾斜80°至85°；（4）風門水溝要設反水池或擋風簾，通車風門要設底坎，電管路孔要堵嚴；風門前后各5m內(nèi)巷巷支護良好，無雜物、積水、淤泥。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2、風橋

當通風系統(tǒng)中進風巷與回風巷需水平交叉時，為使進風與回風互相隔開需要構(gòu)筑風橋。按其結(jié)構(gòu)不同可分為三種。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)1）繞巷式風橋

開鑿在巖石里，最堅固耐用，漏風少。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2）混凝土風橋

結(jié)構(gòu)緊湊，比較堅固。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)3）鐵筒風橋

可在次要風路中使用。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)3、密閉

密閉是隔斷風流的構(gòu)筑物。設置在需隔斷風流、也不需要通車行人的巷巷中。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務年限的不同而分為兩類：

1）臨時密閉，常用木板、木段等修筑，并用黃泥、石灰抹面。

2）永久密閉，常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。表示方式觀察孔放水孔注漿孔2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)4、導風板應用以下幾種導風板。

1）引風導風板；

2）降阻導風板；

3）匯流導風板

2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第七節(jié)通風系統(tǒng)的漏風及有效風量1、礦井漏風及其危害性有效風量：礦井中流至各用風地點，起到通風作用的風量。漏風：未經(jīng)用風地點而經(jīng)過采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通巷直接流（滲）入回風巷或排出地表的風量。漏風的危害：使工作面和用風地點的有效風量減少，氣候和衛(wèi)生條件惡化，增加無益的電能消耗。減少漏風、提高有效風量是通風管理部門的基本任務。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)2、漏風的分類及原因1）漏風的分類礦井漏風按其地點可分為：（1）外部漏風（或稱井口漏風）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通風機附近的井口、防爆蓋、反風門、調(diào)節(jié)閘門等處的漏風。（2）內(nèi)部漏風（或稱井下漏風）是指井下各種通風構(gòu)筑物的漏風、采空區(qū)以及碎裂的礦柱的漏風。2）漏風的原因當有漏風通路存在，并在其兩端有壓差時，就可產(chǎn)生漏風。漏風風流通過孔隙的流態(tài)，視孔隙情況和漏風大小而異。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)3、礦井漏風率及有效風量率1）礦井有效風量Qe

是指風流通過井下各工作地點實際風量總和。2）礦井有效風量率：礦井有效風量率是礦井有效風量Qe與各臺主要通風機風量總和之比。礦井有效風量率應不低于85%。3）礦井外部漏風量指直接由主要通風機裝置及其風井附近地表漏失的風量總和?？捎酶髋_主要通風機風量的總和減去礦井總回（或進）風量。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)4）礦井外部漏風率指礦井外部漏風量QL與各臺主要通風機風量總和之比。礦井主要通風機裝置外部漏風率無提升設備時不得超過5％，有提升設備時不得超過15％。4、減少漏風、提高有效風量漏風風量與漏風通巷兩端的壓差成正比，和漏風風阻的大小成反比。應增加地面主要通風機的風硐、反風巷及附近的風門的氣密性，以減少漏風。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)第八節(jié)礦井通風圖的繪制礦井通風圖包括：

1、通風平面圖注明風流方向及各種通風構(gòu)筑物的坑巷平面圖。

2、通風系統(tǒng)圖根據(jù)通風平面圖按軸側(cè)投影方法繪制的立體圖，并注明風流方向及通風構(gòu)筑物，稱為通風系統(tǒng)圖。

3、通風示意圖根據(jù)通風平面圖或通風系統(tǒng)圖的風流路線，作出風流聯(lián)結(jié)關系的圖形，稱為通風示意圖。這種圖形對分析通風系統(tǒng)比較方便。

2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)一、投影方式

x、y、z軸可根據(jù)需要選用下圖所示的投影方式。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)二、比例若無特殊要求，x、y軸的比例取通風平面圖的比例。Z軸的比例按下法選取。礦井中段的真實高度為H米，在通風系統(tǒng)圖上取為h米表示，如下圖所示。通風系統(tǒng)圖上z軸的比例為1：z

而z＝H/h

可以看出，h大圖紙豎邊增大；h小各中段巷巷在圖紙上重疊多。a為通風平面圖圖框豎邊長度。一般可取h＝a/2或a/4。若各中段的巷巷偏于平面圖上的一側(cè)。取h＝a/4

否則取h＝a/2。為使作圖方便，z應取整數(shù)。2023/7/22第9章礦井通風系統(tǒng)三、通風系統(tǒng)圖圖框的確定設圖框的豎邊長度為a′，橫邊長度