讲稿矿井通风系统及通风设计.docx

矿井通风系统主要内容：一、 矿井通风系统——基本任务、类型及其适用条件、主要通风机的工作方式与安装地点、通风系统的选择；二、 采区通风一-基本要求、采区进风上山与回风上山的选择、采煤工作面上行风与下行风、采煤工作面通风系统；三、 通风构筑物及漏风—通风构筑物、漏风及有效风量、减少漏风措施；四、 矿井通风设计-—矿井通风设计的内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、 阻力计算、通风设备选择一、矿井通风系统矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网路的总称一） 矿井通风系统的基本任务矿井通风系统的基本任务如下：（1） 供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要2） 冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产3） 调节井下气候，创造良好的工作环境二） 矿井通风系统的类型及其适用条件按进、回风井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、区域式及混合式1. 中央式进、回风井均位于井田走向中央根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央边界式（中央分列式）（见图1）新样风.—►中央井列式 中央分列式图12. 对角式(1) 两翼对角式进、回风分别位于井田的两翼进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼(沿倾斜方向的浅 部)，称为两翼对角式；如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对 角式.(2) 分区对角式进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。

两翼对角式与分区对角式通风系统如图2所示.两翼对角式 分区对角式图23. 区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统4. 混合式由上述诸种方式混合组成.例如，中央分列与两翼对角混合式,中央并列与两翼对角 混合式等等三）主要通风机的工作方式与安装地点主要通风机的工作方式有三种，即抽出式、压入式和压抽混合式1. 抽出式如图3所示，主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿 井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态当主要通风机因故停止运转时，井下风 流的压力提高，比较安全2 .压入式如图4所示，主要通风机安装在入风井口，在压入式主要通风机的作用下，整个矿 井通风系统处在高于当地大气压的正压状态.在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井 采区的有害气体通过塌陷区向外漏出当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力 降低.图3 图43.压抽混合式如图5所示，在入风井口设一风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作 通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负 压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂.图5（四）矿井通风系统的选择根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯 涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全及兼顾中、后期生产需要的前提下， 通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。

中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点，因此矿井初期宜优先采用有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应 采用对角式通风或分区对角式通风当井田面积较大时，初期可采用中央式通风,逐步过渡为对角式或分区对角式矿井通风方法一般采用抽出式.当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利 时，可采用压入式通风二、采区通风系统采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元，包括采区进、回风和工作面进、 回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施一）采区通风系统的基本要求（1） 每一个采区都必须布置回风道，实行分区通风.（2） 采煤工作面和掘进工作面应采用独立的通风系统有特殊困难必须串联通风时， 应符合有关规定.（串联通风，必须在被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和 二氧化碳浓度都不得超过05%，其他有害气体浓度都应符合《煤矿安全规程》的规定）(3) 煤层倾角大于12°的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准4) 采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区二) 采区进风上山与回风上山的选择上(下)山至少要有两条；对生产能力大的采区可有三条或四条上山。

1. 轨道上山进风，运输机上山回风2. 运输机上山进风、轨道上山回风比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，输送 机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面 的安全卫生条件三) 采煤工作面上行风与下行风上行风与下行风是相对于进风流方向与采煤工作面的关系而言的如图6所示，当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否则称下行通风.图6上行通凤 运煤方向f新风一优、缺点:(1) 下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象2) 上行风比下行风工作面的气温要高3) 下行风比上行风所需要的机械风压要大4) 下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大四）采煤工作面通风系统1. U形与Z形通风系统（见图7）图7图9三、通风构筑物及漏风矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证 风流按生产需要流动.这些设施和装置,统称为通风构筑物一）通风构筑物风构筑物分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风桐、反风装 置、风桥、导风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、 风帘和风门等。

1. 风门风门：在需要通过人员和车辆的巷道中设置的隔断风流的门安设地点：在通风系统中既要断风流又要行人或通车的地方应设立风门在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门；而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑 自动风门风门表示方式、调节风门表示方法如图10所示图10设置风门的要求：（1） 每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不小于 5山入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道2） 风门能自动关闭，通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要 装有闭锁装置，风门不能同时敞开（包括反风门）3） 门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪 扭门轴与门框要向关门方向倾斜80°至85°4） 风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5 m，严密不漏风墙垛周边要掏槽 见硬顶、硬帮与煤岩接实，墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝5） 风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严风门前 后各5 m内巷道支护良好，无杂物、积水和淤泥2 .风桥设在进、回风交叉处而又使进、回风互不混合的设施称为风桥当通风系统中进风巷道与回风巷道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开，需要 构筑风桥。

风桥按其结构不同可分为以下三种：（1） 绕道式风桥：开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少.（见图11）（2） 混凝土风桥：结构紧凑，比较坚固见图12）图11图12（3）铁筒风桥：可在次要风路中使用3. 密闭密闭是隔断风流的构筑物，设置在需隔断风流、不需要通车行人的巷道中(见图13)密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：(1) 临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面.(2) 永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑图134. 导风板在矿井中应用以下几种导风板:(1) 引风导风板2) 降阻导风板.(3) 汇流导风板.(二) 漏风及有效风量1. 漏风及其危害矿井有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量总和漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直 接流(渗)入回风道或排出地表的风量漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无 益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的 基本任务2. 漏风的分类及原因(1) 漏风的分类矿井漏风按其地点可分为：矿井外部漏风(或称井口漏风)：泛指地表附近如箕斗井井口、地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风.矿井内部漏风(或称井下漏风)：指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂 的煤柱的漏风.(2) 漏风的原因当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风.漏风风流通过孔隙的流 态，视孔隙情况和漏风大小而异。

3. 矿井漏风率及有效风量率矿井有效风量:风流通过井下各工作地点实际风量总和矿井有效风量率：矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比矿井有效风量率 应不低于85%矿井外部漏风量：直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和可 用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回或进风量)矿井外部漏风率：矿井外部漏风量与各台主要通风机风量总和之比矿井主要通 风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5%,有提升设备时不得超过15%.(三) 减少漏风，提高有效风量1 .外部漏风漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比应增加地面主要 通风机的风硐、反风道及附近的风门的气密性，以减少漏风.2 .内部漏风(1) 采用中央并列式通风系统时，进、回风井保持一定的距离，防止井筒漏风2) 进、回风巷间的岩柱和煤柱要保持足够的尺寸，防止被压裂而漏风，进、回风巷间 应尽量减少联络巷，必须设置两道以上的高质量的风门及两道反向风门.(3) 提高构筑物的质量，防止漏风，加强通风构筑物的严密性是防止矿井漏风的基本措 施4) 采空区要注浆、洒浆、洒水等，可提高压实程度，减少漏风5) 利用箕斗回风时，井底煤仓要有一定的煤量，防止漏风。

6) 采空区和不用的风眼及时关闭四、矿井通风设计(一) 矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进和经济合理的矿井通风系统矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计.1.矿井通风设计的内容(1) 确定矿井通风系统.(2) 矿井风量计算和风量分配3) 矿井通风阻力计算4) 选择通风设备.(5) 概算矿井通风费用2. 矿井通风设计的要求(1) 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件;(2) 通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；(3) 发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；(4) 有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；(5) 通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好二) 优选矿井通风系统1 .矿井通风系统的要求(1) 每一矿井必须有完整的独立通风系统.(2) 进风井口按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温 气体侵入的地方3) 箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必 须采取措施，满足安全的要求4) 多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。

5) 每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风.。