矿井通风与除尘(蒋仲安版)-6-采区通风.ppt

第六章 采区通风6.采区通风• 通常每个矿井都有几个采区同时生产每个采区 内有回采工作面、备用工作面、掘进工作面和硐室等用风地点，是矿井通风的主要对象• 搞好采区通风是保证矿井安全生产的基础• 本章将对采区通风系统、采区供风量、通风设施和减少漏风等基本内容的设计和日常管理工作进 行阐述主要内容:•6.1 煤矿采区通风 •6.2 金属矿山采场通风•6.3 采区风量计算•6.4 采区通风构筑物要求:•（1）了解煤矿采区通风的基本要求，熟悉煤矿 采区通风的基本形式 •（2）了解金属矿山采场通风网络结构，熟悉金 属矿山采场通风网路及通风方法•（3）掌握采区风量计算•（4）熟悉采区通风构筑物• 采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元，是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进风、回风和工作面进、回风道的布置方式，采区通风线路的连接形式，以及采区内的通风设备和实施等基本内容6 .1 煤矿采区通风系统6 .1 煤矿采区通风系统采区通风系统主要决定于采区巷道布置和采煤方法，同时要满足通风的 特殊要求，如瓦斯大或地温高在确定采区通风系统时，应遵守安全、 经济、技术先进合理的原则，满足下列基本要求：Ø （1） 单独的回风道，实行分区通风，回采工作面和掘进工作面都要 采用独立通风。

Ø （2） 对于必须设置的通风设施（风门、风桥、风墙和风筒等）和通 风设备（局部通风机、辅助通风机等）要选择适当的位置，严守规格质 量，严格管理制度，保证安全运转 Ø （3） 要保证通风阻力小，通过能力大，风流畅通，风量按需分配 Ø （4） 要设置防尘管路，避灾路线，避难硐室和灾变时的风流控制 措施，必要时还需建立抽放瓦斯，防火灌浆和降温设置 6.1.1采区通风系统的基本要求6.1.2采区进、回风上（下）山的布置（1）单一煤层开采时的布置运输上山进风、轨道上山回风风风流与运煤方向 相反，容易引起 煤尘飞扬尘飞扬 ，使进进 风风流中的煤尘浓尘浓 度增大；煤炭在 运输过输过 程中所涌 出的瓦斯，可使 尽风风流中的瓦斯 浓浓度增高，影响 工作面的安全卫卫 生条件；输输送机 所散发发的热热量， 使进风进风 流温度升 高 6.1.2采区进、回风上（下）山的布置（1）单一煤层开采时的布置轨道上山进风、运输上山回风采用轨道上山 进风、输送机 上山回风的通 风系统如图所 示，虽能避免 上述缺点，但 由于输送机处 于回风流中， 轨道上山的上 部和中部甩车 场都要安装风 流，风门数目 较多。

6.1.2、采区进、回风上（下）山的布置（1）单一煤层开采时的布置三条上（下）山6.1.2采区进、回风上（下）山的布置（2）多煤层开采时的布置6.1.3 采煤工作面上行通风与下行通风的分析上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言当 风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式，称为上行通风当风流沿 采煤工作面由上向下流动的通风方式，称为下行通风风流方向与煤炭 运输方向一致时称为同向通风，否则为逆向通风 上行通风 运煤方向 新风 污风 下行通风 运煤方向 新风 污风 （1）上行通风１）上行通风的主要优点：瓦 斯自然流动的方向和通风方向 一致，有利于较快地降低工作 面的瓦斯浓度，防止在低风速 地点造成瓦斯局部积聚２）上行通风的主要缺点：容 易引起煤尘飞扬，增加了采煤 工作面风流中的煤尘浓度；增 加了采煤工作面的瓦斯浓度； 使工作面气温升高 （2）下行通风 １）下行通风的主要的优点：采煤 工作面进风流中煤尘浓度较小；采煤 工作面的气温可以降低；不易出现瓦 斯局部积聚 ２）下行通风的主要缺点：工作面 发生火灾时控制火势比较困难；当发 生煤与瓦斯突出事故时，下行通风极 易引起大量的瓦斯逆流而进入上部进 风水平，扩大突出的涉及范围。

《规程》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 6.1.3 采煤工作面上行通风与下行通风的分析6.1.4 回采工作面进风巷和回风巷的布置Ø 长壁式回采工作面的进巷道和回风巷的布置形式有U 、Z、Y、双Z和W等，这些形式都是U形的变形，是为加大工作面长度、增加工作面风量、改善工作面条件、预防采用区漏风和瓦斯涌出等目的而设计出来的 Ø 目前我国多采用U形，分为后退式和前进式两种6.1.4 回采工作面进风巷和回风巷的布置图图6-6 U型及Z型通风风系统统 （a）U型后退式通风风系统统；（b）U型前进进式通风风系统统； （c）Z型后退式通风风系统统；（d）Z型前进进式通风风系统统Ø 工作面通风系统只有 一条进风巷道和一条回 风巷道 Ø U型后退式通风系统 在我国使用比较普遍 其优点是结构简单，巷 道施工维修量小，工作 面漏风小，风流稳定， 易于管理等；缺点是上 隅角瓦斯易超限，工作 面进、回风巷要提前掘 进，维护工作量大1）U型与Z型通风系统6.1.4 回采工作面进风巷和回风巷的布置图图6-7 Y型及W型通风风系统统 1-主进风进风 道；2-副进风进风 道；3-沿空巷； 4-下部平巷；5-上部平巷；6-中间间平巷（2）Y型、W型及双Z型通风系统 这三种采煤工作面通风系统均为两进一回或一进两回的采煤工 作面通风系统。

图6-8 双Z型通风系统 6.1.4 回采工作面进风巷和回风巷的布置（a） （b） 图图6-9 H型通风风系统统（3）H型通风系统 在H型通风系统中，是两进两回的通风系统 其特点是：工作面风量大， 采空区瓦斯不涌向工作面， 气象条件好，增加了工作面 的安全出口，工作面机电设 备都在新鲜风流巷道中，通 风阻力小，在采空区的回风 巷道中可抽放瓦斯，易于控 制上隅角的瓦斯但沿空护 巷困难；由于有附加巷道， 可能影响通风的稳定性，管 理复杂6 .2 金属矿山采场通风6.2.1金属矿山阶段通风网络结构Ø 阶段通风网络是联结进风井和回风井的通风干线，它由阶段进风道、阶段回风道、矿井总回风道和集中回风天井等巷道联结而成 Ø 阶段进风道通常是阶段运输道，必要时也可开凿专用进风道 Ø 阶段回风道通常是利用上阶段已结束作业的运输道，必要时也可设专用回风道 Ø 总回风道和集中回风道天井总回风道汇集各阶段回风道过来的污风；而各阶段的污风又是通过贯穿各阶段的集中回风天井输送的 41112232334441- 阶段进风道；2- 阶段回道；3- 矿井总回风道；4- 集中回风天井6.2.1金属矿山阶段通风网络结构Ø 良好的通风网络应使工作面污风不串联，并力求风阻小，漏风少，风量稳定易于调节，为实现 上述要求，人们在实践中创造了下列几种通风网 络：Ø （1）阶梯式；（2）平行双巷式；（3）棋盘式；（4）上、下间隔式；（5）梳式通风网络 6.2.1金属矿山阶段通风网络结构（1）阶梯式通风网路Ø 其特点是利用上中段已结束生产的部分运输巷道作本阶段回风道，可适应上阶段超前回采的情况。

Ø 由以上特点知道，该网络最大的局限性就是必须严格遵守开采顺序，即上阶段一定要保证超前下阶段风门调节风门开采方向6 .2.1 金属矿山阶段通风网络结构Ø 其特点是两个阶段共设立一条回风道，上阶段下行回风，下阶段上行回风能解决上、下阶段 污风串联问题，但部分工作面采用下向风流，风 流较难管理2）上、下间隔式通风网路6 .2.1 金属矿山阶段通风网络结构Ø 其特点是每个阶段开掘双巷，一条作本阶段的进风道，另一条作下阶段（或本阶段）的回风道Ø 主要缺点是巷道工程量大，适用于厚矿体3）平行双巷式通风网路 6 .2.1 金属矿山阶段通风网络结构Ø 其特点是利用上部已结束的生产阶段运输平巷作总回风道，下部各生产阶段每隔一定距离布置通风天井，并用风 桥跨过各运输阶段与总回风道联通Ø （只有一个总回风平巷，各阶段的污风均通过贯穿各阶段的回风天井送入总回风道专用天井多，通风构筑物多风门调节风门（4）棋盘式通风网路6 .2.1 金属矿山阶段通风网络结构Ø 其特点是每个中段水平开掘双巷，一条进风，一 条回风新风由穿脉进入采场， 污风由穿脉送到回风巷具体做法是将穿脉巷道断面扩大，把穿脉巷道顶板内挑高做一假顶。

假顶上面的假巷回污风，假顶下面的巷道运输、行人、进新风各采场均由本阶段的穿脉运输格进风，其污风则由本阶段或上阶段的回风格排入沿脉集阶回风平巷Ø 工程量大，入、回风相距很近，密闭不严，容易漏风511133333352222244444666661- 阶段运输平巷；2- 穿脉巷运输格；3 - 沿脉运输巷；4- 穿脉巷回风格； 5- 阶段脉外回风巷；6- 风桥（5）梳式通风网路6 .2.2 金属矿山采场通风网络结构及通风方法Ø 合理的采场通风网络和通风方法，是保证整个通风系统发 挥有效通风作用的最终环节，是整个通风系统的重要组成部 分按照各种采矿方法的结构特点，回采作业面的通风可归 纳为：Ø （1）无出矿水平的巷道型或硐室型采场的通风；Ø （2）有出矿水平的采场的通风；Ø （3）无底柱分段崩落采矿法的通风1）无出矿水平的巷道型或硐室型采场的通风图图6-15 巷道型或硐硐室型采场场的通风风路线线1542354332211- 进风平巷；2- 进风天井； 3- 作业面；4- 回风天井； 5- 回风道Ø 图 (a)：在采场的一端的人行天井用作入风井，另一端有一贯穿上中 段回风道的回风天井。

新风由进风平巷进来，由行人天井进入采场， 冲洗工作面后，由回风天井排至上中段的回风平巷 Ø 图 (b)：在采场中央开凿回风天井，两侧行人天井新风从进风平巷 进入两侧的行人天井，进入采场，冲洗工作面后，由中央回风天井排 入上中段的回风平巷6 .2.2 金属矿山采场通风网络结构及通风方法（2）有出矿底部结构的采矿方法Ø 有出矿底部结构的采场，将采场作业分为两部分：一是出矿巷道作业面；一是凿岩作业面它们均可利用贯穿风 流来解决通风问题 Ø 图示是有出矿巷道的留矿采矿法的风流路线图新风由进风平巷进通过进风天井进入电耙作业面和凿岩作业面，冲洗工作面后由回风天井排入上中段的回风平巷43321651- 进风平巷；2- 人行天井；3- 出矿巷道；4- 凿岩作业面；5- 回风天井；6- 回风平巷6 .2.2 金属矿山采场通风网络结构及通风方法（3）无底柱分段崩落采矿法的通风无底柱分段崩落法采掘 作业都在独头巷道内进行 同时作业进路数量多，提升 井、通风行人井及溜井较多 ，各分段互相联通；通风网 络复杂，漏风大，风量分配 调节比较困难，容易产生污 风串联无底柱分段崩落法可分 为局部通风和贯穿风流两种 通风方法。

6 .2.2 金属矿山采场通风网络结构及通风方法（3）无底柱分段崩落采矿法的通风143251- 分段巷道；2- 回采进路；3- 吸风管； 4- 风机； 5- 回风天井Ø 局部通风无底柱分段崩落法由于采掘作业均在 独头巷道中，依靠局 部通风机和风筒将进 路联络道中的风流引 入回采进路，为此， 必须保证进路联络道中有较强的主风流 6 .2.2 金属矿山采场通风网络结构及通风方法（3）无底柱分段崩落采矿法的通风Ø 回采进路的通风不依靠局部通风机，而是利用主通风机或辅助通风机的风压，将回采工作面的烟尘引向回采进路 矿岩的爆堆，污风通过崩落覆岩排出地表当地表不崩落 时，利用抽出式主通风机在爆堆中形成负压，使污风通过 爆堆排入矿井主回风井巷这种通风方法亦称为爆堆通风 Ø 该方法适用于矿岩坚硬，不含泥沙，遇水不泥化，无粘结性矿岩块度适中，且较均匀，透气性好贯穿风流通风6 .2.2 金属矿山采场通风网络结构及通风方法6.3 采区风量计算Ø 根据生产采区实际需要，安全可靠和经济合理的保质 保量供风，是搞好采区通风的核心问题Ø 因计算风量的影响因素较多，各个采区的情况又不尽 一致，至今仍不得。