矿井通风及通风

1、矿 井 通 风 及 通 风 机矿井通风的作用：矿井通风的作用：就是不断地向井下各个作业点供给足够数量的新鲜空气，稀释并排出各种有害、有毒及放射性气体和粉尘，调节井下空气的温度和湿度，保持井下空气有适合的气候条件，给井下工作人员营造一个良好的工作环境，以便不断提高劳动生产率。 矿井内常见的对安全生产威胁最大的有毒矿井内常见的对安全生产威胁最大的有毒气体有：一氧化碳、甲烷、二氧化碳、二气体有：一氧化碳、甲烷、二氧化碳、二氧化硫、氯化氢等。氧化硫、氯化氢等。 这些有毒有害气体的来源主要途径是：爆这些有毒有害气体的来源主要途径是：爆破时所产生的炮烟、柴油机工作时产生的破时所产生的炮烟、柴油机工作时产生

2、的废气，硫化矿物的氧化、井下燃火、瓦斯废气，硫化矿物的氧化、井下燃火、瓦斯和煤粉爆炸、井下涌出的沼气，由于地热和煤粉爆炸、井下涌出的沼气，由于地热作用和机电设备散发的热量等等。作用和机电设备散发的热量等等。 矿井通风安全工作是保护工人安全健康、促进采矿井通风安全工作是保护工人安全健康、促进采矿工业高速发展的一个很重要方面。我国矿工业高速发展的一个很重要方面。我国煤矿安煤矿安全规程全规程对矿井内的污浊空气有以下规定：对矿井内的污浊空气有以下规定： 矿内空气中含氧量不得低于矿内空气中含氧量不得低于20%； 有人工作或可能有人到达的井巷，二氧化碳不得有人工作或可能有人到达的井巷，二氧化碳不得大于大于

3、0.5%，总回风流中，二氧化碳不得超过，总回风流中，二氧化碳不得超过1%； 井下空气中硫化氢含量不得超过井下空气中硫化氢含量不得超过0.0005%； 矿井通风的有效风量率不得低于矿井通风的有效风量率不得低于60% 1 1、通风方式、通风方式 通风方式分为自然通风和机械通风。通风方式分为自然通风和机械通风。 矿井必须采用机械通风。矿井必须采用机械通风。 机械通风方式分为：抽出式和压入式。机械通风方式分为：抽出式和压入式。 2 2、通风系统、通风系统 矿井通风系统是通风设备、向井下各个作业点供矿井通风系统是通风设备、向井下各个作业点供给新鲜空气并排除污浊空气的通风网路和通风控给新鲜空气并排除污浊空

4、气的通风网路和通风控制设置的总称。制设置的总称。 通风系统类型分为：中央式、对角式和混合式。通风系统类型分为：中央式、对角式和混合式。 （一）通风机类型（一）通风机类型 矿山常用通风机，按气体在通风机叶轮矿山常用通风机，按气体在通风机叶轮中的流通情况，分为离心式通风机和轴流中的流通情况，分为离心式通风机和轴流式通风机两大类。式通风机两大类。 气体沿轴向进入叶轮，并沿径向流出气体沿轴向进入叶轮，并沿径向流出的通风机称为离心式通风机。的通风机称为离心式通风机。 气体沿轴向进入叶轮，仍沿轴向流出气体沿轴向进入叶轮，仍沿轴向流出的通风机称为轴流式通风机。的通风机称为轴流式通风机。矿用通风机按照其服务范

5、围和所在的作用分矿用通风机按照其服务范围和所在的作用分为三种：为三种： 1.主力扇风机。用于全矿井或矿井某一翼主力扇风机。用于全矿井或矿井某一翼区通风的通风机。区通风的通风机。 2.辅助扇风机。用于矿井通风网络内的某辅助扇风机。用于矿井通风网络内的某一些分支风路中借以调节其风量、帮助主扇一些分支风路中借以调节其风量、帮助主扇工作的通风机。工作的通风机。 3.局部扇风机。供井下某一局部地点通风局部扇风机。供井下某一局部地点通风使用的通风机。一般服务于井巷掘进通风。使用的通风机。一般服务于井巷掘进通风。一、离心式通风机一、离心式通风机 下图是离心式通风机的构造及其在矿井通下图是离心式通风机的构造及

6、其在矿井通风工作抽出式通风的示意图风工作抽出式通风的示意图 离心式通风机主要由工作轮、蜗壳体、主轴和电动机等部件构成。离心式通风机主要由工作轮、蜗壳体、主轴和电动机等部件构成。工作轮是由固定在机轴上的轮毂以及安装在轮毂上的一定数量的机翼形工作轮是由固定在机轴上的轮毂以及安装在轮毂上的一定数量的机翼形叶片构成。叶片按其在叶片构成。叶片按其在 流道出口处安装角流道出口处安装角度度的不同，可分为前倾式、径的不同，可分为前倾式、径向式、后倾式三种。向式、后倾式三种。离心式通风机离心式通风机 型式：离心式型式：离心式多用于气体输送；多用于气体输送； 轴流式轴流式一般用于通风换气。一般用于通风换气。(离心

7、式离心式)(轴流式轴流式)（1）离心式通风机结构及工作原理）离心式通风机结构及工作原理 1结构：主要部件：叶轮、蜗壳；结构：主要部件：叶轮、蜗壳； 叶片形式：低压风机叶片形式：低压风机叶片平直；叶片平直； 中、高压风机中、高压风机叶片弯曲；叶片弯曲； 2工作原理：同离心泵工作原理：同离心泵1机壳机壳2叶轮叶轮3吸入口吸入口4排除口排除口二、轴流式通风机二、轴流式通风机 轴流式通风机主要由进风口、工作轮、整流轴流式通风机主要由进风口、工作轮、整流器，主体风筒、扩散器和传动轴等部件组成。下图器，主体风筒、扩散器和传动轴等部件组成。下图所示：所示： 为了减少能量损失和提高通风机的工作为了减少能量损失

8、和提高通风机的工作效率，还设有集风器和流线体。集风器是在效率，还设有集风器和流线体。集风器是在通风机入口处呈喇叭状圆筒的机壳，以引导通风机入口处呈喇叭状圆筒的机壳，以引导气流均匀平滑地流入工作轮；流线体是位于气流均匀平滑地流入工作轮；流线体是位于第一级工作轮前方的呈流线型半球状罩体，第一级工作轮前方的呈流线型半球状罩体，安装在工作轮的轮毂上，用以避免气流与轮安装在工作轮的轮毂上，用以避免气流与轮毂冲击。毂冲击。 目前我国生产的轴流式通风机，适用于煤目前我国生产的轴流式通风机，适用于煤矿的主要有：矿的主要有：2K60型、型、GAF型、型、2K56型、型、KZS型等型等 集流器与流线型导流体的作用

9、是使空集流器与流线型导流体的作用是使空气均匀地沿轴向进入叶轮，以减少气体冲气均匀地沿轴向进入叶轮，以减少气体冲击。叶轮是由轮毂、叶片和叶柄等组成，击。叶轮是由轮毂、叶片和叶柄等组成，是传递能量的重要零件，叶片为中空钢板是传递能量的重要零件，叶片为中空钢板结构机翼扭曲形，减少了气流在叶轮内的结构机翼扭曲形，减少了气流在叶轮内的径向流动与环流，减小了损失，气动效率径向流动与环流，减小了损失，气动效率高。铜环设置在风机筒体内叶轮回转部分，高。铜环设置在风机筒体内叶轮回转部分，以防止叶片在高速运行中与筒体摩擦产生以防止叶片在高速运行中与筒体摩擦产生火花，使风机运行安全、可靠。火花，使风机运行安全、可靠

10、。轴流式风机的特点：轴流式风机的特点：（1）轴流式通风机可采用能够转动的叶片，即利用）轴流式通风机可采用能够转动的叶片，即利用动叶调节机构改变叶片的安装角来达到调节的目的。动叶调节机构改变叶片的安装角来达到调节的目的。利用动叶调节，可基本保证原来工作点的效率。因此，利用动叶调节，可基本保证原来工作点的效率。因此，一般来说采用动叶调节的轴流式风机运行效率比其他一般来说采用动叶调节的轴流式风机运行效率比其他类型的风机高，而且高效工作面较大。类型的风机高，而且高效工作面较大。（2）轴流式风机流量大，特大型的流量可达）轴流式风机流量大，特大型的流量可达15900立立方米每小时。方米每小时。（3）轴流风

11、机外形尺寸小，结构紧凑，重量轻，因）轴流风机外形尺寸小，结构紧凑，重量轻，因而，可节约金属材料，节省加工时间，另外，风机占而，可节约金属材料，节省加工时间，另外，风机占地面积少，机房建筑面积小，能有效节省投资，缩短地面积少，机房建筑面积小，能有效节省投资，缩短基建工期。基建工期。（4）轴流风机的缺点压头太低，因而应用范围受很）轴流风机的缺点压头太低，因而应用范围受很大限制。大限制。三、对旋式通风机三、对旋式通风机 对旋式局部通风机也是一种轴流式通风机。下对旋式局部通风机也是一种轴流式通风机。下图就是对旋式通风机的平面图，它和传统轴流式通图就是对旋式通风机的平面图，它和传统轴流式通风机相比较，具

12、有高效率、高风压、大风量、性能风机相比较，具有高效率、高风压、大风量、性能好、高效区宽、噪声低、运行方式多、安装检修方好、高效区宽、噪声低、运行方式多、安装检修方便等有点。便等有点。四、主要通风机附属装置四、主要通风机附属装置 矿井使用的主要通风机，除主机之外尚有一些矿井使用的主要通风机，除主机之外尚有一些附属装置。主要通风机和附属装置总称为通风装置。附属装置。主要通风机和附属装置总称为通风装置。附属装置有风硐，扩散器、防爆门和反风装置等。附属装置有风硐，扩散器、防爆门和反风装置等。 1.风硐风硐 风硐是连接通风机和风井的一段巷道。如下图：风硐是连接通风机和风井的一段巷道。如下图：良好的风硐应

13、满足以下要求：良好的风硐应满足以下要求：1、应有足够大的断面，风速不宜超过、应有足够大的断面，风速不宜超过15m/s2、风硐的阻力不应大于、风硐的阻力不应大于100200pa。风硐不宜过长，与风。风硐不宜过长，与风筒连接处要平缓，转弯部分要呈圆弧形，内壁要光滑，并保筒连接处要平缓，转弯部分要呈圆弧形，内壁要光滑，并保持无堆积物，拐弯处应安设导流叶片，为了是减少阻力。持无堆积物，拐弯处应安设导流叶片，为了是减少阻力。3、风硐及闸门等装置，结构要严密，以防漏风。、风硐及闸门等装置，结构要严密，以防漏风。4、风硐内应安设测量风速和风流压力的装置、风硐内应安设测量风速和风流压力的装置.5、风硐与倾角应

14、大于、风硐与倾角应大于30度的斜井或立井连接。连接口距风度的斜井或立井连接。连接口距风井井12m处应设保护栅栏，以防止检查人员和工具坠落到井处应设保护栅栏，以防止检查人员和工具坠落到井筒中；在距主要通风机入风口筒中；在距主要通风机入风口12m也应该设保护栅栏，以也应该设保护栅栏，以防止风硐中脏、杂物被吸入通风机。防止风硐中脏、杂物被吸入通风机。6、风硐直线部分要有流水坡度，以防积水。、风硐直线部分要有流水坡度，以防积水。2.防爆门防爆门 防爆门是在装有通风机的井口上为了防止瓦斯或煤防爆门是在装有通风机的井口上为了防止瓦斯或煤尘爆炸时损毁通风机而安设的安全装置。尘爆炸时损毁通风机而安设的安全装置

15、。 右图所示为出风口的防暴门，右图所示为出风口的防暴门，正常通风时它可以隔离地面大气正常通风时它可以隔离地面大气与井下空气。当井下发生爆炸事与井下空气。当井下发生爆炸事事故时、防爆门即能被爆炸波冲事故时、防爆门即能被爆炸波冲开，起到卸压作用以保护通风机。开，起到卸压作用以保护通风机。 3.反风装置反风装置 当矿井在进风口附近、风筒或井底车场及附当矿井在进风口附近、风筒或井底车场及附近的进风巷中发生火灾、瓦斯和煤尘爆炸时，为近的进风巷中发生火灾、瓦斯和煤尘爆炸时，为了防止事故蔓延，缩小灾情，以便进行灾害处理了防止事故蔓延，缩小灾情，以便进行灾害处理和救护工作，有时需要改变矿井的风流方向。和救护工

16、作，有时需要改变矿井的风流方向。规程规程规定：生产矿井主要通风机必须装有反规定：生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的小于正常供风量的40%。每季度应至少检查。每季度应至少检查1次反次反风设施，每年应进行风设施，每年应进行1次反风演练；当矿井通风系次反风演练；当矿井通风系统有较大变化时，应经行统有较大变化时，应经行1次反风演习。次反风演习。五、主扇工作方式五、主扇工作方式主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、主要通

17、风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压压抽混合式。抽混合式。1、抽出式：主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机、抽出式：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的负压状态。的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流压力提高，比较安全。当主要通风机因故停止运转时，井下风流压力提高，比较安全。2、压入式：主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机、压入式：主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处于高于当地大气压的正压状态。作用下，整个矿井通风系统处于高于当地大气

18、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。压力降低。3、压抽混合式：在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口、压抽混合式：在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风设一风机作抽出式工作。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，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

19、较小。其缺点是使用的通风机设备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。多，管理复杂。使用方式：使用方式： 在一般情况下，抽出式通风应用并比较广泛，其优点主要是无在一般情况下，抽出式通风应用并比较广泛，其优点主要是无需在主要进风道安设控制风流的通风构筑物，便于运输，行人和通需在主要进风道安设控制风流的通风构筑物，便于运输，行人和通风管理工作，采场炮烟也易于排出。风管理工作，采场炮烟也易于排出。但是下列情况适用于压入式通风但是下列情况适用于压入式通风1、在回采过程中，回风系统易受破坏难于维护。、在回采过程中，回风系统易受破坏难于维护。2、矿井有专用进风井巷，能将新鲜风流

20、直接送往工作面。、矿井有专用进风井巷，能将新鲜风流直接送往工作面。3、当用崩落法采矿而覆盖岩层透气性很强，构成大量漏风，从而减少、当用崩落法采矿而覆盖岩层透气性很强，构成大量漏风，从而减少工作面实得风量时。工作面实得风量时。4、岩石缝隙及采空区的氡，对进风部分造成污染。、岩石缝隙及采空区的氡，对进风部分造成污染。下列情况适用于压抽混合式通风：下列情况适用于压抽混合式通风：1、采场距地表近，漏风大，采用压抽混合可平衡内外压差，控制漏风、采场距地表近，漏风大，采用压抽混合可平衡内外压差，控制漏风量。量。2、具有自燃危险的矿井，为了防止大量风流漏入采空区引起自燃的。、具有自燃危险的矿井，为了防止大量风流漏入采空区引起自燃的。3、采取具有放射性气体危害的矿井时，压入式主扇的正压控制进风和、采取具有放射性气体危害的矿井时，压入式主扇的正压控制进风和整个作业区段，以控制氡的渗流方向，减少氡的析出，抽出式主扇整个作业区段，以控制氡的渗流方向，减少氡的析出，抽出式主扇控制回风段，以使废气迅速排除地表。控制回风段，以使废气迅速排除地表。六六、主要通风机的、主要通风机的使使用及安全要求用及安全要求为了保证通风机安全可靠的运转，规程中规定：为了保证通风机安全可靠的运转，规程中规定：1.主要通风机必须安装在地面、装有通风机的井口必须封闭严密，主要通风机