第10章 局部通风

2023/2/1第10章局部通风第10章局部通风

（FaceVentilation）本章主要内容1、局部通风方法----压入式、抽出式、混合式、可控循环风，全风通风，2、掘进工作面需风量计算----压入式、抽出式、混合式、按粉尘、炸药等3、局部通风装备----风筒----种类、阻力、漏风、安装；局部通风机----性能、联合运行4、局部通风系统设计----原则、步骤2023/2/1第10章局部通风

利用局部通风机或主要通风机产生的风压对井下独头巷道进行通风的方法称为局部通风（又称掘进通风）。第一节局部通风的方法

局部通风方法有：

1总压通风

2扩散通风

3引射器通风

4局扇通风2023/2/1第10章局部通风一、矿井全风压通风全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和风路风阻。按其导风设施不同可分为：1.风筒导风在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方便，通常用于需风量不大的短巷掘进通风中。2023/2/1第10章局部通风2.风幛导风在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引入掘进工作面，清洗后的污风从风幛下游一侧排出。这种导风方法，构筑和拆除风幛的工程量大。适用于短距离或无其它好方法可用时采用。2023/2/1第10章局部通风二、引射器通风利用引射器产生的通风负压,通过风筒导风的通风方法称引射器通风。引射器通风一般都采用压入式。优点：无电气设备，无噪音;还具有降温、降尘作用;用它代替局部通风机通风，设备简单，安全性较高。缺点：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问题。2023/2/1第10章局部通风三、扩散通风适用于短距离的独头工作面2023/2/1第10章局部通风四、局部通风机通风利用局部通风机作动力，通过风筒导风的通风方法称局部通风机通风，它是目前局部通风最主要的方法。常用通风方式：压入、抽出和混合式。1.压入式(induction)

布置方式：≥10mLsLv2023/2/1第10章局部通风

Le－－气流贴着巷壁射出风筒后,由于卷吸作用,射流断面逐渐扩张，直至射流的断面达到最大值，此段称为扩张段；

La－－射流断面逐渐减少，直到为零，此段称收缩段。

Ls－－从风筒出口至射流反向的最远距离（即扩张段和收缩段总长）称射流有效射程。在巷道条件下，一般有：式中S——巷道断面,m2。

2023/2/1第10章局部通风特点：（１）局扇及电器设备布置在新鲜风流中；（２）有效射程远，工作面风速大，排烟效果好；（３）可使用柔性风筒，使用方便；（４）由于Ｐ内＞Ｐ外，风筒漏风对巷道排污有一定作用。要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免产生循环风；（２）局扇入口与掘进巷道距离大于10m；（３）风筒出口至工作面距离小于Ls。2023/2/1第10章局部通风2.抽出式

有效吸程Le:风筒吸口吸入空气的作用范围。在巷道边界条件下，其一般计算式为：式中S——巷道断面，m2。特点：（１）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；（２）污风通过风机；（３）有效吸程小，延长通风时间，排烟效果不好；（４）不通使用柔性风筒。Le2023/2/1第10章局部通风3.压入式和抽出式通风的比较压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，污风通过局部通风机，对于煤矿若局部通风机不具备防爆性能，则是非常危险的。2)压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，因风速较大而提高散热效果。然而，抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小,工作面排污风所需时间长、速度慢。2023/2/1第10章局部通风3)抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进向工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排污风速度越慢，受污染时间越久。4)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。2023/2/1第10章局部通风4.混合式通风混合式通风是压入式和抽出式两种通风方式的联合运用,按局部通风机和风筒的布设位置，分为:长压短抽、长抽短压和长抽长压。1)长抽短压（前压后抽）

10m10m10m10m2023/2/1第10章局部通风工作面的污风由压入式风筒压入的新风予以冲淡和稀释，由抽出式主风筒排出。其中抽出式风筒须用刚性风筒或带刚性骨架的可伸缩风筒，若采用柔性风筒，则可将抽出式局部通风机移至风筒入风口，改为压出式，由里向外排出污风(如图b）。2023/2/1第10章局部通风2)长压短抽(前抽后压)工作方式：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面,工作面污风经抽出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。混合式通风的主要特点：

a、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式；

b、主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的风量，当掘进巷道断面大时,风速就更小。≥10m≥10m2023/2/1第10章局部通风第二节局扇通风计算一、风量的计算1、排除炮烟所需风量1）压入式通风2023/2/1第10章局部通风2）抽出式通风2023/2/1第10章局部通风3）混合式通风在长抽短压混合式布置时，为防止循环风和维持风筒重叠段巷道内具有最低的排尘或稀释瓦斯风速，则抽出式风筒的吸风量应大于压入式风筒出口风量,即

式中Ｑpc

按压入式风量计算。2023/2/1第10章局部通风2排除矿尘所需风量

风流的排尘风量可按下式计算：2023/2/1第10章局部通风

二、风筒(duct)的选择风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风小、风阻小、重量轻、拆装简便。1.风筒种类风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性两种。刚性风筒是用金属板或玻璃钢材制成。玻璃钢风筒比金属风筒轻便、抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。柔性风筒是应用更广泛的一种风筒，通常用橡胶、塑料制成。其最大优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。2023/2/1第10章局部通风2.风筒接头刚性风筒一般采用法兰盘连接方式。柔性风筒的接头方式有插接、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、罗圈接头等多种形式。

目前柔性风筒最流行拉链接头2023/2/1第10章局部通风3风筒的风阻2023/2/1第10章局部通风4.风筒漏风刚性风筒风筒的漏风，主要发生在接头处，柔性风筒不仅接头而且全长的壁面和缝合针眼都有漏风，故风筒漏风属连续的均匀漏风。因此，应用始末端风量的几何平均值作为风筒的风量Q,即：，m3/s

式中局部通风机风量Qa与风筒出口风量Qh不等，Qa与Qh之差就是风筒的漏风量Ql，2023/2/1第10章局部通风1)漏风率风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称为风筒漏风率ηl。ηl虽能反映风筒的漏风情况，但不能作为对比指标。故常用百米漏风率ηl100表示：ηl100＝ηl/L×100

式中L为风简长度。2023/2/1第10章局部通风2)有效风量率掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风量率pe。2023/2/1第10章局部通风3)漏风系数风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数pq。金属风筒的pq值可按下式计算：

式中K——相当于直径为1m的金属风筒每个接头的漏风率。D——风筒直径,m;n——风筒接头数,个;L——风筒全长,m。R0——每米长风筒的风阻,N·s2/m8;柔性风筒的pq值：式中n——接头数；ηj——个接头的漏风率。2023/2/1第10章局部通风5风筒直径的选择2023/2/1第10章局部通风三、局部通风机(fan)

井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机。要求：体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。1.局部通风机的种类和性能目前我国煤矿大部分仍延用六十年代研制的JBT系列轴流式局部通风机。具有低效率、低风量风压、高噪声。近年来，我国已研制开发了一些新产品，如沈阳鼓风机厂研制的BKJ66-11，对旋风机等。2023/2/1第10章局部通风2局扇供风量3局扇风压2023/2/1第10章局部通风4.局部通风机联合工作（１）局部通风机串联(2)局部通风机并联当风筒风阻不大，用一台局部通风机供风不足时，可采用。集中串联＋＋间隔串联＋风机间距过远2023/2/1第10章局部通风第三节局部通风系统设计

一、局部通风系统的设计原则(1)矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件；(2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进。(3)尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机。(4)压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。(5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。2023/2/1第10章局部通风二、局部通风设计步骤(1)确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通风系统布置图。(2)按通风方法和最大通风距离，选择风筒类型与直径；(3)计算风机风量和风筒出口风量；(4)按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算局部通风系统总阻力(5)按计算所得局部通风机设计风量和风压，选择局部通风机；(6)按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备。2023/2/1第10章局部通风第四节长巷道、天井和竖井掘进式的通风一、长距离巷道掘进时局部通风2023/2/1第10章局部通风二、天井掘进时的通风2023/2/1第10章局部通风2023/2/1第10章局部通风3竖井掘进通风方式2023/2/1第10章局部通风2023/2/1第10章局部通风2023/2/1第10章局部通风

考虑列风筒接头处的局部风阻，将α值增大25%可以近似认为所计算出来的风阻包括了风访的摩擦风阻Rl和风简接头处的局部风阻R2。本题个凤简转弯处的局部风阻R=0，2023/2/1第10章局部通风2023/2/1第10章局部通风2023/2/1第10章局部通风

计算的风量，风压1640.53Pa，选用JF—52—2型局扇，功率11kW。

2023/2/1第10章局部通风课堂练习习题集P12810-810-92023/2/1第10章局部通风2023/2/1第10章局部通风20