矿井通风(2014培训课件)

矿井通风培训课件2/6/20231煤矿企业负责人安全资格证培训班一、矿井空气流动规律

液体不可压缩，连续的物质。(一)流体气体可压缩，连续的物质。低速流动的气体可视为不可压缩，实验多采用”水”模拟。2/6/20232煤矿企业负责人安全资格证培训班（二）质量守恒定律过同一风路的各断面风量大小处处相等：Ｑ１＝Ｑ2

Ｑ１Ｑ２闭合区域范围内：流进风量之和＝流出风量之和

１００

５０

１００

？

５００

2/6/20233煤矿企业负责人安全资格证培训班（三）风速风速（风流的速度）：单位时间（1秒）风走了多远。

0

80

80米

0

60秒70

30

502/6/20234煤矿企业负责人安全资格证培训班风速

距离80米

V＝时间60秒

1.33米秒

单位

ms

注意：煤矿中的巷道风速指平均风速.2/6/20235煤矿企业负责人安全资格证培训班

V=(V1+V2++V16)16

边上小中间大边上小

2/6/20236煤矿企业负责人安全资格证培训班校正方法：风表侧身移动测风法—侧身法时间015304560秒2/6/20237煤矿企业负责人安全资格证培训班流体流动三区紊流区层流区

｝过渡层｛｝2/6/20238煤矿企业负责人安全资格证培训班0层流紊流从中部出现，并逐步变大，层流区变小(几十厘米几毫米)。教材P191：表6-2-1（或教材P188：表6-1-3）防瓦斯层状聚积流动：岩巷最低风速＞0.15米/秒煤巷最低风速>0.25米/秒特殊强化标准:架线电机车运行巷道风速>1米/秒专用排瓦斯巷风速>0.5米/秒注意:凡在风速低于最低风速的井下环境作业都是微风作业。2/6/20239煤矿企业负责人安全资格证培训班注意

风速也不能过大：

(1)粉尘飞扬——环境恶劣、影响视线、设备发热、

煤尘爆炸、职业病等（最优排尘风速为1.5-2.0m/s）

(2)听力影响

(3)影响井下气候条件

要求：轨道运输行人巷道<8米/秒；工作面、皮带机运巷（井）风速<4米/秒。特殊：综采面防尘效果好可放宽<5米/秒；皮带采区回风巷可放宽为<6米/秒。2/6/202310煤矿企业负责人安全资格证培训班（四）

风量:单位时间(1分、1秒)通过巷道的风流体积（米3）。

Q

时间1分钟

4米220米3Q=4×5/1=20米3/分m3/min5米单位2/6/202311煤矿企业负责人安全资格证培训班井下通常用:“米3/分”作风量单位，俗话叫“方风”。

如:200方风200米3/分200m3/min（五）风速与风量的关系

风量=60×风速×巷道断面积

Q=60×V×S测风

《规程》：

每10天进行1次全面测风；采掘工作面按实际需要随时测风.2/6/202312煤矿企业负责人安全资格证培训班（六）

通风阻力与通风压力1、风压与通风阻力

P总2

总压：P总流体在管道流动依靠流体的能量(内能)，单位体积流体的能量体现为“压力”，此“压力”是指流体总压。

总压＝静压＋速压＋位压

可相互转化

P总12/6/202313煤矿企业负责人安全资格证培训班压力单位：毫米水柱（mmH2O)

1毫米水柱=9.8帕≌

10帕（Pa)

防爆门

闸门

风机

扩散器

引风道

50毫米

风井

水柱计

50毫米水柱=500帕

人行出口2/6/202314煤矿企业负责人安全资格证培训班2/6/202315煤矿企业负责人安全资格证培训班理想：P总1=P总2

P总1

P总2

实际流体：

P总1=P总2+h阻流体内部巷道壁磨擦

产生压力(能量)损失涡流局部

阻碍影响这个压力损失：h阻=P总1-P总2就是通风阻力说明通风阻力越大,风通过管道所消耗的压力损失(即：1m3空气从1→2点所消耗的能量)越大,通风越困难。例如：若h阻为10帕，则1m3空气从1→2点所消耗的能量为10焦耳。2/6/202316煤矿企业负责人安全资格证培训班2、通风阻力与井巷风阻1）

井巷风阻:表示巷道阻碍风流流动特性,用“R”表示。对一定的井下巷道，其井巷风阻是一个固定常数值；R越大井巷对风流阻碍能力越强。理解R有点像电阻。

通风阻力

＝

井巷风阻

×（风量×风量）

h阻RQ×Q

井巷风阻风量通风阻力通风动力(主扇)2/6/202317煤矿企业负责人安全资格证培训班

风压井巷风阻=2

井巷风阻=1

工况点

主扇工作压力曲线

0

600

风量

400

说明:井巷风阻增大(1

2),导致风量减小(600

400)，同时主扇风压上升（7001100）；而且井巷风阻过大，会造成风机退入不稳定“驼峰区”：出现喘振现象(风量、风压和电动机电流、电压、功率急剧动、机体震动、噪声)，严重烧毁风机。1100700驼峰区2/6/202318煤矿企业负责人安全资格证培训班2）影响井巷风阻的因素巷道长度——风路巷道断面积

面积缩小1倍，井巷风阻扩大5.66倍并联巷道相当于在一定程度上增加巷道断面积巷道摩擦阻力系数木支护木支护换为料石砌碹，井巷风阻可降低约6-10倍。料石砌碹2/6/202319煤矿企业负责人安全资格证培训班巷道断面突变、急拐弯、阻碍物等会增大井巷风阻。

涡流2/6/202320煤矿企业负责人安全资格证培训班4）矿井通风难易判断方法：等积孔A总风阻等积孔矿井通风难易程度等积孔A/m2容易＞2中等1～2困难＜1

2/6/202321煤矿企业负责人安全资格证培训班3）降低通风阻力有哪些措施？

（P192或P183）(1)减小矿井井巷风阻

矿井总风阻(2)不随意在主要通风巷道内堆放杂物、矿车；同时尽可能使巷道光滑,避免巷道断面突变及拐急弯；(3)合理构架通风网络、合理分配风量：避免巷道内风量过于集中，尽可能“早分晚汇”；(4)进行通风阻力测定,采取措施消除通风“瓶颈”巷道。注：通风系统发生大变化、或每隔3年进行一通风阻力测定。2/6/202322煤矿企业负责人安全资格证培训班进风段回风段用风段进风段（2）矿井等积孔﹤1.0m2时，应进行降阻；

（3）通风阻力分布不合理，应计对性降阻；

适宜的阻力分布

25%45%30%

何时考虑降阻？（1）风井主扇通风阻力达到300mmH2O时，应进行降阻处理；现实为60%-85%2/6/202323煤矿企业负责人安全资格证培训班矿井通风系统的安全管理（P186或181）(一)矿井通风的基本任务1、供井下人员足够的新鲜空气；《规程》(量)每人每分钟≥4m3

(质)氧气≥20%；

CO2≤0.5%、CH4≤0.5%、H2≤0.5%2、冲淡并排除井下有害气体及矿尘；（通风冲淡、注石灰水除硫、预防自燃、清除污物、使用水炮泥、喷雾洒水、水幕净化等降毒、降尘方法）3、创造良好的气候条件，改善作业环境；2/6/202324煤矿企业负责人安全资格证培训班风速P188、或P191气候湿度人体适宜相对湿度为50—60%>26C减时加薪

温度

>30C必须停止作业

>40C停止救灾、撤人

4、增强矿井的防灾、抗灾能力。（任何防、救灾均需强大的通风支持，确保人员不受有毒或高温气流的影响或冲击。）2/6/202325煤矿企业负责人安全资格证培训班

（二）矿井通风系统（P182或P189）通风方式：进、出风井筒的布置方式——中央式、对角式、混合式区域式通风方法：主扇的工作方法——抽出式、压入式混合式通风网络：只看结构骨架，包括风流分岔、汇合线路的结构形式通风设施：风墙、风门、调节风门、风窗、风帘等2/6/202326煤矿企业负责人安全资格证培训班（三）矿井通风网络的基本连接形式（P182或P191）(1)串联风路特征:风量处处相等，总风压(总的井巷风阻)等于各支路之和。(2)并联风网特征:风压相等,总风量等于各支路之和，总的井巷风阻大大降低。(3)角联风网特征:与并联风网相似，但复杂得多;对角巷道中风流方向、大小不稳定。2/6/202327煤矿企业负责人安全资格证培训班（四）、完整独立的通风系统

（P182或P190）(1)井上有完整的主扇及附属装置、井下有完整的局扇及配套装置，并实现双回路、双系统备用；(2)矿井有独立的进、回风井筒，各水平、各采区实现分区通风，配备了进、回风采区巷道；(3)通风网络合理，通风断面足够，井下所有需风点的风流新鲜充足；(4)控制风流的通风装置、设施有效；(5)进、回风巷不经过采空区、冒顶区或火区；(6)井上下通风设备、设施和装置均有专人值守或巡检。2/6/202328煤矿企业负责人安全资格证培训班三、井上下通风安全管理（一）、进回风井筒管理（P183或P190）1、进风井口：三类大气环境，不受粉尘、有害、高温气体侵害——坑木场、矸石山、炉灰场距离进风井≮80m；储煤场距进风井≮30m，建设封闭式储煤场；同时与开放性侧所、充电房、堆肥、垃圾填埋场等处保持距离；尽可能不要布置在上述场地的常年大气下风侧。

完善地面消防设施、灭火器材，在进风井口安装不少于2道（间距5m）可封全断面、大流量的可控水幕，控制开关在地面。2、回风井口：坑木场、矸石山、炉灰场距离风井不低于20m，若有瓦斯抽放房不低于50m。2/6/202329煤矿企业负责人安全资格证培训班3、井口标高应控制在历年洪水位之上，或修筑挡洪墙堤、泄洪沟渠等，防面污染物随洪水入井。4、强化进回风井之间联络巷、井下密闭、通风设施的管理：减小漏风，提高有效风量。—不用的安设风墙隔断、借路的安设正反向联锁风门。风桥：进回风立体交叉，消除分段通风、实现专用回风的核心设施。风门（调节风门）：借道、风流调控设施。风墙：挡风墙与密闭。2/6/202330煤矿企业负责人安全资格证培训班漏风是指未经过作业地点,而通过通风构筑物的缝隙、煤柱裂隙、采空区或地表塌陷区等直接渗透到回风道或地面的风流。无提升≤5%

外部漏风：进回风井筒、地表与井巷间漏风有提升≤15%

内部漏风：井下各处之间采空区2/6/202331煤矿企业负责人安全资格证培训班绕道式风桥2/6/202332煤矿企业负责人安全资格证培训班混凝土风桥2/6/202333煤矿企业负责人安全资格证培训班（3）铁筒风桥图6-3-32/6/202334煤矿企业负责人安全资格证培训班风桥的质量标准：(P200)（1）用不燃材料建筑——砖、料石、水泥。（2）桥面平整、风桥的两端接口严密，不漏风；四周固定在实帮、实底中，要填实、壁厚≮0.45m；（3）风桥前后各6m范围内巷道支护良好，无杂物、积水和淤泥；（4）风桥的断面不小于原巷道断面的4/5，成流线型，坡度小于30o；2/6/202335煤矿企业负责人安全资格证培训班图6-3-52/6/202336煤矿企业负责人安全资格证培训班

临时密闭的质量标准：(1)采用木桩、木板、黄泥、石炭建造；在立柱上钉木板，木板采用鱼鳞式搭建，木板上用黄泥、水泥勾缝、抹面；（2）设在帮顶良好（前后约5m）、支护用防腐支架，四周掏槽(煤中槽深≮0.5m、岩中槽深≮0.3m）；但当巷道压力不稳定时，可用长度约1m的圆木段和黄泥砌筑成挡风墙。可以缓冲顶板压力，使挡风墙不产生大量裂缝，从而减少漏风；但在潮湿的巷道中容易腐烂。（3）密闭墙外应设栅栏、警标。

2/6/202337煤矿企业负责人安全资格证培训班2/6/202338煤矿企业负责人安全资格证培训班永久密闭的质量标准：（1）用不燃性材料建筑，墙体厚度≮0.5m。（2）密闭前后5m内防腐支架完好，无积煤、无片帮、冒顶。（3）密闭四周掏槽(煤中槽深≮1m、岩中槽深≮0.5m)与煤岩接实。（4）密闭内有水的需设反水池或U型反水管；有自燃发火的采空区密闭要设观测孔、灌浆孔，孔口要堵严密。（5）密闭前要设栅栏、警标、检查牌板。（6）墙面要抹严、抹平不漏风，有≮0.1m的裙边。观察孔放水孔注浆孔2/6/202339煤矿企业负责人安全资格证培训班普通风门示意图2/6/202340煤矿企业负责人安全资格证培训班撞杆式自动风门立体示意图2/6/202341煤矿企业负责人安全资格证培训班2/6/202342煤矿企业负责人安全资格证培训班风门的质量标准：（１）每组风门不少于两道。通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不少于5m；设自动连锁及反向风门。（２）门扇采用厚≮30mm木板(错口接缝)或厚≮2mm铁板制成；（３）门扇与门框呈斜面沿口接触、门框的包边沿口有可缩性垫衬，门扇平整、四周接触严密。（４）风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门的底坎要设挡风帘，电缆、管路的孔口要堵严。风门前后各５m内巷道支护良好，无空帮空顶。（５）门墙周边都要掏槽（煤中槽深≮0.3m、岩中槽深≮0.2m

）,门墙厚度不小于0.3m（特殊地点需强化）；严密不漏风。

2/6/202343煤矿企业负责人安全资格证培训班（二）主要通风机安全管理

（P184或P192）1、机械通风：严禁“以局代主”、双回路供电，安装2套同等能力的主要通风机装置、连续运转（1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动）。2、风机工况点效率应≮60%，风机的工作风压不应大于最大风压的0.9倍；额定风量应留有10%的余量，反风风量≥40%正常风量；风井封闭严密、外部漏风小（≯5-15%）。3、附属装置齐全：扩散器、消音装置、风硐、防爆门、人行风门、接地、防雷、反风装置、供电控电设备、电气保护及监控仪器、仪表、传感器。2/6/202344煤矿企业负责人安全资格证培训班4、风机定期检测：运行工况、动平衡、机体振动、噪音、效率等参数达标；新装主扇或运行达5年应进行风机性能测定。5、风机房特员值班、通信畅通：主扇供电系统图、主扇操作流程图、反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程；每小时记录1次、异常汇报。6、定期检查：风机运行记录、设备台账、隐患排查记录（含停风处理记录）、检查记录（每月检查1次风机、电控及监控设施、每季检查1次反风设施、半年检查1次防爆门、每年进行一次反风或救灾演习）。2/6/202345煤矿企业负责人安全资格证培训班（三）采区通风安全管理（P189或P198）1、分区通风、独立通风：安全性好

矿井、一翼、采区等大范围区域内，从进风井、进风大巷取新风、从回风大巷、回风井回风，不进入其他用风区域的通风布置方式叫分区通风。2/6/202346煤矿企业负责人安全资格证培训班水平内、采区内的各采掘作业点、硐室等用风点均各取新鲜风流，各用风地点回风直接进入采区回风巷、回风大巷，不进入其他用风地点的通风布置方式叫独立通风。——相对于“串联通风”：2/6/202347煤矿企业负责人安全资格证培训班2、串联通风，其危害是什么？串联通风是指井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式.危害:被串用风点的进风质量差，影响作业环境；有毒有害气体进入下一用风点，各用风点不安全因素交织；抗灾能力弱，事故易扩大；全风压通风阻力大，调风困难。

进回风串联用风点被串用风点风巷巷

独立用风点(区域)甲烷断电仪2/6/202348煤矿企业负责人安全资格证培训班防止串联通风的相关规定：（P190或P201）矿井、水平、采区等大区域严禁串联；不同煤层的任何采掘作业点严禁串联；有突出或按突出管理矿井、严禁任何采掘作业点串联；采区变电硐室、井下充电硐室、井下爆破材料库必须独立回风，不准串联；开拓新水平、准备新采区时，必须将回风引入总回风或主要回风巷；否则，生产水平、生产采区应停产。采掘工作面非上述情况，可串联1次，被串作业点安设瓦斯断电装置，进风流的CH4、CO2均不超过0.5%。新采区未构筑好采区进、回风巷，采区上、中、下车场，绕道、风桥、调节风门等通风设施，形成采区通风系统前，不准开掘采掘回采巷道。2/6/202349煤矿企业负责人安全资格证培训班3、分段通风：采区进(回)风巷未贯穿整个采区，或者虽贯穿整个采区但一段进风、一段回风的。正规布置如下图：

回风大巷

15—20米

采区

运输大巷

采煤面掘进面2/6/202350煤矿企业负责人安全资格证培训班4、专用回风道——相当于第三条采区巷道、专用于采区回风，如：采区专用回风上山。“采区专用回风巷”与“瓦斯排放尾巷”的区别：采区专用回风巷瓦斯排放尾巷巷道类别采区准备巷道工作面回采巷道隔离要求隔离隔离有害气体限值CH4≯1%CH4≯2.5%；再进入其他回风巷前需稀释。须布置地点高瓦斯、突出矿井、容易自燃煤层的采区，煤层群或分层开采采用联合布置的采区。工作面瓦斯涌出量大、非容易自燃煤层；2/6/202351煤矿企业负责人安全资格证培训班专用回风道2/6/202352煤矿企业负责人安全资格证培训班专用回风道2/6/202353煤矿企业负责人安全资格证培训班5、采区通风的其他要求：（1）下行通风：风速＞1m/s，运输设备加装瓦斯断电仪；突出或容易自燃煤层工作面应采用上行通风。（2）突出矿井回风系统确保畅通：调节风门、风窗不应设采掘作业点回风侧；（3）倾斜巷道不应设风门，应设在采区上部、中部、下部车场的平巷中。（4）及时封闭采空区。2/6/202354煤矿企业负责人安全资格证培训班（四掘进通风安全管理（P186或P194）1、局部通风通风方式

全风压通风、局扇通风、压风管道辅助供风。2、全风压通风：纵向风嶂（墙）、导风筒；3、局扇通风：压入式；气动或水力特种局扇可采用抽出式。2/6/202355煤矿企业负责人安全资格证培训班4、循环风的危害及防范措施(1)循环风是指局扇的回风,部分或全部再进入同一部局扇的进风风流中。

20050

1502/6/202356煤矿企业负责人安全资格证培训班旋涡区

2—4米自由扩散区

8—10米《规程》要求:局扇吸风口距掘进巷道回风口>10米。2/6/202357煤矿企业负责人安全资格证培训班(2)

循环风的危害:循环风使掘进面的瓦斯、粉尘浓度上升,不能有效地排除工作面的有害气体;一旦有火源或失爆,易发生瓦斯事故。

循环(3)防范措施（P188）：局扇安装位置、供风量、通风设施管理。风流短路2/6/202358煤矿企业负责人安全资格证培训班5、“三专”供电：1号电站高压配电柜2号电站KBZKBZ高压配电柜专用低压柜低压柜KBZKBZ低压柜低压柜KBZ高压联络柜低压柜母联动力水泵二回路地面低压一回路水泵一回路局扇“三专”线地面低压二回路低压柜？2/6/202359煤矿企业负责人安全资格证培训班工作局扇“三专”供电相关规定

（P188或P195）（1）、“三专”指局扇供电采用专用变压器、专用开关、专用电缆，此供电线路只供井下掘进工作面工作局扇用电，不接其他负荷。（2）、专用变压器最多可向井下4个掘进头的工作局扇供电。（3）、工作局扇停风后，来自不同电源（水泵备用供电线路或动力线路）的备用局扇将自动启动；在备用局扇运转时，自动切断掘进工作面非本质安全型电源（风电闭锁）