掘进工作面通风

1、第八章掘进工作面通风。本章主要内容1。局部通风方法-压入、抽出、混合、可控循环风2。掘进工作面所需风量的计算-压入、抽出、混合，根据瓦斯、粉尘、炸药等。3.局部通风设备-冲压式，阻力局部通风机-性能，联合作业4，局部通风系统设计-原则，步骤，第8章掘进工作面通风，利用局部通风机或主通风机产生的风压对井下单头巷道通风的方法称为局部通风(也称为掘进通风)。第1节局部通风方法1。局部通风机通风以局部通风机为动力，由风道引导的通风方式称为局部通风机通风，是目前最重要的局部通风方式。常见通风模式：推入式、拉出式和混合式。1.压入式排列：10m。在气流离开风道并靠在巷道壁上后，喷射段由于夹带作用而逐渐膨胀

2、，直到喷射段达到最大值。这部分称为扩展部分。La的喷流截面逐渐减小，直至达到零，这称为收缩截面。从压头出口到射流反向的最远距离(即膨胀段和收缩段的总长度)称为射流的有效范围。在巷道条件下，一般有：Ls=(4-5)x根数s型s巷道断面，m2。特点：(1)局部风机和电气设备布置在新鲜空气中；()有效范围长，工作面风速高，排烟效果好；()可采用柔性风管，使用方便；()由于内外部原因，风筒漏气对巷道排水有一定影响。要求：(1)局部巷道要避免循环风；()局部通风机入口与掘进巷道的距离大于10m；()闸板出口到工作面的距离小于Ls。2。抽出布局：Le:风道吸入口吸入空气的有效吸入范围。在巷道边界条件下，其

3、一般计算公式为：S巷道断面，m2。特点：(1)新鲜空气沿巷道流入工作面，工作条件好；()污浊的风穿过风扇；()有效吸入范围小，通风时间延长，排烟效果不好；()不能使用柔性闸板。推入式通风与抽出式通风的比较：1)推入式通风时，局部通风机及其辅助电气设备布置在新鲜空气中，污浊空气不通过局部通风机，是安全的；在抽气通风时，含有气体的污浊空气通过局部通风机，如果局部通风机不具备防爆性能，是非常危险的。2)压入式通风管道的出口风速和有效范围均较大，可防止气体分层积聚，提高大风速的散热效果。然而，抽采通风的有效抽吸范围较小，因此在掘进过程中很难保证风道的抽吸口与工作面之间的距离在有效抽吸范围内。与压入式通

4、风相比，抽出式通风风量小，工作面排风时间长，速度慢。3)采用强制通风时，掘进巷道涌出的瓦斯从工作面排出，采用抽出式通风时，巷道壁涌出的瓦斯随风流向工作面，安全性差。4)抽出通风时，新鲜空气沿巷道流向工作面，整个巷道空气新鲜，工作环境良好；在强制通风时，污染空气沿着道路缓慢排放，并且道路行驶的时间越长，污染空气的速度越慢，污染时间越长。5)压入式通风可采用柔性风管，成本低、重量轻、运输方便，负压下的抽出式通风必须采用带刚性框架的伸缩式风管，成本高、重量重、运输不方便。4.混合通风混合通风是压入式通风和抽出式通风两种通风方式的联合应用。根据局部风机和风道的布置位置，可分为：长压短抽、长抽短压和长抽

5、长压。1)室内的污浊空气、10m、10m、2)长压短抽(先抽后压)混合通风的主要特点如下：a)通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式；主要缺点是减少压入和抽出两排风道的重叠部分的风量。当掘进巷道断面较大时，风速更小，因此在该段巷道顶板附近容易形成瓦斯层积聚。5。受控循环通风当局部通风机的吸入风量大于提供全风压的巷道风量时，局部用风地点排出的部分污浊风流将再次通过局部通风机送至用风地点，故称之为循环风。循环通风方式：循环通风分为有适当外部新鲜空气的循环通风和没有外部新鲜空气的循环通风。前者是可控循环通风，也称为开式循环通风；后者称为闭环通风。当封闭循环系统用于煤矿采掘通风时，由于既没有任何出口

6、，也不能排除这些气体，封闭循环区域的污染物浓度必然会增加。因此，规定中严禁循环通风。如果循环通风是在一个开放的区域，并且有适量的新鲜空气不断地混合到循环气流中，理论和实践证明，这种受控的循环气流中的污染物浓度仅取决于该区域中污染物的产生率和流经该区域的新鲜空气量，因此循环区域中任何地方的污染物浓度。控制循环局部通风的优点： (1)采用混合控制循环通风时，掘进巷道气流循环区内的风速较高，避免了瓦斯分层积聚，降低了等效温度，改善了掘进巷道的气候条件。(2)当除尘器设置在局部通风机前时，可以降低矿井粉尘浓度。(3)在掘进工作面风量相同的情况下，可以降低通风能耗。缺点：(1)由于通过局部通风机的气流中

7、含有一定浓度的气体和粉尘，有必要开发一种新型防爆除尘风机。()循环气流被运行的风机加热，然后返回掘进工作面，使空气温度上升。(3)当工作面附近发生火灾时，烟气会回流到掘进工作面，安全性差，抗灾能力弱。当灾害发生时，应立即控制有循环气流的风机停止循环通风，恢复常规通风。第二，矿井全风压通风全风压通风是利用矿井主通风机的风压，借助导风设施将引入风流的新鲜空气引入掘进工作面。通风率取决于可用的风压和风阻。根据不同的导风设施，可分为：1。风道导风。在巷道中设置挡风板墙，切断主导风流。风道用于将新鲜空气引入掘进工作面，脏空气从单一掘进巷道排出。特点：该方法辅助工程量少，风管安装拆卸方便。通常用于风量较小

8、的短巷道掘进通风。平行巷道导风装置在主巷掘进时，在主巷附近挖一条与其平行的配风巷，并在主巷和配风巷之间定期挖一条联络巷，形成风流。当新连接通道连通时，旧连接通道关闭。两条平行道路中仅有的一部分可由风斗或风道引导，其余的道路可由主要道路提供空气，并由道路返回空气。特点：这种方法常用于煤巷掘进，特别是在厚煤层矿区，当运输和通风需要挖双巷时。这种方法也常用于解决长巷道掘进中单一通风的困难。3.当钻井时，空气远离地球表面这种导风方法需要大量施工和拆卸导风罩。它适用于短距离或没有其他好方法的情况。3.喷射器通风利用喷射器产生的负通风压力引导风通过风道的通风方法称为喷射器通风。喷射器通风通常是压入式的。优

9、点：无电气设备，无噪音；它还具有降温、降尘的功能；在开采煤与瓦斯突出严重的煤层时，用它代替局部通风机通风简单安全。缺点：风压低，风量小，效率低，巷道积水。利用总压差通风在条件允许的情况下，可以利用矿井的总压差将新鲜空气引入工作面，利用风斗沿方向将掘进巷道隔开，一侧可以进入新鲜空气。但是，采用总压差通风会直接增加主风机的负荷，相应地减少矿井的总进风量，一般只用于通风距离为几十米的地方。5.天井通风时，由于炮烟温度高、密度低，爆破后容易聚集在工作面；天井横截面较窄，分为梯间和管道间，并设置安全棚。可以看出，天井通风不仅很难应用风道，而且很难将风道的风流引向工作面，因此天井通风比巷道通风困难得多。天

10、井开挖一般采用压入式通风、引射式通风和风-水混合通风。天井开挖前，若钻穿上下中段，利用全矿井总压差或在上下中段安装局部通风机，可有效改善通风条件。六、立井通风立井掘进40米以内，不必安装局部通风机，依靠空气的自然运动即可排出工作面炮烟。深度增加后，必须采用局部通风机通风。局部通风机安装在地面上，风筒与工作面相连。由于枪烟密度低且向上流动，最好采用强制通风。第二节风道局部通风设备由局部通风动力设备、风道及其附属设备组成。风筒是最常见的导风装置。风管的基本要求是漏风小、风阻小、重量轻、拆装方便。1.闸板式闸板根据其材料力学性能可分为刚性闸板和柔性闸板。刚性风管由金属板或玻璃钢制成。与金属风管相比，

11、玻璃钢风管更轻，更耐酸碱腐蚀，摩擦阻力系数更小。柔性风管是一种应用广泛的风管，通常由橡胶和塑料制成。它最大的优点是便携性、可扩展性、方便拆卸、组装和运输。2.刚性风管接头一般采用法兰连接。柔性风管有多种连接方式，如插入式、单面连接、双面连接、活动三环多面连接、滚筒连接等。3.冲压阻力，4。冲压空气泄漏刚性冲压空气泄漏主要发生在连接处。柔性闸板不仅在接头处有漏气，而且在全长壁和缝合针眼处也有漏气，因此闸板的漏气属于连续均匀漏气。因此，开始和结束时的空气量的几何平均值被用作空气管道的空气量q，即，本地风扇的空气量Qa不等于空气管道出口处的空气量Qh，Qa和Qh之间的差值是空气管道的空气泄漏量Ql。

12、1)风管漏风量占局部风机工作风量的百分比称为风管漏风率l。l可以反映风筒的漏风量，但不能作为比较指标。因此，100米的漏风率l100常用来表示：在l100l/L100公式中，l是风的长度。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比称为有效风量率pe。3)漏风系数风筒有效风量的倒数称为风筒漏风系数pq。金属风管的Pq值可根据以下公式计算：其中k相当于ai1.局部通风机的类型和性能目前，我国大多数煤矿仍在使用20世纪60年代开发的JBT系列轴流式局部通风机。效率低，空气量和压力低，噪音大。近年来，我国开发了一些新产品，如沈阳鼓风机厂开发的BKJ66-11、反旋风机等。2.局部通风机一

13、起工作()局部通风机串联连接(2)局部通风机并联连接。当风道的风阻不大时，可以用一个局部通风机来补充不足的空气。第三节局部通风机通风设计一、局部通风机通风设计原则(1)矿井和采区通风系统的设计应为局部通风创造条件；(2)局部通风系统应安全可靠、经济合理、技术先进。(3)尽量采用技术先进、低噪音、高效率的局部通风机。(4)压入式通风应采用柔性风管，抽出式通风应采用刚性骨架的伸缩风管或完全刚性风管。闸板材料应为阻燃抗静电材料。(5)当一台风机不能满足通风要求时，可考虑两台或多台风机联合运行。二、局部通风机通风设计步骤(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)根据通风方式和最大通

14、风距离，选择风道的类型和直径；(3)计算风机风量和风筒出口风量；(4)根据掘进巷道通风长度的变化，分阶段计算局部通风系统的总阻力；(5)根据计算出的局部通风机设计风量和风压选择局部通风机；(6)根据矿井灾害的特点，选择配套的安全技术设备。3.工作面1所需风量的计算。压入式通风根据前苏联.沃洛宁公式，当风道出口到工作面的距离为100米(45米)时，工作面或风道出口所需风量应为：m3/min 2。撤退通风根据前苏联.沃洛宁公式，当风道末端距工作面的距离为：m3/min，2。当混合通风以长抽短压的混合方式布置时，为了防止空气循环，并保持风筒重叠段隧道内除尘或稀释气体的最低风速，抽出风筒的吸入风量应大于压入风筒的出口风量，即计算出pc压入风量。第四，清除矿井粉尘所需的风量。排尘风量的计算公式如下：5。根据风速检查风量。岩石巷道基于最低风速0.15米/秒或风量Q9S(m3/min)；根据0.25米/秒或Q 15S (m3/min)的最小风速，在半煤岩巷道