礦井通風技術 培訓課件 ppt

礦井通風技術

牛國慶

博士 教授 副院長

河南省安全生產專家組成員

河南省應急救援專家組成員

焦 作 市 安 全 生 產 專 家

實體機構：兩係、兩所、一中心

學院現有教職工81人，其中：

中國工程院院士1人

教授18人、副教授12人

國家安全生產專家7人

博士研究生導師9人

碩士研究生導師50餘人

博士學位30人、在讀博士19人

兩個本科專業

安全工程(國家級特色專業)

消防工程

安全工程煤炭對口單招

安全工程緊缺人才

博士後流動站1個：礦業工程(省一級重點學科)

博士授權點2個： 一級 礦業工程

二級 安全技術及工程

碩士學位授予權3個

安全技術及工程(省重點學科)

供熱供燃氣通風及空調工程(省重點學科)

防災減災工程及防護工程(省重點學科)

工程碩士授權領域2個

礦業工程 安全工程領域

省部級重點實驗室6個

瓦斯地質與瓦斯治理國家重點實驗室培育基地

煤礦瓦斯地質與瓦斯災害防治國家安全生產重點實驗室

煤礦災害防治省部共建教育部重點實驗室

煤礦瓦斯及火災防治河南省重點實驗室

河南省安全工程重點學科開放實驗室

瓦斯地質與瓦斯治理省高校國家重點實驗室培育基地

省部級工程中心2個

煤礦災害預防與搶險救災教育部工程研究中心

國家安全監察總局煤礦安全工程技術研究中心

院士工作站

河南省“煤礦災害預防與搶險救災”院士工作站

礦業工程為省一級重點學科

具有煤與瓦斯突出礦井鑒定、礦井通風阻力測定、煤礦主通風機性能測定、煤的自燃傾向性鑒定四項國家甲級資質

中國煤炭學會瓦斯地質專業委員會

河南省煤炭學會礦井通風專業委員會

河南省煤炭學會防突專業委員會

主要研究領域

主要圍繞煤礦安全生產中存在的重大安全問題進行研究。形成了5個特色鮮明的研究方向:

2011年安全工程領域工程碩士招生

1.招生對象

(1)在職工程技術或工程管理人員;或在學校從事工程技術與工程管理教學的教師。

(2)獲得學士學位後具有3年以上工程實踐經驗;或具有大學本科畢業學曆，且具有4年以上工程實踐經驗。工作年限的計算截止到2011年7月31日。

2. 報名方法

2. 報名方法-現場報名

3.考試工作

入學考試科目為入學資格考試GCT、專業考試和綜合麵試。

GCT為全國統一組織的考試，試題由四部分構成：語言表達能力測試、數學基礎能力測試、邏輯推理能力測試、外語。GCT考試總計3小時，每部分為45分鍾，滿分為400分，每部分為100分。GCT考試全部為選擇題，聯考時間為10月30日 。

專業考試、綜合麵試由我院組織進行。專業課考試科目為《安全工程學》

4. 培養方式

招生名額不限，錄取分數線由我校自定。在職攻讀工程碩士學位的研究生，采取“進校不離崗”的培養方式。我校采取分段式教學，相對集中安排課程學習(報名集中的地方可到現場授課)。工程碩士從入學到獲得碩士學位的期限為3-5年。

學費：每生每年7000元，合計21000元。

主要內容

1. 礦井通風的任務

2. 《煤礦安全規程》 對風流的“質”和“量”的要求

3. 礦井通風阻力和通風動力

4. 礦井通風係統

5. 掘進通風

1. 礦井通風的任務

首先滿足井下工作人員呼吸所必須的新鮮風量

有效地稀釋和排除礦井生產過程中產生的瓦斯和各種有毒有害氣體達到允許的濃度

給井下工作人員創造一個良好的工作環境

地麵空氣主要由氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)和氮氣(N2)三種主要氣體組成，其中氧氣為20.96%、二氧化碳為0.04%、氮氣為79.00%。地麵空氣進入井下以後。由於井下有機物的腐爛、煤炭氧化、爆破作業以及煤岩層不斷釋放瓦斯和各種氣體等因素的影響，井下空氣在化學成分和物理狀態上發生了一係列變化，與地麵空氣比較，在質量和數量上均有較大差異。

為了保證煤礦工人的身體健康，提供適宜的生產環境與條件，提高工作效率，所以，安全規程對井下工作地點空氣的質量(成分、溫度、濕度和速度)和數量做出了具體規定。

不同國家關於氧氣濃度的規定

礦井有毒有害氣體種類

CO2窒息性氣體，常積聚於巷道的底部、井筒和下山的掘進迎頭,采掘工作麵二氧化碳濃度應每班至少檢查2次。

二氧化碳中毒症狀與濃度的關係

礦井空氣中二氧化碳的主要來源是：煤和有機物的氧化;人員呼吸;碳酸性岩石分解;炸藥爆破;煤炭自燃;瓦斯、煤塵爆炸等。此外，有的煤層和岩層中也能長期連續地放出二氧化碳，有的甚至能與煤岩粉一起突然大量噴出，給礦井帶來極大的危害。

例如吉林省營城煤礦五井，曾在1975年6月發生過一起二氧化碳和岩石突出的事故，突出岩石1005t，二氧化碳11000m3。法國也發生過二氧化碳突出事故。

CO 對血液、神經有害的毒物

H2S 臭雞蛋味 劇毒 引起鼻炎氣管炎肺水腫

N2 窒息

NO2 刺激性 對人的眼、鼻、呼吸道及肺部具有

強烈的腐蝕破壞作用，能引起肺水腫

SO2 硫磺味 酸味 刺激作用呼吸器官，導致呼吸麻痹和支氣管炎、肺水腫

NH3 劇毒 有爆炸性

CH4 有爆炸性

H2 有爆炸性

CO濃度與中毒程度的關係

二氧化氮中毒症狀與濃度的關係

礦井氣候條件

礦井氣候條件是指井下空氣溫度、濕度和風速三者的綜合作用。人不論在休息或在工作時，身體不斷的產生熱量和散失熱量，以保持熱平衡，使體溫保持在36.5-37℃，如果失去了這種平穩，人體就感到不舒服。這種熱平衡直接受周圍氣候條件的影響。因此，氣候條件的好壞，對人體的健康和勞動生產率的提高有著密切的關係。

2.《煤礦安全規程》 對風流的“質”和“量”的要求

礦井通風管理就是要讓風流“有序流動、按需分配”。具體就是要保證風流的“質”和“量”。

風流的質包括

風流中氧氣的濃度

瓦斯和各種有毒有害氣體的濃度

風流的速度、風流的溫度和濕度

煤礦安全規程中對這些都有具體的規定。

在第二章《通風和瓦斯、粉塵防治》第一節中，對井下空氣成分、井巷中的風流速度、生產礦井采掘工作麵的空氣溫度、礦井風量和通風係統、局部通風、通風機的使用和安裝及檢修，以及對通風機構的設置、人員配備提出了具體的要求。

在第二節中，對礦井瓦斯等級劃分，礦井總回風，采區、采掘工作麵回風流和工作麵風流及局部積聚的瓦斯濃度作了規定，並提出了遇有超限時應采取的安全措施;對瓦斯抽放設施、管理製度和工程質量標準，以及瓦檢員、通風員和各級領導幹部應負的責任提出了要求。

在第三節中，對井下產生煤塵的地點必須采取的綜合防塵措施和礦井防塵灑水管路係統作了規定。

關於風流中氧氣、瓦斯和各種有毒有害氣體濃度的規定

第100條 井下空氣成分必須符合下列要求：

采掘工作麵的進風流中，氧氣濃度不低於20%，二氧化碳濃度不超過0.5%。有害氣體的濃度不超過表1規定。

礦井總回風巷或一翼回風巷中瓦斯或CO2濃度不應超過0.75%，超過時必須查明原因，進行處理。

第136條 采區回風巷、采掘工作麵回風巷風流中瓦斯濃度超過1.0%或二氧化碳濃度超過1.5%時，必須停止工作，撤出人員，采取措施，進行處理。

關於空氣溫度的規定

第102條

進風井口以下的空氣溫度(幹球溫度，下同)必須在2℃以上。

生產礦井采掘工作麵空氣溫度不得超過26℃，機電設備硐室的空氣溫度不得超過30℃;當空氣溫度超過時，必須縮短超溫地點工作人員的工作時間，並給予高溫保健待遇。

采掘工作麵的空氣溫度超過30℃、機電設備硐室的空氣溫度超過34℃時，必須停止作業。

新建、改擴建礦井設計時，必須進行礦井風溫預測計算，超溫地點必須有製冷降溫設計，配齊降溫設施。

冬季，北方地麵空氣溫度較低，寒冷空氣進入井筒後遇到井筒淋水和潮濕空氣，容易在井壁、罐道梁等處結冰，堵塞井筒的部分斷麵並對提升設備和人員的安全構成嚴重威脅，曾發生罐道梁上的冰淩突然墜落並穿透罐頂的惡性事故。因此，寒冷地區的進風井口都應安設空氣預熱設施，以保證進風井口以下的空氣溫度在2℃以上。

第101條 井巷中的風流速度應符合表2要求。

設有梯子間的井筒或修理中的井筒，風速不得超過8m/s;梯子間四周經封閉後，井筒中的最高允許風速可按表2規定執行。

無瓦斯湧出的架線電機車巷道中的最低風速可低於表2的規定值，但不得低於0.5m/s。

綜合機械化采煤工作麵，在采取煤層注水和采煤機噴霧降塵等措施後，其最大風速可高於表2的規定值，但不得超過5m/s。

專用排瓦斯巷的風速不得低於0.5m/s，抽放瓦斯巷道的風速不應低於0.5m/s。

為什麼要規定各種井巷中的最低和最高風速?

防止瓦斯的局部積聚和邊界層瓦斯積存

對采區巷道和采掘工作麵的最低風速的規定，主要是考慮了使巷道中的風流完全呈紊流狀態流動，這樣流入井巷中的新鮮風流就能較有效地稀釋礦層和生產過程中逸出的有害氣體， 並隨風流流向回風流 。

風流的流動狀態

巷道中風流的速度分布

風流的流動狀態

常以雷諾數 Re來判斷

最高允許風速的規定

井巷中的最高允許風速的規定，主要是從人體的勞動安全和健康及作業環境的要求來考慮的。

大巷中風速超過一定的數值(>8m/s)，行走不便， 聽覺也受一定的影響， 工作更加不便。另外，井下濕度較大，風速過高易導致工人患風濕病。

采掘工作麵和采區的最高允許風速的規定，主要是從采掘工作麵和采區風巷的通風能力和防止粉塵飛揚等因素考慮的。風速過高對降塵不利。一般認為最優排塵風速為1.5-2.0m/s。

礦井需要的風量

第103條 礦井需要的風量應按下列要求分別計算，並選取其中的最大值：

(一)按井下同時工作的最多人數計算，每人每分鍾供給風量不得少於4m3。

(二)按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風量的總和進行計算。各地點的實際需要風量，必須使該地點的風流中的瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度，風速以及溫度，每人供風量符合本規程的有關規定。

按實際需要計算風量時，應避免備用風量過大或過小。煤礦企業應根據具體條件製定風量計算方法，至少每5年修訂1次。

確定各個用風地點的風量原則

1.滿足每人每分鍾4m3的要求

2.按沼氣和二氧化碳湧出量計算，回風流的沼氣濃度不得超過1%

3.按工作麵氣溫與風速的關係計算，保證有良好的氣候條件

4.按炸藥量計算

5.按局部通風機吸風量計算

6.按規定的最低和最高風速進行驗算

用以上方法對采區內每個獨立通風的回采工作麵、備用工作麵、掘進工作麵選擇最大值作為該用風地點所需要的風量

工作麵氣溫與風速的關係計算

按使用炸藥量計算

以上近似計算表明：以人數為計算單位的風量， 是和人耗氧量占該地區全部物質的總耗氧量的百分數有關。 但不是所有工作地點都是8.3%。機械化程度高， 產量越大， 人越少， 這個百分數就越少，D值就越大， 反之，D值就越小。

煤礦安全規程中關於通風的其他規定

第105條

礦井必須建立測風製度，每10天進行1次全麵測風。對采掘工作麵和其他用風地點，應根據實際需要隨時測風，每次測風結果應記錄並寫在測風地點的記錄牌上。

應根據測風結果采取措施，進行風量調節。

第106條

礦井必須有足夠數量的通風安全檢測儀表。儀表必須由國家授權的安全儀表計量檢驗單位進行檢驗。

第109條 進、回風井之間和主要進、回風巷之間的每個聯絡巷中，必須砌築永久性的風牆;需要使用的聯絡巷，必須安設2道連鎖的正向風門和2道反向風門。

這是因為，由於2道正向風門具有聯鎖功能，在人員或車輛通過聯絡道時，2道風門不能同時打開。而隻能打開1道，另1道處於關閉狀態，這樣就避免了聯絡道的風流短路。正常生產情況下，2道反向風門敞開;當礦井反風時，2道反向風門自動關閉，由於2道正向風門聯鎖也不會被吹開，從而確保了反風時不會出現風流短路和使井巷中的風流能夠反向流動。

第110條 箕鬥提升井或裝有帶式輸送機的井筒兼作風井使用時，應遵守下列規定：

箕鬥提升井兼作回風井時，井上下裝、卸載裝置和井塔(架)必須有完善的封閉措施，其漏風率不得超過15%，並應有可靠的防塵措施。裝有帶式輸送機的井筒兼作回風井時，井筒中的風速不得超過6m/s，且必須裝設甲烷斷電儀。

箕鬥提升井或裝有帶式輸送機的井筒兼作進風井時，箕鬥提升井筒中的風速不得超過6m/s、裝有帶式輸送機的井筒中的風速不得超過4m/s，並應有可靠的防塵措施，井筒中必須裝設自動報警滅火裝置和敷設消防管路。

第111條 進風井口必須布置在粉塵、有害和高溫氣體不能侵入的地方。已布置在粉塵、有害和高溫氣體能侵入的地點的，應製定安全措施。

第113條 生產水平和采區必須實行分區通風。 準備采區，必須在采區構成通風係統後，方可開掘其他巷道。采煤工作麵必須在采區構成完整的通風、排水係統後，方可回采。

高瓦斯礦井、有煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的礦井的每個采區和開采容易自燃煤層的采區，必須設置至少1條專用回風巷;低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯合布置的采區，必須設置1條專用回風巷。

采區進、回風巷必須貫穿整個采區，嚴禁一段為進風巷、一段為回風巷。

所謂分區通風，是指采掘麵、采區和生產水平以及其他用風地點，都有自己的進、回風巷道，其回風都各自排入采區回風巷或總回風巷而不進入其他用風地點的通風布置方式。也稱獨立通風或並聯通風。分區通風的優點是：

(1)風路短，阻力小，漏風少，經濟合理

(2)各用風地點都能保持新鮮風流，作業環境好

(3)當一個采區、工作麵或硐室發生災變時不至於影響或波及其他地點，較為安全可靠。

第114條 采、掘工作麵應實行獨立通風

同一采區內，同一煤層上下相連的2個同一風路中的采煤工作麵、采煤工作麵與其相連接的掘進工作麵、相鄰的2個掘進工作麵，布置獨立通風有困難時，在製定措施後，可采用串聯通風，但串聯通風的次數不得超過1次。

采區內為構成新區段通風係統的掘進巷道或采煤工作麵遇地質構造而重新掘進的巷道，布置獨立通風確有困難時，其回風可以串入采煤工作麵，但必須製定安全措施，且串聯通風的次數不得超過1次;構成獨立通風係統後，必須立即改為獨立通風。

一般情況下不允許采用“掘串采”的串聯方式，主要是考慮到掘進工作麵的局部通風管理比較複雜，容易出現局部通風機關停、風筒損壞漏風或末端距工作麵太遠等而導致瓦斯隱患;加上掘進工作麵頻繁打眼、放炮、運煤等容易產生引爆火源等，通風安全條件較差，是事故的多發地點。采煤工作麵又是作業人員比較集中的地方，一旦掘進工作麵發生瓦斯燃爆事故，就會直接波及到被串聯的采煤工作麵及附近區域，導致事故災難的範圍擴大。

對於本條規定的串聯通風，必須在進入被串聯工作麵的風流中裝設甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過0.5%，其他有害氣體濃度都應符合本規程第一百條的規定。

第123條 嚴禁主要通風機房兼作他用。主要通風機房內必須安裝水柱計、電流表、電壓表、軸承溫度計等儀表，還必須有直通礦調度室的電話，並有反風操作係統圖、司機崗位責任製和操作規程。主要通風機的運轉應由專職司機負責，司機應每1小時將通風機運轉情況記入運轉記錄簿內;發現異常，立即報告。

3. 礦井通風阻力和通風動力

礦井通風阻力

風流流動時， 必須具有一定的能量(通風壓力)， 用以克服井巷及空氣分子間的摩擦對風流所產生的阻力和風流本身劇烈的衝擊產生的能量損失。一般通風阻力分為摩擦阻力和局部阻力兩類。

摩擦阻力

摩擦阻力是井巷周壁與風流互相摩擦以及空氣分子間的擾動和摩擦產生的阻力，由此阻力引起的風壓損失即稱為摩擦阻力損失。通常摩擦阻力要占總阻力的80-90%，它是礦井通風設計， 選擇通風機主要參數，也是生產中分析和改善通風係統工作的主要對象。

摩擦阻力的計算

井巷通風阻力是引起風壓損失的主要根源。降低井巷通風阻力，特別是降低摩擦阻力，就能用較少的風壓消耗而通過較多的風量。往往原來是阻力大、通風困難的礦井降低阻力後即變為阻力小、通風容易的礦井。 所以降低井巷通風阻力對改善礦井的通風狀況， 進行安全生產， 節約通風動力費用有著重要的意義。

降低摩擦阻力的方法

從上述關係可以看出，降低摩擦阻力的方法就是降低摩擦風阻Rf。降低摩擦風阻的主要措施有：

局部阻力

風流流經井巷的某些局部地點----突然擴大或縮小、轉彎、交叉以及堆積物或礦車等， 由於速度或方向發生突然的變化， 導致風流本身產生劇烈的衝擊， 形成極為紊亂的渦流， 從而損失能量。 造成這種衝擊與渦流的阻力稱為局部阻力， 由此產生的風壓損失就叫做局部阻力損失。

降低局部通風阻力的措施

可以通過降低局部風阻來降低局部通風阻力。

在容易發生局部阻力的地點，把連接的邊緣作成斜線形或圓弧形，在巷道轉彎的內側或內外兩側成斜線形或圓弧形，將位於風流正麵的某些必要構件或設備作成流線形等。

盡量避免在主要巷道內任意停放礦車、堆積木材、器材等。

由於局部阻力和通過該處風量的平方成正比，所以應努力作到降低高風量處的局部阻力。特別注意降低總回風道和風峒的局部阻力。為此要及時清掃風峒內的堆積物，把井下風流進入風峒的轉彎處作成圓滑的壁麵，設置導風板等。

總阻力

通風阻力 h =摩擦阻力 hf +局部阻力 hL

礦井等積孔

用礦井總風阻來表示礦井通風難易程度，不夠形象，且單位又複雜。因此，常用礦井等積孔作為衡量礦井通風難易程度的指標。

假定在無限空間有一薄壁，在薄壁上開一麵積為A的孔口，如圖所示。當孔口通過的風量等於礦井風量，而且孔口兩側的風壓差等於礦井通風阻力時，則孔口麵積A稱為該礦井的等積孔。

等積孔可以表示礦井通風的難易程度，且單位簡單，又比較形象。同理，礦井中任一段井巷的風阻也可換算為等積孔，但實際意義不大。根據礦井總風阻或等積孔，通常把礦井按通風難易程度分為三級。

井巷阻力特性

用縱坐標表示通風阻力(或壓力)，橫坐標表示通過風量，當風阻一定時，則每一風量Q值，便有一阻力h，值與之對應，根據坐標點(Q，h)即可畫出一條拋物線，如圖所示。這條曲線就叫該井巷的阻力特性曲線。風阻R越大，曲線越陡。

礦井通風阻力要求

礦井通風動力

為了克服礦井風流在井巷中流動過程中產生的通風阻力， 就必須給礦井風流提供能量， 所提供的能量叫做礦井通風動力。這種能量的產生如果是由通風機造成的，則稱為機械風壓;若是礦井自然條件產生的， 則稱為自然風壓。機械風壓和自然風壓均是礦井通風動力， 用以克服礦井的通風阻力， 促使空氣流動。

自然通風

影響：對通風機工作時產生的機械風壓有一定的影響，有時需要了解它的數量變化。可根據當地四季氣溫的變化規律， 在某一年每個季節內選擇hn最大和最小時進行測定， 掌握自然風壓的變化規律。

規程規定：由於自然風壓很小。且不穩定，所以《煤礦安全規程》規定：每一礦井都必須采用機械通風。

自然風壓對主要通風機風壓影響

機 械 通 風

礦用通風機：按其服務範圍和作用不同， 可分為主要通風機(簡稱主扇)、輔助通風機(簡稱輔扇)和局部通風機(簡稱局扇)。

主要通風機好象是礦井的“肺髒”， 對礦井安全生產、職工的健康關係很大。礦井主要通風機不停的運轉著， 它所消耗的電量約占全礦井用電量的20-30%，個別礦井甚至高達50%， 故合理地選擇通風機， 在經濟上也有很大的意義。

通風機個體特性曲線 和通風機工況點

礦用通風機分類：(按其構造分)

軸流式通風機：

當礦井總風阻變化時， 風量變化較小

適用於風阻變化大要求風量變動小的礦井

離心式通風機：

當礦井總風阻變化時，

風量變化較大

風量調節比較方便

通風機個體特性曲線和工況點

通風機個體特性曲線：對於任何一台通風機， 其風壓Hf、功率Nf、效率與通風機風量Qf之間存在有一定的關係，反映該通風機風壓、功率、效率和通風機風量之間關係的一組曲線叫做該通風機的個體特性曲線。

對主要通風機的要求

第121條 礦井必須采用機械通風。

主要通風機的安裝和使用應符合下列要求：

主要通風機必須安裝在地麵;裝有通風機的井口必須封閉嚴密，其外部漏風率在無提升設備時不得超過5%，有提升設備時不得超過15%。

必須保證主要通風機連續運轉，雙回路供電。

必須安裝2套同等能力的主要通風機裝置，其中1套作備用，備用通風機必須能在10min內開動。在建井期間可安裝1套通風機和1部備用電動機。生產礦井現有的2套不同能力的主要通風機，在滿足生產要求時，可繼續使用。

風機能力應留有10%的餘量。

礦井漏風按其地點可分為外部漏風和內部漏風，前者指地表和井下之間的漏風，主要有主扇附近、箕鬥井口等處漏風，它等於扇風機風量減去礦井總回風量;後者指井下各處漏風。

外部漏風率是外部漏風量和扇風機風量之比。

對主要通風機的要求

裝有主要通風機的出風井口應安裝防爆門，防爆門每6個月檢查維修1次。

防爆門 防爆門是指裝有通風機的井筒為防止瓦斯爆炸時毀壞風機的安全設施。其作用有三：一是當井下發生瓦斯爆炸時，防爆門能被氣浪衝開，爆炸波直接衝入大氣，從而起到保護通風機的作用。二是當通風機停止運轉時，打開防爆門，可使礦井保持自然通風。三為井下遇險人員的撤退和搶險救災提供有利條件。

對主要通風機的要求

嚴禁采用局部通風機或風機群作為主要通風機使用。

至少每月檢查1次主要通風機。改變通風機轉數或葉片角度時，必須經礦技術負責人批準。

新安裝的主要通風機投入使用前，必須進行1次通風機性能測定和試運轉工作，以後每5年至少進行1次性能測定。

主要通風機噪音不得超過90dB(A)，通風機房內噪音不應超過85dB(A)。通風裝置對附近的住宅區、辦公室的噪聲不得超過55 dB(A)。

主要通風機停止運轉期間，由1台主要通風機擔負全礦通風的礦井，必須打開井口防爆門和有關風門，利用自然風壓通風。

礦井通風動力和礦井通風阻力的關係

礦井通風動力給礦井風流提供能量，用這部分的能量來克服礦井通風阻力。在任何一個閉合回路中，礦井通風動力等於礦井通風阻力。

上述方程式可以看出：當某一台通風機的工況點發生改變時，會引起礦井總風量的變化，從而導致另外一台通風機工況點的變化。

井下爆破材料庫必須有獨立的通風係統，回風風流必須直接引入礦井的總回風巷或主要回風巷中。

必須保證爆炸材料庫每小時能有其總容積4倍的風量。

4. 礦井通風係統

所謂“完整的獨立通風係統”是指礦井必須設有符合規定的主要通風機裝置並有自己獨立的進風井筒和自己獨立的回風井筒。新鮮風流由進風井筒流入井底，再分別流向分區的采掘麵、硐室等用風地點;然後，流入分區回風巷道;最後彙集到礦井總回風道，經回風井筒排出地麵。從而形成一個完善的、獨立的通風網絡結構。

通風方式：進風井和出風井的布置方式，可分為中央式、對角式和混合式三類。

通風方法：礦井主要通風機的工作方法， 可分為抽出式、壓入式和壓抽混合式等三種。

通風網路： 采區或礦井通風係統中風路的連接形式。通常用不按比例的單線條示意圖來表示， 叫做通風網路圖。它是分析、研究采區或礦井通風係統合理性、解算網路、改善通風管理等的基礎資料。

中央式通風係統

對角通風式係統

對礦井(采區)通風係統的要求

在確定采區通風係統時，必須遵守係統簡單、安全可靠、經濟合理等原則，故應滿足下列基本要求：

采掘工作麵、峒室應采用分區通風， 要按照瓦斯、氣候條件等的實際需要配風， 並符合衛生要求。(第113條、第114條)

保證風流流動的穩定性。在采區通風係統中， 應消除對角風路或使其數量盡可能減少。 (第115條)

通風網路簡單， 以便在發生事故時易於控製風流和撤退人員。為此， 在采區通風係統中盡量減少通風構築物(如風門、風橋等)的數量。第118條

采區漏風量應當盡量減少。進入工作麵的新鮮風流在其流動路線上被加熱與被汙染的程度最小(第109條、第112條、第116條、第131條)

要有利於采空區瓦斯的合理排放及防止采空區遺留煤自燃。(第116條)

回采工作麵通風係統

長壁工作麵按其進、回風巷道的數量及位置，其通風係統可分以下幾類：1)一進一回係統;2)兩進一回或一進兩回係統;3)兩進兩回或三進一回係統。按工作麵推進方向有前進式與後退式之分。

u型後退式通風係統在我國使用比較普遍。其優點是結構簡單，巷道施工維修量小，工作麵漏風小，風流穩定，易於管理等：缺點是上隅角瓦斯易超限，工作麵進、回風巷要提前掘進，維護工作量大。

采用Z型後退式通風係統的工作麵的采空區瓦斯不會湧入工作麵.而是湧向回風巷，工作麵采空區回風側能用鑽孔抽放瓦斯，但進風側不能抽放瓦斯。采用Z型前進式通風係統的工作麵的進風側沿采空區可以抽放瓦斯，采空區的瓦斯易湧向工作麵，特別是上隅角，回風側不能抽放瓦斯。Z型通風係統的采空區漏風，介於采用U型後退式和U型前進式通風係統之間;該通風係統需沿空支護巷道和控製經過采空區的調風，其難度較大。

W形通風方式指采煤工作麵上、下端的平巷進風(或回風)，中間平巷回風(或進風)的布置方式。W形通風采準巷道的開掘和維護量大;風阻小，漏風量少，易於防火;中間及上下平巷可布置鑽孔，利於煤層注水和抽放瓦斯。適用於高瓦斯、易自燃的煤層。

控製風流的設施

引導風流的設施：通風機風峒、反風裝置

風橋、導風板、調節風窗

隔斷風流的設施：井口密閉、擋風牆、風簾和風門

第118條 控製風流的風門、風橋、風牆、風窗等設施必須可靠。

不應在傾斜運輸巷中設置風門;如果必須設置風門應安設自動風門或設專人管理，並有防止礦車或風門碰撞人員以及礦車碰壞風門的安全措施。

開采突出煤層時，工作麵回風側不應設置風窗。

案例：1998年12月24日，沈陽礦務局某礦-700m水平南石門揭開煤層時，發生了煤與瓦斯突出事故，突出瓦斯量81萬m3。由於該掘進工作麵的回風係統設有2道風窗，突出後的高壓氣流受到風窗的一定控製，突出的瓦斯逆流將-700m的2道防災反向風門衝壞造成守候在風門外的28人因缺氧窒息死亡。

風量按需調節

局部風量調節

采區內、采區之間和各水平之間的風量調節

礦井風量調節

對全礦井的總風量進行調節

局部風量調節的方法

增加風阻調節法

降低風阻調節法

增加風壓調節法

第125條 礦井通風係統中，如果某一分區風路的風阻過大，主要通風機不能供給其足夠風量時，可在井下安設輔助通風機，但必須供給輔助通風機房新鮮風流;在輔助通風機停止運轉期間，必須打開繞道風門，保證礦井全風壓通風。

嚴禁在煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中安設輔助通風機。

礦井總風量調節

當礦井(或一翼)總風量不足或過剩時，需調節總風量，也就是調整主通風機的工況點。措施有

改變主要通風機的工作特性

1.改變主要通風機的葉輪轉速

2.軸流式風機葉片安裝角度

離心式風機前導器葉片角度

改變礦井總風阻

1.風峒閘門調節法

2.降低礦井總風阻

礦井反風

第120條 生產礦井主要通風機必須裝有反風設施，能在10分鍾內改變巷道中的風流方向;當風流方向改變後，主要通風機的供風量不應小於正常供風量的40%。

每季度至少檢查1次反風設施，每年應進行1次反風演習;礦井通風係統有較大變化時，應進行1次反風演習。

檢查項目：主要通風機和啟動電氣設備、進風井口房、反風道、所有地麵閘門和風門、電控設備、絞車和鋼絲繩、防爆門、反風設備的防凍設施及進、回風井之間和主要進、回風道之間的正、反向風門等。

對多台主要通風機通風的礦井，應分別作多台主要通風機同時反風和單台主要通風機各自反風的演習，以分別觀測其反風效果。

反風演習持續時間應不少於從礦井最遠地點撤到地麵所需時間，且不得少於2h 。

反風演習前，必須製定反風演習計劃，報企業技術負責人審批。

反風演習持續時間內，在反風後出風井口附近20m範圍內及反風後出風井口相連通的井口房等建築物內，都必須切斷電源，禁止一切火源存在，並禁止交通。

反風演習過程中，必須及時對有關觀測項目進行觀測記錄。

反風的方式與方法

1、礦井反風方式

(1)全礦性反風。總進、總回及采區主要進回風巷風流全麵反向。

(2)區域性反風。調節一個或幾個主要通風機的反風設施，實現礦井部分地區內的風流反向。

(3)局部反風。當采區內發生火災，主要通風機保持正常運轉，通過調整采區內預設風門的開關狀態，實現采區內部分巷道風流的反向。

2、礦井反風方法

(1)反風道反風。

(2)風機反轉。

(3)無反風道反風。通過備用風機的機體作為反風道。

1)設專用反風道反風

2)利用備用風機作反風道反風

礦井通風能力核定

第104條 必須按實際供風量核定礦井產量(以風定產)。

每年進行一次礦井通風能力核定工作，並根據核定的礦井通風能力科學合理的組織生產,嚴禁超通風能力生產。

在我國煤礦發生重大瓦斯爆炸事故的案例中，與通風能力不足造成瓦斯超限、積聚有著直接的關係。如，貴州盤江礦務局某煤礦，計算風量和實際風量都不能滿足采麵風量要求而導致1990年3月8日和1995年12月31日的瓦斯爆炸事故，分別死亡17人和65人。

平頂山十礦的礦井風量較需要風量少3640m3/min,采區缺少風量1213.5m3/min，致使各采麵風量不足，加上風門隨意打開不關，風流短路，導致了1996年5月21日死亡84人的特大事故。

據1990--1999年統計，全國重大瓦斯爆炸事故中由於風量不足導致瓦斯積聚發生爆炸事故次數占總數4l.67%,死亡人數占總數的43.52%。

5. 掘進通風

定義：掘進巷道的通風稱為掘進通風或局部通風。

掘進通風方法

礦井總風壓通風

局部通風機通風

水力或壓氣引射器通風

局部通風機通風是掘進巷道的主要通風方法。

礦井總風壓通風

局部通風機通風方法

局部通風機通風：壓入式通風、抽出式通風

混合式通風三種方式

壓入式通風與抽出式通風比較

煤巷、半煤岩巷和有瓦斯湧出的岩巷的掘進通風方式應采用壓入式，不得采用抽出式(壓氣、水力引射器不受此限);如果采用混合式，必須製定安全措施。

瓦斯噴出區域和煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出煤層的掘進通風方式必須采用壓入式。

必須采用抗靜電、阻燃風筒

瓦斯噴出區域、高瓦斯礦井、煤(岩)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中，掘進工作麵必須配備安裝備用局部通風機，局部通風機應采用三專(專用變壓器、專用開關、專用電纜)供電。

嚴禁使用3台以上(含3台)的局部通風機同時向1個掘進工作麵供風。不得使用1台局部通風機同時向2個作業的掘進工作麵供風。

使用局部通風機供風的地點必須實行風電閉鎖，保證停風後切斷停風區內全部非本質安全型電氣設備的電源。使用2台局部通風機供風的，2台局部通風機都必須同時實現風電閉鎖。

循環通風

掘進通風局部通風機風量的有關規定

確定局部通風機風量所遵循的原則

滿足人員呼吸、衝淡有毒有害氣體、炮煙、溫度的要求

全風壓供給該處的風量必須大於局部通風機的吸入

第129條 使用局部通風機通風的掘進工作麵，不得停風;因檢修、停電等原因停風時，必須將人員全部撤至全風壓進風流處，並切斷電源。

恢複通風前，必須檢查瓦斯。隻有在局部通風機及其開關附近10m以內風流中的瓦斯濃度都不超過0.5%時，方可由指定人員開啟局部通風機。

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