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矿井一通三防基础知识培训单位：金鸡滩煤矿生产技术科培训人：徐修立第一章矿井通风一、矿井通风的作用1、向井下供给足够的新鲜空气，满足井下人员的需要；2、冲淡和排出有害气体和浮游粉尘，使之达到安全浓度以下，保证安全生产；3、调节井下的温度和湿度，提供井下适宜的气候条件，创造良好的生产环境；二、井下空气成分矿井空气是充满矿井巷道中的各种气体的统称。矿内空气来源于地面空气，地面空气进入井下之后，在井巷中混入自然涌出和生产过程中生产的气体、矿尘及水蒸气等混合后成为矿井空气。(一)矿井空气中的有害气体矿井空气中的有害气体按性质分为三类：1、爆炸性气体：这类气体具备一定条件时可发生爆炸。如瓦斯、一氧化碳CO、硫化氢H2S、氢气H2等。2、窒息性气体：这类气体本身无毒，但在空气中含量增加时，能使空气中氧含量相对降低，从而造成人员缺氧窒息。如氮气N2、二氧化碳CO2、瓦斯等；3、有毒性气体：主要有一氧化碳CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、硫化氢H2S、氨气NH3等。这些气体中除CO会使人体血液缺氧造成中毒死亡外，其余各种气体均为刺激性气体，对人体作用的共同点是对眼、鼻、呼吸道粘膜，乃至中枢神经系统有较强的刺激作用。当刺激作用过强时，会引起全身反应，直至造成死亡。由于空气中氧含量的降低和有害气体的增加对人体健康和生命安全会造成严重危害，因此《煤矿安全规程》对井下空气中氧的含量及各种有害气体的浓度都作出了明确规定。《煤矿安全规程》第100条规定：采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％，二氧化碳浓度不超过0.5％。有害气体的浓度不超过表1规定。(二)井下空气成分的安全标准名称最高允许浓度(％)一氧化碳CO0.0024氧化氮(换算成二氧化氮NO2)0.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氨NH30.004表1矿井有害气体最高允许浓度井下气候条件是由温度、湿度和风速三者综合作用的结果，用以表示人体的舒适程度。井下空气温度。井下空气温度与人体温度差别的大小，直接影响人体散热。温度过高、过低会使人感觉不适，甚至会危害人体健康及安全生产。1、《煤矿安全规程》第102条规定：进风井口以下的空气温度必须2℃以上，生产矿井采掘工作面温度不得超过26℃，机电设备硐室空气温度不得超过30℃，当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。采掘工作面的空气温度超过30℃，机电设备硐室空气温度超34℃，必须停止作业。对人体最适宜的空气温度一般为15～20℃。三、井下气候条件2、井巷中的风速表2井巷中的允许风流速度井巷名称允许风速/(m/s)最低最高无提升设备的风井和风硐15专为升降物料的井筒12风桥10升降人员和物料的井筒8主要进、回风巷8架线电机车巷道1.08运输机巷，采区进、回风巷0.256采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254掘进中的岩巷0.154其他通风人行巷道0.15三、矿井通风系统(一)矿井通风方式矿井通风系统是指矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称，它对矿井安全生产和经济效益有重大影响。《煤矿安全规程》第107条规定，矿井必须有完整的独立通风系统。指进风井和出风井之间的相互位置关系。一般把矿井通风方式分为四种基本类型：中央式通风、对角式通风、区域式和混合式通风。1、中央式通风：进、回风井位置大致位于井田中央的通风方式，分中央并列式和中央分列式。(1)中央并列式：进、回风井位于井田中央，且相距很近（一般为30m～50m）。进风井回风井(2)中央分列式：进风井均位于井田中央，回风井位于井田走向中央上部边界上。进风井回风井2、对角式通风：进风井大致位于井田中央,回风井在两翼的通风方式，分两翼对角式和分区对角式。(1)两翼对角式：回风井位于井田两翼上部边界。进风井回风井回风井(2)分区对角式：各采区均开回风井，不开主要回风巷。回风井进风井回风井回风井3、区域式通风：在井田的每个生产区域各布置进、回风井，分别构成独立的通风系统。进风井回风井回风井进风井4、混合式通风：混合式通风方式是中央式和对角式组合成的一种混合式通风方式，例如中央并列式与两翼对角式组合；中央分列式与两翼对角式组合等。进风井回风井回风井进风井中央并列与两翼对角式组合进风井回风井回风井回风井中央分列与两翼对角式组合(二)矿井通风方法矿井通风方法以风流获得的动力来源不同分为自然通风和机械通风两种。1、自然通风：利用自然因素产生的通风动力，使空气在井下巷道中流动的通风方法称为自然通风。借助于自然因素产生的促使空气流动的能量，称为自然风压。自然风压是由于矿井通风系统闭合回路中各点风流的密度存在差异而形成的。即使进回风口标高相同，只要进回侧存在密度差，就存在自然风压。矿井的自然风压hn一般都比较小，一般不大于200～300Pa，是矿井通风的次要动力。由于自然风压很小，且不稳定，所以《煤矿安全规程》第121条规定：矿井必须采用机械通风。2、机械通风利用通风机运转产生的通风动力，使空气在井下巷道中流动的通风方法称为机械通风。在机械通风的矿井中，通风机的工作方式分抽出式、压入式和混合式三种。(1)抽出式抽出式是将矿井主要通风机安设在地面，向外抽出井下空气，形成使井下空气低于当地大气压的负压通风。由于通风阻力的影响使回风侧处于高负压，而进风侧处于低负压，在这种情况下，回风流不易向他处乱窜，可以集中而迅速地流入回风系统排出井外。对于瓦斯矿井和有自然发火危险的矿井来讲是有利的，在抽出式矿井中，主要通风机一旦停止运转，则矿内空气必然要恢复到当地大气压力，由于压力增高，一定时间内采空区及封闭火区中瓦斯等有害气体不易涌出。所以煤矿一般多采用抽出式通风。我矿就采用这种通风方式(2)压入式压入式是将矿井主要通风机安设在地面，以压风方式向矿井内供风，使整个通风系统在压入式主要通风机作用下，形成高于当地大气压力的正压通风。这种通风方式不易管理，井底车场及进风井口漏风大，污风不易集中迅速排出井外。主要通风机一旦停止运转，井下气压将降低，这会使采空区或封闭区内瓦斯涌出量增加，对安全不利，故此一般在瓦斯矿井中很少采用压入式通风。(3)抽压混合式抽压混合式是将地面新鲜空气由压入式主要通风机送往井下，污风由抽出式主要通风机排出井外。这种通风方式需要通风设备多，动力消耗大，在煤矿中也很少采用这种通风方法的。(三)矿井通风网络矿井空气在井巷中流动时，风流分岔、汇合线路的结构形式，称为通风网路。1、串联通风：前巷的出风端和后巷的进风端相接。（如果有困难制定措施后，串联通风的次数不得超过一次）2、并联通风：两条以上巷道的进风端在同一点分开后，出风端又在同一点汇合。3、角联通风：两条分路组成的并联系统中，若有一条或一条以上的巷道横跨于两个并联巷道上。四、矿井通风动力(一)矿井通风动力分类：矿井按其服务范围和所起的作用分为三种。1、主要通风机担负整个矿井或矿井的一翼或一个较大区域通风的通风机，称为矿井的主要通风机。2、辅助通风机用来帮助矿井主要通风机对一翼或一个较大区域克服通风阻力，增加风量的通风机称为主要通风机的辅助通风机。辅助通风机大多安装在井下，目前已很少使用。(3)局部通风机为满足井下某一局部地点通风需要而使用的通风机，称为局部通风机。局部通风机主要用作井巷掘进通风。(二)主要通风机1、主要通风机的附属装置主要通风机的附属装置包括风硐、扩散器（扩散塔）、防爆门（防爆井盖）以及反风装置等。2、反风装置反风装置是用来使井下风流反向的一种设施。煤矿必须设有反风装置的原因，是为了使风流能向相反方向流动，防止进风系统中一旦发生火灾、瓦斯或煤尘爆炸时产生的大量的一氧化碳，二氧化碳等有毒有害气体沿风流进入采掘区域或其他区域，危及工作人员的生命安全。有时为适应救灾工作的需要，也须反风。反风方法因风机的类型和结构不同而异。目前的反风方法主要有：设专用反风道反风；利用备用风机做反风道反风；风机反转反风和调节动叶安装角反风。我矿目前主要通风机采用通风机反转反风2、主要通风机的管理规定(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，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。矿井主要通风机装置外部漏风率的测定应每季度进行1次。(2)必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内启动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要通风机，在满足生产要求时，可继续使用。(3)装有主要通风机的出风井口应安装防爆门（盖），且保证主要通风机因故停转时防爆门（盖）能自动打开，主要通风机工作时防爆门（盖）必须关闭。防爆门（盖）每季度检查维修1次。(4)至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿总工程师批准。(5)新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。(6)主要通风机必须采取两回直接由变（配）电所馈出的供电线路供电，供电线路上不得接任何负荷。(7)严禁主要通风机房兼作他用。主要通风机房内必须安装水柱计（静压、动压和全压）、电流表、电压表、轴承温度计等仪表，还必须有直通矿调度室的电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通风机的运转应由专职司机负责，司机应每小时将通风机运转情况记入运转记录内；发现异常，立即报告。(8)生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min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小于正常供风量的40％。(9)矿调度室接到主要通风机停风汇报后，应立即下令切断进入停风影响地点的动力电源，并通知受影响单位。受影响范围人员立即停止作业，沿进风巷道往井口撤离，现场施工负责人组织人员在人员撤出施工巷道以后，在巷道口处打上栅栏、揭示警标；由矿值班领导决定全矿井是否停止生产、工作人员是否全部撤出。(三)局部通风机局部通风机是井下局部地点通风所用的通风设备，局部通风机通风是利用局部通风机作为动力，用风筒导风把新鲜风流送入掘进工作面，1、局部通风机的工作方式局部通风机按其工作方式不同可分为压入式、抽出式和混合式三种。FF(1)压入式通风：局部通风机和启动装置安设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中，局部通风机把新鲜风流经风筒送入掘进工作面，污风沿掘进巷道排除。(2)抽出式通风：局部通风机安装在离掘进巷道口10m以外的回风侧巷道中，新鲜风流沿掘进巷道流入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。FF(3)混合式通风：抽出式局部通风机安装在距掘进巷道口10米以上的回风侧；压入式局部通风机风筒出口与掘进工作面的距离要小于压入式通风的有效射程；抽出式局部通风机的风筒吸风口要超前压入式局部通风机10以上。FFFF2、压入式、抽出式和混合式三种通风方式的优缺点(1)压入式通风的优点是局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，不易引起瓦斯和煤尘爆炸，安全性好，风筒出口风流的有效射程远，排烟能力强，即可用硬质风筒，又可用柔性风筒，适应性强，缺点是污风沿巷道排出，污染范围大，煤尘及炮烟从掘进巷道跑出的速度慢，需要的通风时间长。压入式通风是我国目前掘进通风中最常用的方式。我矿采用这种通风方式(2)抽出式通风的优点是掘进工作面的炮烟及有毒有害气体由风筒排出，巷道中粉尘浓度低，劳动卫生条件好。缺点是污风风流必须通过风筒由局部通风机排出，安全性差；抽出式通风的有效吸程小于压入式通风的有效射程、故排出工作面炮烟及有毒有害气体差，只能使用刚性风筒或带金属骨架的胶皮风筒，故在应用上受到一定限制。目前，我国煤矿中，这种通风方式应用得较少，主要是污风风流通过局部通风机时，一旦由于电路漏电等原因产生火花，有引起爆炸的危险。(3)混合式通风的优点是工作面通风能力强，掘进巷道全长不受污浊空气污染，粉尘浓度低，劳动卫生条件好。缺点是抽出式局部通风机安设在回风风流中，安全性差。3、局部通风机管理规定(1)压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口的距离不得小于10m，风机安设离地面高度不小于300mm