矿井通风富源县煤矿安全技术培训中心第一部分、矿井通风基本常识一、五大自然灾害二、一通三防三、矿井通风的基本任务四、矿井通风系统五、局部通风第一部分矿井通风基本常识一、概述(一)五大自然灾害在井工开采煤矿中,通常把开采过程中遇到的水害、火灾、矿尘、顶板和瓦斯称为煤矿五大自然灾害。五大自然灾害是客观存在的,在开采过程中,必须严格执行“管理、装备、培训”并重的原则,加大安全投入,加强对现场的监督检查,及时发现和处理隐患,杜绝“三违”现象的发生,从而防范安全事故的发生,实现安全生产。(二)“一通三防”指做好矿井通风工作,可以对矿井瓦斯、矿尘和矿井火灾起到防治作用。(三)矿井通风的基本任务1、连续不断的向井下提供新鲜空气,保证有足够的氧气供作业人员呼吸;2、及时冲淡并排出井下有毒有害气体和矿尘;3、创造良好的井下气候环境,提高劳动效率;4、保障机电设备正常运行。(四)煤矿井下主要有毒有害气体1、一氧化碳(CO)(1)性质。一氧化碳是无色、无味、无臭而极毒的气体,相对密度为0.97,能燃烧,微溶于水,浓度达13%~75%时能爆炸。(2)来源。井下火灾、煤炭自燃、瓦斯与煤尘爆炸、爆破工作等。(3)对人体的危害。一氧化碳与人体血液中血色素的结合能比氧大100~300倍,严重阻碍氧血色素的结合,使血液中毒,能使人体缺而窒息死亡。2、二氧化硫(SO2)(1)性质。它是具有硫磺气味及酸味的无色气体,易溶于水,相对密度为2.2,有剧毒。(2)来源。含硫煤炭的氧化和自燃、含硫煤岩的爆破、含硫煤尘爆炸、硫化矿物的氧化等。(3)危害。对人的呼吸系统、眼睛、粘膜等有强烈刺激作用,能干扰人的中抠神精系统,引起急性中毒或死亡。3、二氧化氮(NO2)(1)性质:有刺激性臭味,呈棕红色,相对密度为1.57,极易溶于水,有剧毒。(2)来源:井下爆破工作。(3)危害:对人的眼睛、鼻腔、呼吸道有强烈刺激作用,能引起肺水肿致人死亡。4、硫化氢(H2S)硫化氢是无色、微甜、有臭鸡蛋味的气体。他对空气的相对密度为1.19,易溶于水,能燃烧,当浓度在4.3%~4.6%时,还能爆炸。硫化氢极毒,能使血液中毒,对眼睛、粘膜和呼吸系统有强烈刺激作用。当空气中硫化氢浓度为0.01%时,就能闻到气味,流唾液,流清鼻涕并呼吸困难;当硫化氢浓度达0.02%时,对眼睛、喉粘膜受强烈刺激,头痛、呕吐、四肢无力;浓度达0.05%时,30min内人失去知觉、痉挛或死亡。(五)井下对各种有害气体浓度的规定《规程》规定,井下有害气体不得超过如下规定。气体名称符号最高允许浓度/%一氧化碳CO0.0024二氧化氮NO20.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氨NH30.004井巷中允许风速井巷名称允许风速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(五)矿井通风系统1、通风方法:指主要通风机的工作方法。①抽出式主要通风机安装在回风井口,利用主要通风机运转时产生的能量新鲜空气从进风井口吸入井下。采用抽出式通风时,井下风流中任意一点的压力都比当地同标高的大气压低,处于负压状态。因此,也称为负压通风。②压入式主要通风机安装在进风井口,利用主要通风机运转时产生的能量,把地面新鲜空气压入井下,同时迫使井下空气由回风井排出地面。压入式通风时,井下风流中任意一点的压力都高于当地同标高的大气压力,处于正压状态,因此,也称为正压通风。③压入与抽出混合式它是将压入式主要通风机和抽出式主要通风机串联运转联合工作的方法。压入式主要通风机把地面空气压入井下,抽出式主要通风机把井下空气吸出到地面。2、矿井通风方式:是指矿井的进风井筒与回风井筒在煤矿井田的相对布置位置关系。①中央式进风井和回风井大致都位于井田走向的中央。根据回风井沿煤层倾向所处位置不同可分为:a、中央并列式进风井和回风井并列布置在井田的中央。优点:初期投资少,建设时间短,投产快,出煤早,地面建筑集中,管理方便,容易实现矿井反风。缺点:矿井通风线路长,负压较大,漏风大,通风电力费用高。实用范围:埋藏深、煤层倾角大但走向长度不大,瓦斯和自然发火不严重的矿井。nmmn采区采区中央并列式中央边界式采区采区b、中央边界式(中央分列式)进风井位于井田的中央,出风井位于井田沿煤层倾斜方向上部边界的中央。优点:与中央并列式大致相同,但分列式的风流线路较短,阻力小、内部漏风少,安全性较好,多一个安全出口,工业广场不受噪音干扰,由回风井敷设防尘洒水管路方便。缺点:建井期较长,初期投资大、管理分散。适用范围:煤层埋藏较浅,煤层倾角较小,走向长度不大,高瓦斯,自然发火严重的新建矿井。②、对角式进风井位于井田中央,回风分别井位于井田两翼上部边界。a、两翼对角式进风井位于井田中央,回风井位于井田浅部沿走向的两翼边界上。优点:风流线路短,阻力和漏风较少;安全出口多;采区风阻均衡,容易控制风量,总风压较稳定;吨煤耗电少。缺点:建井工程量大,建井期长,投资大,设备多,供电线路长,管理分散,反风较困难。适用范围:井田走向长、产量高,需要风量大,煤炭容易自燃,有煤与瓦斯突出矿井。两翼对角式采区采区分区对角式b、分区对角式进风井位于井田中央,不掘总回风井,而在每个采区各掘一个小回风井实现每个采区单独回风,构成多井口多风机的通风系统。优点:各采区有独立的通风线路,互不影响,通风线路短;风压和风阻小,耗电少;产量可增大;适应复杂地形。缺点:设备较多,管理分散,反风困难。适用范围:开采井田浅部,地表起伏大,第一水平无法开掘总回风道,高瓦斯、井田走向长的新建或扩建的大型矿井。③、混合式三个井筒以上按上述任意两种通风方式的结合。如:中央分列式与两翼对角混合式、中央并列式与两翼对角混合式及中央并列式与中央分列式混合等。采区通风系统一、概念采区通风系统是矿井通风系统的基本组成部分,它是指矿井主要进风流从主要进风巷道进入采区,流经有关巷道,清洗采掘工作面、硐室及其他用风巷道后,流入矿井主要回风巷的整个线路。二、采区通风系统的基本要求采区通风系统主要取决于采区巷道布置和采煤方法,同时要满足采区通风的特殊要求。确定采区通风系统,必须遵守安全、经济、技术合理等原则,满足下列基本要求:1、采掘工作面、硐室都应采用独立通风。采取串联通风时,必须遵守《规程》的有关规定。2、采区必须有独立的风巷,实行分区通风。采区进、回风巷必须贯串采区的整个长度和高度。严禁将一条上山、下山或盘区的风巷分为两段,其中一段为进风巷,另一段为回风巷。3、通风网路要简单,便于发生事故时易于控制和撤出人员,尽量减少通风设施的数量,尽量避免采用角联风路,不能避免时,应有保证风流稳定的措施。4、按瓦斯、二氧化碳、气候条件和工业卫生的要求,正确合理配风。要减少采区漏风,避免新风到达工作面前被加热和污染,要确保通风能力大,阻力小,风流畅通。5、要有较强的防灾抗灾能力,因此要设防尘管路、避灾路线、灾变时的风流控制设施,必要时要建立防尘、降温及抽放瓦斯等设施。6、有利于排放采空区瓦斯和防止残煤自燃。压入式局部通风机的使用和管理压入式局部通风10米5米引言煤矿井下发生的瓦斯爆炸80%与掘进工作面有关,预防瓦斯爆炸的重点应是掘进工作面,而掘进通风作为矿井通风的一个重要方面,在地方煤矿中,目前通常利用压入式局部通风机进行掘进供风。掘进供风的好坏直接关系到煤矿安全生产,因此,加强局部通风技术和安全管理,严格执行《煤矿安全规程》对局部通风机的使用和管理规定,是预防煤矿掘进通风事故,保证掘进工作顺利进行的主要措施。一、《煤矿安全规程》对局部通风机的使用和管理规定1、局部通风机必须由专人负责管理,保证正常运转。2、煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式,不得采用抽出式,如果采用混合式通风时,必须制定安全措施。瓦斯喷出区域或煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出煤层,掘进通风方式不得采用混合式。3、压入式通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10米,全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量局部通风机安装地点到回风口的巷道中的最低风速在煤巷、半煤岩巷中不得低于0.25米,在岩巷中不得低于0.15米4、必须采用抗静电、阻然风筒。5、低瓦斯掘进工作面的局部通风机,可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电,或与采煤工作面分开供电。6、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出的矿井中,掘进工作面的局部通风机应采用三专供电;也可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电,但每天应有专人检查1次,保证局部通风机可靠运转。7、严禁使用3台以上(含3台)的局部通风机同时向1个掘进的工作面供风。不得使用1台局部通风机同时向2个作业的掘进工作面供风。使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁,保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。使用2台局部通风机供风的,2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。8、使用局部通风机通风的掘进工作面,不得停风;因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。恢复通风前,必须检查瓦斯。只有在局部通风机及其开关附近10米内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机。9、局部通风机的风筒必须掉挂平直,不转死角,接头严密不漏风。二、地方煤矿局部通风机掘进通风存在问题及原因分析(压入式)1、循环风定义:指从用风地点出来的回风部分或全部再次进入同一用风地点。危害:无法及时排出作业地点产生的有毒有害气体和矿尘,导致用风地点有毒有害气体浓度超限,易引起瓦斯事故。恶化作业环境,导致矿尘飞扬,易引起误操作和职业病,甚至煤尘爆炸。循环风示意图2、串联风定义:指从上一个用风地点出来的回风进入了下一个用风地点的现象。《煤矿安全规程》对串联通风的有关规定:同一采区内,同一煤层上下相连的同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的2个掘进工作面,布置独立通风有困难时,在制定措施后,可以采用1次串联通风。采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而从新掘进的巷道,布置独立通风确有困难时,其回风可以串入采煤工作面,但必须制定安全措施,且串联通风的次数不得超过1次;构成独立通风系统后,必须立即改为独立通风。对于以上串联通风,必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪,且瓦斯和二氧化碳的浓度都不得超过0.5%,其他有毒有害气体浓度都应符合《规程》相关规定。开采有瓦斯喷出或煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的煤层时,严禁任何2个工作面之间串联通风。由于地方煤矿井下开拓、开采不规范,通风系统、通风管理往往存在许多问题,常常出现多次串联通风,直接导致了大量瓦斯事故的发生。原因:(1)未按《规程》相关规定进行串联通风。(2)压入式局部通风机设置在回风流中。(3)现场管理不到位。3、无风、微风作业原因:(1)局部通风机未设专人管理,时停时开。(2)送风距离远,局部通风机选用不合理。(3)风筒出风口距离迎头过远。(4)风筒接头漏风,破损严重,漏风量大。(5)风筒吊挂不合理,转死角,风阻大。(6)单台局部通风机多头供风。4、其他方面(1)局部通风机人工就地启动时未检查瓦斯。《规程》规定:局部通风机因故停止运转,恢复通风时,必须首先检查瓦斯,当风机及其开关附近10米范围内瓦斯浓度不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机。(2)“三专”、“两闭锁”不健全或未正常使用。《规程》规定使用局部通风机的用风地点必须实行风电闭锁,保证停风后切断停风区内全部非本质安全型的电气设备的电源。地方煤矿在使用局部通风机时,往往由于电钳工没有掌握“两闭锁”的电气原理,要么利用局部通风机的电源分接负载,要么干脆就不执行“三专”、“两闭锁”。矿井通风设施1、隔断风流的设施如:风门、密闭、防爆门。2、引导风流的设施如:风