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很高兴与各位同仁共同学习交流第一部分矿井通风基础知识李建成延安职业技术学院一、矿井通风的地位矿井通风是煤矿井下职工的生命线。地下开采工作的气候环境与地面相比变化很大，没有自然阳光和空气，瓦斯、矿尘、煤炭自然发火、水、顶板等灾害事故时有发生，严重地制约着煤矿的生产安全。为了在煤炭生产过程中创造良好的生产环境，对各种灾害切实可行的防治，最经济、最基础的解决方法是搞好矿井通风工作。矿井通风是矿井各生产环节中最基本的一环，它在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。二、矿井通风的任务和目的任务：⑴：供给足够的井下工作人员用的新鲜空气.⑵：冲淡和排除有毒有害气体及浮游矿尘，使之符合煤矿安全规程的要求.⑶：提供良好的气候条件，维持合适的劳动条件，（4）提高矿井的防灾、抗灾能力。目的：使风流能够按拟订的路线流动，维持正常的通风，保证矿井的安全。三、基本概念：1、矿井通风：指在通风动力（通过机械或者自然风压）的作用下，使风流从进风井巷进入井底车场、流经采掘工作面、机电硐室后、由回风井排出地面的全过程。2、矿井通风的主要目的：1）、供给人员呼吸。2）、稀释并排除井下有毒有害气体。3）、创造有利的气候条件。3、地面大气成分：氧（O2）按体积计算占20.96％。氮（N2),占79%。二氧化（CO2）占0.04%。四、矿内气候条件：主要指矿井空气的温度、湿度和风速三者的关系。温度高、湿度大、风速小。人体感觉中暑、闷热。温度低、湿度低、风速大。人体感觉发冷、易感冒。因此《规程规定》：进风井温度不得低于2℃，采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃。第二部分矿井空气成份（一）地面的新鲜空气（二）井下主要有害气体氧气：无色、无味、无臭的气体，比重1.11。是维持人体生命不可缺少的气体,能助燃,在静止状态时,约要0.25L/min，当氧气下降到17%时，工作时出现喘息和呼吸困难，下降15%时失去劳动能力，10%--12%时，会失去理智，时间稍长就会有死亡危险。规程规定：采掘工作面进风流中氧气不得低于20%，井下空气含氧量减少的原因；坑木、煤的缓慢氧化，人员呼吸。火灾、爆炸。井下放出各种有害气体，使氧气浓度相对降低。16%--9%时，人很快就失去知觉，若不急救就会死亡。规程规定：按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给的风量不得少于4立方米．1.氧气的性质2.其它气体的性质氮气：是无色、无味、无臭的惰性气体，比重0.97，微溶于水，不助燃，无毒，但有窒息性，氮气升高意味着氧气降低，可引起缺氧窒息。二氧化碳：无色、略带酸臭味、微毒的气体，比重1.52，易溶于水，不助燃，对眼睛和呼吸器官有刺激作用。《规程》规定：采掘工作面进风流中的O2浓度不得低于20%、CO2浓度不得超过0.5%，总回风流的CH4不得超过0.75%。3.矿内空气常见的有毒气体：一氧化碳（CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)四种气体的特性。4.有害气体检测：检测方法分两大类：一是取样到化验室分析。二是用便携式仪器在现场快速测试。《规程》规定；采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员查明原因,制定措施,进行处理.*这些气体在《煤矿安全规程》最高允许浓度限时，能嗅出。气体色、味、嗅相对密度水溶性毒理燃烧爆炸性来源氧无1.11微无无大气氮无0.97微无无大气、爆破二氧化碳微酸臭1.52易刺激无氧化、燃烧、涌出甲烷无0.55微无有煤岩涌出一氧化碳无0.97微剧毒有爆破、燃烧、爆炸二氧化氮红褐色1.57易剧毒无爆破硫化氢臭鸡蛋1.19易剧毒有老空、涌出二氧化硫硫磺味2.32易剧毒无涌出、含硫矿氧化、燃烧氢气无0.07微溶无有火区、充电氨气*氨水味0.6易剧毒无火灾、爆炸5.各种气体性质比较表有害气体名称符号最高容许浓度（%）一氧化碳二氧化氮二氧化硫硫化氢氨CONO2SO2H2SNH30.00240.000250.00050.000660.004矿井空气中有害气体的最高容许浓度矿井主要有害气体包括：甲烷、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、硫化氢等气体。其中甲烷、二氧化碳可以使人缺氧窒息，一氧化碳、二氧化氮、硫化氢为剧毒气体。四、井下气候条1、温度:井下适宜温度是15-20℃。2、湿度:人感到舒适的相对湿度为50％一60％。3风速、是指风流单位时间内流过的距离。井巷中风速的大小直接影响人体的散热效果，风速过高或过低都会影响职工的身体健康。风速过低时，汗水不易蒸发，人体多余热量不易散失掉，人就会感到闷热不舒服，同时瓦斯也容易积聚；风速过高时，容易使人感冒，矿尘飞扬，对安全生产和工人的身体健康都不利。井巷中的风速应符合《煤矿安全规程》的规定。采区巷道和采掘工作面最低风速是为了保证使井巷中风流呈紊流状态，能够较好地发挥通风稀释和逸走矿井生产过程中产生的瓦斯和有害气体的作用。绝对湿度，它表示每立方米的湿空气中含有的水蒸气的质量，单位是千克/立方米(kg/m³)。相对湿度，表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的比值，得数是一个百分比。(也就是指某湿空气中所含水蒸气的质量与同温度下饱和空气中所含水蒸气的质量之比，这个比值用百分数表示。例如，某机房平常所说的湿度为60%，即指相对湿度而言。)五、井下主要通风构筑物1、永久密闭2、调节风窗3、风桥4、临时通风构建物1、永久密闭（挡风墙）定义：不允许风流通过、也不允许行人行车的巷道内。设置密闭。1、用不燃性材料建筑，严密不漏风（手触无感觉、耳听无声音），墙体厚度不小于0.5m。应建立密闭施工、质检、验收台帐。2、密闭内有水的要设反水池或反水管；自然发火煤层的采空区密闭要设观测孔、措施孔，孔口封堵严密。3、墙面平整（1m内凸凹不大于10mm，料石勾缝除外）；无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝。4、密闭前要设栅栏、警标、说明牌板和检查牌（入排风之间的挡风墙除处）5、密闭前无瓦斯聚集，且密闭前5m内支架完好，无片帮、冒顶，无杂物、积水和淤泥。2、风门(1)定义：不允许风流通过，但需行人或行车的巷道内，必须设置风门（（2）使用注意事项Ⅰ、只行人时，可用单扇风门。Ⅱ、行人又行车时，可用双扇风门。Ⅲ、能容下一列车的长度。Ⅳ、严禁同时打开风门。Ⅴ、能自动关闭。3、调节风窗：1、用不燃性材料建筑，且调节风窗的调节位置要设在门墙的上方，并能调节。2、设调节窗的墙体要掏槽，或周边见实帮、实底，设在风门上的调节窗，其风门不漏风。3、风窗前后5m内巷道支架良好，无杂物、积水、淤泥。4、门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密（以不透光为准，通车门底坎除外），门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。5、风门处巷道支护良好，风门前后5m范围内无杂物、积水、淤泥。。6、墙体周边要掏槽，或见硬顶、硬帮并与煤岩接实，墙面平整无裂缝、重缝和空缝。7、风门水沟要设反水池或挡风帘，防突区域通车风门要设底坎，电缆、管线孔要堵严。4、风桥：风桥定义：在进风与回风平面相遇地点，必须设置风桥，构成立体交叉风路，使进风与回风分开，互不相混。分类：绕道式、混凝土式、铁风筒式1、采用不燃性材料建筑。2、桥面平整不漏风（手触感觉不到漏风为准）。3、风桥前后5m范围内巷道支护良好，无杂物、淤泥、积水。4、风桥通风断面不小于巷道断面面4/5，成流线型，坡度不小于30度。5、风桥两端接口严密，四周见实帮、实底。6、风桥上下不准设风门。临时通风构建物：临时密闭及临时风门管理要求一样，不过建筑材料要求不同。临时密闭分两种，一种为阻燃型材料,建筑的厚度小于0.5m大于0.2m的密闭，另一种和临时风门的墙体相同，使用木板建筑，不过要求鱼鳞式搭接、且严密不漏风，墙面要求灰、泥满抹和沟缝。思考题1.矿井通风设施、通风构筑物的作用？2.井下有哪些有毒有害气体？3.一通三防具体指什么？一通：矿井通风，三防：防瓦斯，防煤尘，防火。4.矿井通风的定义：把地面新鲜空气源源不断地送入井下的过程。5.矿井通风的十二字方针：先抽后采，监测监控，以风定产矿井通风系统第二部分一、矿井通风的阻力：通常矿井通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类、他们与风流的流动状态有关。一般情况下、摩擦阻力是矿井通风总阻力的主要组成部分。什么叫摩擦阻力？风流在井巷中作均匀流动时、沿程受到井巷固定壁面的限制、引起内外摩擦、而产生的阻力、这种阻力叫摩擦阻力。矿井通风动力：矿井通风压力可以由通风机造成，也可以由自然因素造成。前者称为机械通风，后者称为自然通风。1、自然通风：完全依靠自然风压进行通风。自然风压的特点：它使冷而重的气体向下流动。自然风压的大小和方向主要受地面气温的影响。二、矿井通风动力：2、机械通风矿井主扇风机按其服务任务地位可分为三种：（1）、主要扇风机（主扇）服务于全矿井或矿井的一翼（或采区）。（2）、辅助扇风机服务于矿井通风网络的一分支，帮助主扇工作。（3）、局部扇风机（局扇）服务于独头巷道掘进。主要风机按其构造和工作原理来分：可分为离心式扇风机和轴流式扇风机。主扇工作方式：抽出、压入、抽压混合三种三、矿井通风系统包括：通风方式、通风方法、通风网络和通风设施。（一）通风方式：可分为：中央式、对角式、混合式。1、中央式：分为中央并列式和中央边界式两种。中央并列式：进风井和出风井大致并列在井田走向的中央。中央边界式：进风井大致位于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部边界。2、对角式：两翼对角和一翼对角。3、混合式。1、矿井通风方式；进、回风井的相对位置关系。（1）.中央式：1)并列式优点：进回风布置在中央工业广场内，地面建筑和供电集中，建井期短，便于贯通，初期投资少，出煤快，护井煤柱较小，井筒延深时通风较方便，反风容易，便于管理。缺点：风流路线长，阻力大，漏风大，工业广场受主扇噪音影响和回风流污染。适用条件：煤层倾角大，埋藏深，井田走向长度不大、瓦斯与自然发火都不严重的矿井。2)分列式(中央边界式)优点：通风阻力较小，内部漏风较少，工业广场不受主扇受主扇噪音影响和回风流污染。缺点：风流路线较长，阻力较大。适用条件：煤层倾角小，埋藏浅、井田走向长度不大，瓦斯与自然发火比较严重的煤层开采。（2）对角式1）两翼对角式优点：风流路线短，阻力小，漏风少，安全出口多，便于风量调节，风压稳定，工业广场不受噪音和空气污染。缺点：井口安全煤柱压煤较多，初期投资大，投产较晚。适用条件：井田走向长，产量大，所需风量大，瓦斯大、自然发火严重的矿井。（2）对角式2）分区对角式(简称分区式)优点：每个采区有独立的通风系统，便于风量调节，安全出口多，抗灾能力强，初期投资少，出煤快。缺点：占用设备多，管理分散，矿井反风困难。适用条件：煤层埋藏浅，地表高低起伏大，无法开掘总回风巷。（3）区域式优点：既可以改善通风条件，又能缩短建井工期，风路短，阻力小，漏风少，网络简单，风流易于控制，安全出口多，安全性好，便于风机选择。缺点：通风设备多，管理分散。适用条件：井田范围大，储量丰富，瓦斯含量较大的特大型矿井。（4）混合式：1）并列与对角混合、2）分列与对角混合1、优点：回风井多，通风能力大，布置较灵活，适应性强。2、缺点：通风设备多，管理复杂；易形成角联小系统，造成风流不稳定，抗灾能力差。3/适用条件：井田范围大，地质和地面地形复杂；产量大，瓦斯涌出量大的矿井。（二）矿井通风方法动力源主要通风机（主扇）的工作方式自然通风机械通风压入式抽出式混合式。（三）通风网络矿井风流按照生产要求在井巷中流动时，风流分岔汇合的路线结构形式，叫做通风网络。分为：串联网络、并联网络、角联网络。（图表示）串联通风：就是两个或两个以上风路首尾相连接地进行通风，中间没有分支风路。并联通风；采掘工作面回风流直接进回风道。角联通风：并联通风网络中贯穿一条或几条的风路。（角联巷道风流方向及风量具有不稳定性，结果会带来严重后果）。串联通风并联通风角联通风1、通风介绍：串联通风：就是两个或两个以上风路首尾相连接地进行通风，中间没有分