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1、2023/2/11,1,现代化矿井通风技术管理与灾害防治 现代化矿井通风系统,2023/2/11,2,主要内容,第一节 矿井通风系统 第二节 采区通风系统 第三节 通风设施及漏风,2023/2/11,3,第一节 矿井通风系统,规程规定：矿井必须有完整独立的通风系统，必须按实际风量核定矿井产量。,2023/2/11,4,第一节 矿井通风系统,（一）矿井通风系统,矿井通风系统是矿井通风方式、主要通风机工作方法、矿井通风网络和通风设施的总称,2023/2/11,5,第一节 矿井通风系统,选择通风方式一般根据煤层瓦斯含量高低、煤层埋藏深度和赋存状态、冲积层厚度、煤层自燃倾向性、小窑塌陷漏风情况、地形条
2、件以及开拓方式等综合考虑确定,（二）矿井通风方式,2023/2/11,6,第一节 矿井通风系统,中央式,根据进回风井的布置形式不同，可分为以下几种：,中央并列式,中央分列式,对角式,两翼对角式,分区对角式,混合式,（二）矿井通风方式,2023/2/11,7,第一节 矿井通风系统,中央式,进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央分列式。,（二）矿井通风方式,2023/2/11,8,第一节 矿井通风系统,进风井大致位于井田走向的中央，回风井大致位于井田浅部边界沿走向中央、在倾斜方向上两井相隔一段距离，回风井的井底高于进风井的井底。,进风井和回风井大致并列在井田
3、走向的中央，两井底可以开掘到第一水平，也可将回风井只掘至回风水平。后者一般适用于较小型矿井。,中央并列式,（二）矿井通风方式,中央分列式,2023/2/11,9,第一节 矿井通风系统,进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼(沿倾斜方向的浅部)，称为两翼对角式。如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。,两翼对角式,（二）矿井通风方式,进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个回风井，无总回风巷。,分区对角式,2023/2/11,10,第一节 矿井通风系统,（三）主要通风机工作方法,主要通风机的工作方式有三种：,抽出式,压入式,压抽混合式,2023/2/
4、11,11,第一节 矿井通风系统,主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。,抽出式,（三）主要通风机工作方法,2023/2/11,12,第一节 矿井通风系统,主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干通风构筑物，使通风管理困难，且漏风较大。,压入式,（三）主要
5、通风机工作方法,2023/2/11,13,第一节 矿井通风系统,在入风井口设一风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。,压抽混合式,（三）主要通风机工作方法,2023/2/11,14,第一节 矿井通风系统,（四）矿井通风构筑物,矿井通风系统，除了有结构合理的通风网路和能力适当的通风机外，还要网路中的适当位置安设隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。,2023/2/11,15,第一
6、节 矿井通风系统,通风构筑物可分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如风桥、导风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如密闭、挡风墙、风帘和风门等。,（四）矿井通风构筑物,2023/2/11,16,第一节 矿井通风系统,风流在流动的过程中，通过通风构筑物的缝隙、煤柱裂隙、采空区或地表塌陷区等直接渗透到回风巷或地面而产生漏风。合理地安设通风构筑物，并使其经常处于完好状态；减少漏风，提高有效风量是通风管理部门的基本任务。,（四）矿井通风构筑物,2023/2/11,17,（五）矿井通风网络,第一节 矿井通风系统,影响风流稳定性的因素 在生产矿井中，影响风流稳定性的因素很多。通风动力、通风构筑
7、物的非正常工作状况，自然风压，巷道的贯通与封闭，工作面的推进与转移，采区接替，生产水平过渡，巷道中的行人、行车和堆积物等等，都会影响风流的稳定性。上述各种因素若去掉其物理意义，可归结为通风网络结构的变化、通风动力的变化和分支风阻的变化。,2023/2/11,18,第二节 采区通风系统,每个矿井一般都有几个采区同时生产。每个采区内有采煤工作面、备用工作面、掘进工作面、硐室(采区变电所和绞车房)及其它用风地点，是矿井通风的主要对象。同时，采区又是井下人员最集中的地点。因此，搞好采区通风是保证矿井安全生产的基础。,（一）采区通风系统的基本要求,2023/2/11,19,第二节 采区通风系统,采区通风
8、系统是采区生产系统的重要组成部分。它包括采区主要进、回风道和工作面进、回风巷道的布置方式，采区通风路线的连接形式，工作面通风方式，以及采区内的通风设施等内容。采区通风系统主要决定于采区巷道布置和采煤方法，同时要满足通风的特殊要求。如瓦斯大或地温高，有时是决定通风系统的主要条件。,（一）采区通风系统的基本要求,2023/2/11,20,第二节 采区通风系统,在确定采区通风系统时，应遵守安全、经济、技术先进合理的原则，满足下列基本要求：,（一）采区通风系统的基本要求,（一）采区必须实行分区通风。准备采区，必须在采区构成通风系统以后，方可开掘其它巷道。采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，
9、方可回采。高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1 条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。采区的进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。,2023/2/11,21,第二节 采区通风系统,（二）采、掘工作面应实行独立通风。（三）在采区通风系统中，要保证风流流动的稳定性，采掘工作面尽量避免处于角联风路中。（四）在采区通风系统中，应力求通风系统简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。（五）对于必须设置的通风设施(风门、风桥、挡风墙等)和通风设备(局部通风机、辅助
10、通风机等)，要选择好适当位置，严把规格质量，严格管理制度，保证通风设备安全运转。尽量将主要风门开关、局部通风机开停等状态参数和风流变化参数纳入到矿井安全监控系统中，以便及时发现和处理问题。,（一）采区通风系统的基本要求,2023/2/11,22,第二节 采区通风系统,（六）在采区通风系统中，要保证通风阻力小，通风能力大，风流畅通，风量按需分配。因此，应特别注意加强巷道的维护，及时处理局部冒顶和堵塞，支护良好，保证有足够的断面。（七）在采区通风系统中，尽量减少采区漏风量，并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃，使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。（八）设置消防洒水管路、避难
11、硐室和灾变时控制风流的设施。明确避灾路线和安全标志。必要时，建立瓦斯抽放系统、防灭火灌浆系统。（九）采区绞车房和变电所，应实行分区通风。,（一）采区通风系统的基本要求,2023/2/11,23,第二节 采区通风系统,采区进、回风上（下）山，是采区通风系统的主要风路，是由采区巷道布置所决定的。在确定采区巷道布置时，要同时考虑采区的通风问题。上（下）山的数目，低瓦斯单一煤层开采可采用两条上（下）山，有时采用三条上（下）山；多煤层开采、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井以及开采容易自燃煤层的采区一般为三条甚至四条上（下）山。,（二）采区进、回风上（下）山的布置,2023/2/11,24,
12、第二节 采区通风系统,（二）采区进、回风上（下）山的布置,2023/2/11,25,第二节 采区通风系统,（二）采区进、回风上（下）山的布置,2023/2/11,26,第二节 采区通风系统,（二）采区进、回风上（下）山的布置,2023/2/11,27,第二节 采区通风系统,（二）采区进、回风上（下）山的布置,2023/2/11,28,第二节 采区通风系统,井下采、掘工作面是人员比较集中的作业区域，也是瓦斯涌出和煤尘飞扬比较集中的地方，因此要求采掘工作面要有良好的通风条件，实行独立通风，形成并联风路。然而，采区通风系统往往会受许多条件的影响，如采区巷道布置、采煤方法以及地质条件等。在某些特殊情况
13、下，如果工作面之间不能形成独立通风，经申报批准，也可以采用串联通风。,（三）采、掘工作面的串联通风及要求,2023/2/11,29,第二节 采区通风系统,规程对采掘工作面的串联通风及要求作了如下规定：（一）采、掘工作面应实行独立通风。（二）同一采区内，同一煤层上下相连的2个同一风路的采煤工作面、采煤工作面与其相连的掘进工作面、相邻两个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联的次数不能超过1次。（三）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到地质构造而重新掘进巷道，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超过
14、1次，构成独立通风系统后，必须立即改为独立通风。（四）采用串联通风时，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不得超过0.5%，其他有害气体浓度都应符合规程第100条的规定。（五）开采有瓦斯喷出和煤（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。,（三）采、掘工作面的串联通风及要求,2023/2/11,30,第二节 采区通风系统,采煤工作面的通风系统由采煤工作面的瓦斯、温度和煤层自然发火等所确定的，根据采煤工作面进回风巷道的布置方式和数量，可将工作面通风系统分为以下几种类型：1U型与Z型通风系统 2Y型、W型及双Z型通风系统 3H型通风系
15、统,（四）采煤工作面通风,2023/2/11,31,第二节 采区通风系统,（四）采煤工作面通风,2023/2/11,32,第二节 采区通风系统,（四）采煤工作面通风,2023/2/11,33,第二节 采区通风系统,（五）采煤工作面上行通风与下行通风的分析,2023/2/11,34,第二节 采区通风系统,（一）根据采区的地质条件和开采技术条件，确定采区的风量和风流控制措施。按照采区实际情况计算采区需要风量，合理分配风量到采掘工作面、硐室和用风地点；在生产条件变化的情况下，及时有效地进行局部风量调节。控制风流的措施是在通风网路中选定适当地点建筑通风设施，改变风流及风路的阻力，使风流按已定的通风系统
16、流动，满足各用风地点的供风量。（二）按照规程规定，进行采区风量和风速检查。检查风量和风速的目的，是确定采区总进风量是否满足生产需要，各工作地点风量分配是否合理以及局部地区的漏风情况，各巷道中的实际风速是否符合规定等，发现问题及时上报并处理。生产实践证明，加强风量检查，找出漏风严重地点，及时采取措施，能有效的改善采区通风状况。（三）有计划的进行采区通风阻力检查与测定，掌握采区通风网路中阻力分布状况。对阻力较大的区域和地点采取相应措施，为改善采区通风系统，减少阻力，保证采区正常通风提供可靠依据。,六、采区通风管理中的注意事项,2023/2/11,35,第二节 采区通风系统,（四）按照规程要求，组织
17、通风安全各项检查工作，包括测定空气成分、湿度和温度、有害气体含量、空气含尘量等等，以确保采区有良好的通风条件和适宜的作业环境。（五）加强对火区的检查，掌握自然发火区域的变化情况，定期对封闭区内的空气成分和温度进行检查分析。防火墙也应加强管理，检查有无裂缝及漏风情况，发现问题，工作面及时采取补救措施。（六）按要求绘制与填绘采区通风系统图，及时掌握采区通风网路的变化情况，填写各种通风安全报表，并对各报表进行研究和分析。,六、采区通风管理中的注意事项,2023/2/11,36,第三节 通风设施及漏风,（一）通风设施,通风设施是控制矿井风流流动的通风构筑物的总称。为了保证风流按拟定路线流动，使各个用风
18、地点得到所需风量，就必须在某些巷道中设置相应的通风设施对风流进行控制。通风设施必须正确地选择合理位置，按施工方法进行施工，保证施工质量，严格管理制度。否则，会造成大量漏风或风流短路，破坏通风的稳定性。,2023/2/11,37,第三节 通风设施及漏风,一、漏风的概念及危害（一）漏风的概念 矿井通风系统中，进入井巷的风流未达到使用地点之前沿途漏出或漏入的现象统称为矿井漏风。漏出和漏入的风量称为漏风量。采掘工作面及各硐室的实际供风量称为有效风量。,（二）矿井漏风及其预防,2023/2/11,38,第三节 通风设施及漏风,一、漏风的概念及危害（二）产生漏风的地点及危害 1漏风的原因很多，主要是由于漏
19、风区两端有压力差和通道。如果井下控制风流的设施不严密，采空区顶板岩石冒落后未被压实，煤柱被压坏或地表有裂缝，都能造成漏风。,（二）矿井漏风及其预防,2023/2/11,39,第三节 通风设施及漏风,一、漏风的概念及危害（二）产生漏风的地点及危害矿井漏风的分类矿井漏风按其地点可分为：（）外部漏风（或称为井口漏风）：通过地表附近，如箕斗井井口、地面主要通风机附近的井口、调节闸门、反风装置、防爆门等处的漏风，称为外部漏风。（）内部漏风（或称为井下漏风）：通过井下各种通风设施、采空区、碎裂的煤柱等的漏风，称为内部漏风。,（二）矿井漏风及其预防,2023/2/11,40,第三节 通风设施及漏风,一、漏风
20、的概念及危害（二）产生漏风的地点及危害 矿井漏风的危害：（）漏风会使工作面有效风量减少，造成瓦斯积聚，煤尘不能被带走，气温升高，形成不良的气候条件，不仅使生产效率降低，而且影响工人的身体健康。（）漏风量大的通风网路，必然使通风系统复杂化，因而能使通风系统的稳定性、可靠性受到一定程度的影响，增加风量调节的困难。（）采空区、留有浮煤的封闭巷道以及被压碎煤柱等的漏风，可能促使煤炭自然发火。地表塌陷区风量的漏入，会将采空区的有害气体带入井下，直接威胁着采掘工作面的安全生产。（）大量漏风会引起电能的无益消耗，造成通风机设备能力的不足。如果离心式通风机漏风严重时，会使电机产生过负荷现象。,（二）矿井漏风及
21、其预防,2023/2/11,41,第三节 通风设施及漏风,（二）矿井漏风及其预防,二、矿井有效风量率及漏风率的表示法 矿井有效风量、漏风率和有效风量率是反映矿井通风状况的重要指标，用此指标表示矿井漏风程度，有利于衡量通风管理工作的质量标准，有的放矢地解决漏风问题，提高矿井有效风量。,2023/2/11,42,第三节 通风设施及漏风,（二）矿井漏风及其预防,1矿井的有效风量（Q有效）矿井的有效风量是指通过井下各用风地点（包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点）实际需要风量的总和，按下式计算：Q有效Q采i+Q掘i+Q硐i+Q其它i,2023/2/11,43,第三节 通风设施及漏风
22、,（二）矿井漏风及其预防,2矿井有效风量率(P有效)矿井有效风量率指矿井有效风量与各台主要通风机工作风量总和的百分比，即：P有效Q有效/Q通i100 3矿井外部漏风量(Q外漏)矿井外部漏风量是指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏风的风量总和。由各台主要通风机风量的总和减去矿井总回（或进）风量求得，可按下式计算：Q外漏Q通iQ井i,2023/2/11,44,第三节 通风设施及漏风,（二）矿井漏风及其预防,4矿井外部漏风率(P外漏)矿井外部漏风率指外部漏风量与各台主要通风机工作风量总和的百分比，即：P外漏Q外漏/Q通i 100 5矿井漏风系数(K)指矿井总进风量与矿井总有效风量之比，即：KQ总
23、进/Q有效,2023/2/11,45,第三节 通风设施及漏风,（二）矿井漏风及其预防,三、防止漏风的措施漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，与漏风风阻的大小成反比。应提高地面主要通风机的风硐、反风道的质量及附近风门的气密性，以减少漏风。对于其它巷道、采空区及构筑物则应从以下几方面防止漏风：1合理选择通风系统。因通风系统的进、回风井位置和通风网路结构决定了通风设施的位置、数量其所受的压力差和漏风条件，所以，应尽量选择漏风小的通风系统。2合理地选择矿井开拓系统和采煤方法。矿井开拓系统、开采顺序和采煤方法对漏风有很大影响。服务年限长的主要风巷应开掘在岩石内；应尽量采用后退式及下行式开采顺序，用冒落法
24、管理顶板的采煤方法应适当增加煤柱尺寸或砌石垛以杜绝采空区漏风。,2023/2/11,46,第三节 通风设施及漏风,（二）矿井漏风及其预防,三、防止漏风的措施3为减少塌陷区和地表之间的漏风，应及时充填地面塌陷坑洞及裂隙。地表附近的小煤窑和古窑必须查明，标在巷道图上，相关的通道必须修建可靠的密闭，必要时要填砂、填土或注浆。4为了减少井口的漏风，对于斜井可多设几道风门并加强其工程质量，对于立井应加强井盖的密封。此外，也应防止反风装置和闸门等处的漏风。5为了减少箕斗井井底贮煤仓的漏风，应使贮煤仓中的存煤保持一定的厚度。,2023/2/11,47,第三节 通风设施及漏风,（二）矿井漏风及其预防,三、防止漏风的措施6往采空区注浆、洒水等，可以提高其压实程度，减少漏风。7采空区和不用的通风联络巷必须及时封闭。8为了防止井下通风设施的漏风，通风设施安设位置、类型及质量必须规范化、系列化，保证工程质量，通风设施不应设在有裂隙的地点，压差大的巷道中应采用质量高的通风设施。,2023/2/11,48,谢谢！,
