《矿长安全培训》PPT课件.ppt

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1、矿 井 通 风,矿长安全培训课程之一,关于矿井通风,第一节 矿井通风系统 第二节 采区长壁工作面的通风方式 第三节 关于矿井配风量的认识第四节 事故案例分析 某煤矿“9.20”突水事故,目 录,第一关于矿井通风 第一节 矿井通风系统 第二节 采区长壁工作面的通风方式 第四节 矿井总风阻与矿井等积孔第二章 矿井通风新技术装备 第一节 矿井通风新装备 第二节 矿井通风安全检测仪表 第三节 掘进通风安全装备第三章 事故案例分析 江苏徐州贾汪区岗子村五副井特大瓦斯爆炸事故 新泰市朝阳煤矿“9.20”突水事故 兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿“9.6”矿震事故 第四章 矿井通风安全管理示例 第一节 矿井通风

2、管理存在主要问题 第二节 矿井通风安全管理示例,第一章 矿井通风基本知识,第一节 井下风流和风速,一、井下空气成分及安全标准,井下空气主要成分 氧气、氮气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氢气、氨气、水蒸气和浮尘等。,氧气：物理性质：无色、无味、无嗅；对空气的相对密度为1.11；微溶于水；能使物质氧化，并能助燃 氧浓度与人的关系：休息时：0.25L/min左右;工作和行走时:1-3L/min;氧含量减至17%时:静止状态对人影响小,工作时感到剧烈心跳和气喘；氧含量减至9-12%时：人很快昏迷；氧含量减至6-9%时：很快失去知觉，若不急救 就会死亡。规程第100条规定：在采

3、掘工作面的进风流 中，氧气浓度不得低于20%。,井下有害气体,二氧化碳 规程规定：采掘工作面的进风流中二氧化碳浓度不得超过0.5%；矿井总回或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时，必须立即查明原因进行处理。采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度超过1.5%时，必须立即停止工作，撤出人员。二氧化碳主要来源：井下有机物的氧化分解；煤或岩石缓慢氧化和矿井水与酸性岩石的分解；从煤岩层中涌出；煤自燃、井下发生火灾或煤尘、瓦斯燃烧爆炸；人的呼吸和爆破工作等。,氮气 物理性质：无色、无味、无嗅、无毒；对空气的相对密度为0.97；微溶于水；不助燃。氮气含量高时，可使氧含量相对减少使人窒息。井

4、下氮气含量增加原因：有机物的腐烂;爆破工作;煤岩层中与瓦斯同时涌出。,瓦斯 定义：从煤岩层内涌出的各种气体的总称。主要成分是甲烷。特性：窒息性；燃烧性；爆炸性。,一氧化碳 物理性质：无色、无味、无臭；剧毒性；浓 度达到13-75%时具有爆炸性。一氧化碳来源：爆破工作。1kg炸药爆炸可产生100L一氧化碳。井下火灾。1m3木材燃烧产生500m3一氧化碳。煤尘、瓦斯燃烧或爆炸。产生大量的一氧化碳，对人的伤害更大。,氮氧化合物 来源：炸药爆炸可产生大量的一氧化氮 和二氧化氮。危害性：对人的眼、鼻、呼吸道及肺部组织 有强烈腐蚀作用。,二氧化硫 物理性质：无色、有强烈的燃烧硫磺气 味，易溶于水。危害性：

5、对人的眼、鼻、呼吸道及肺部组织 有强烈刺激腐蚀作用。,硫化氢 物理性质：无色、有臭鸡蛋气味，易溶 于水。具有燃烧、爆炸性。危害性：强毒性；浓度达到6%时遇火爆炸。,氢气 物理性质：无色、无味、无嗅；是最轻的气体；难溶于水；浓度达4-74%时有爆炸性 来源：蓄电池机车的充电过程放出氢气；火灾区域或矿层也可以放出氢气。,氨气 物理性质：氨水臭味；易溶于水。危害性：毒性极强，刺激皮肤及上呼吸道而引起咳嗽、头晕，严重时失去知觉，以致死亡。,矿井有害气体最高允许浓度,二、井下气候条件,井下气候条件 指井下空气的温度、湿度和风速三者综合所给予的舒适感觉程度。井下气候条件好坏，对人体健康和劳动生产率的提高有

6、着重要影响，是保证矿井安全生产的重要因素。,井下空气温度 规程规定：采掘工作面的气温不得超过26；机电设备硐室的气温不得超过30；冬季总进风的气温不得小于2。即除机电硐室外井下风流的气温允许在2-28的范围内变化。当井下气温超过规定时，应采取加热或降温的措施。,井下空气湿度 定义：指空气中所含水蒸气的多少。表示方法：相对湿度、绝对湿度。矿井通风中所指的湿度，一般为相对湿度。井下状况：在采掘工作面和回风路线上，因气温几乎不变，故湿度几乎不变，一般都接近100%。,定义：指空气中所含水蒸气的多少。表示方法：相对湿度、绝对湿度。矿井通风中所指的湿度，一般为相对湿度。井下状况：在采掘工作面和回风路线上

7、，因气温几乎不变，故湿度几乎不变，一般都接近100%。,井下允许风流风速,矿井风量计算规定,矿井总风量:Q矿=（Q采+Q掘+Q硐）k矿 米3/分 K一般为掘进工作面风量：不低于40米3/分煤巷最低风速：不低于0.25米/秒岩巷最低风速：一般不低于0.15米/秒井下每人每分钟供风：不低于4米3/分按炸药量计算：每公斤炸药爆炸后所需风量不低于25米3/分,井下气候条件的改善 空气的预热：通常采用的方法是使用蒸汽或水暖设备，将部分风量预热，使混合后的气温不低于2 降温：通风降温。提高矿井进风量、加大风速，建立合理通风系统，并联通风，采用下行风、W型通风等。杜绝热源及减弱其散热强度。避开局部热源、尽量

8、利用岩石巷道进风等。用冷水喷雾降低工作面温度。制冷降温。三种方式：地面集中制冷、井下集中制 冷、井下移动冷冻机制冷。,矿井通风系统,第一节,关于矿井通风系统的定义,矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施和总称。矿井通风系统包括：进回风在井田内布置方式；主扇的工作方法；通风网络。,矿井通风方式,中央式：进回风井位于井田走向中央，风流在井下的流动路线是折返式。中央并列式：进、回风井布置在井田中央工业广场。特点：地面建筑和供电集中，便于管理，建井期较短，便于贯通，井筒延伸通风方便，但风流路径长，风阻较大，井底车场和进回风井间压差大，漏风大。适用条件

9、：井田走向长度不大（小于4km），瓦斯及自燃不严重的矿井。,(a)中央并列式,主井,副井,风井,中央分列式：其进回风井沿井田倾斜方向相隔一段距离。回风井位于井田浅部边界沿走 向的中央，不在工业广场内。特点：进回风井巷间的漏风通过中央采区的采空区，工业广场不受抽出式主要通风机噪音的影响。适用条件：与中央并列式相同。,(b)中央分列式,风井,主井,副井,两翼对角式：进风井位于井田中央，回风井设在沿走向的两翼。特点：通风路线较短，阻力和漏风较小，各采区间风阻较均衡，便于按需分风。工业广场不受回风污染和抽出式主要风机噪音危害。适用条件：井田走向长，产量高，需风量大，易自燃，有突出危险的矿井。,（c）两

10、翼对角式,风井,风井,主井,副井,分区式：进风井位于井田中央，开采井田浅部，在每采区掘一个小回风井与采区回风巷相通，不必掘总回风巷。开采井田深部，往往转变为两翼对角式。特点：基本与两翼对角式相同，浅部开采不掘总回风巷，加快投产时间，但开采深部煤田时，通风方式需变化，对生产有一定干扰。适用条件：同两翼对角式，且煤层赋存浅，要求投产期短的矿井。,(d)分区式,主井,副井,风井,风井,风井,结论：,矿井的通风方式宜采用：边界式和对角式中央并列式矿井：投产后要考虑新打风井不宜长期使用老矿井、深矿井、新水平延伸：首先考虑补打风井,第二节,采区长壁工作面的通风方式,采区通风系统概念：,是矿井通风系统的基本

11、组成部分，也是采区生产系统的重要部分。包括通风网络、通风设备和通风构筑物（及有关的动力回路）、以及通风参数的检查和自控装置部分。采区通风系统与巷道布置及采煤方法互相制约，三者必须综合考虑，而不能互相脱节。,长壁工作面通风方式及类型：,长壁工作面按其进、回风巷道的数量及位置，其通风系统可分以下几类：1.一进一回系统2.两进一回系统3.两进两回或三进一回系统,采区长壁工作面通风方式和特点,一进一回的工作面通风系统（U型、Z型）U型后退：工作面进、回风巷布置在煤体侧，在我国应用普遍。优点：系统简单、可靠、漏风小。缺点：上隅角瓦斯易超限，巷道掘进提前量大。U型前进：工作面进、回风巷布置在采空区侧。优点

12、：巷道掘进独头通风长度短，巷道掘进提前量小，采空区瓦斯不进入工作面。缺点：漏风大，掘进对回采有干扰，进回风巷维护困难。,前进式,U 型,后退式,Z型后退：工作面进风巷布置在煤体侧，回风巷布置在采空区侧。优点：采空区瓦斯不进入工作面。缺点：漏风大，回风巷维护困难。Z型前进：工作面进风巷布置在采空区侧，回风巷布置在煤体侧。优点：巷道掘进提前量较小。缺点：采空区瓦斯进入工作面，漏风大，进 风巷维护困难。,后退式,前进式,Z 型,两进一回或一进两回的工作面通风系统（Y型、W型、双Z型）用于增加采区工作面的风量，减少上隅角瓦斯积聚。Y型系统 工作面两端巷道均进风，其中一条越过工作面后成为回风巷，通往采区

13、边界的回风巷。,后退式,前进式,型,Y,W型系统 工作面两端及中部分别与位于采空区侧（前进式）或煤体侧（后退式）三条巷道相联，其中选择二条巷道进（回）风，一条巷道回（进）风。,型,W,双Z型系统 工作面两端与位于采空区侧（前进式）或煤体侧（后退式）的二条进风巷道相联，工作面中部与位于煤体侧（前进式）或采空区侧（后退式）的一条回风巷道相联。,双 型,Z,两进两回的工作面通风系统（H型系统）工作面两端分别与贯通煤体侧和采区侧的两条巷道相联，形成两条进风巷、两条回风巷的通风系统。其特点是工作面风量大，减少采空区工作面的瓦斯涌出量。,H型,建议回采面的通风方式：,应采用一进一回的U型后退式的通风方式，

14、以提高矿井的防灾和抗灾能力。高瓦斯矿井或瓦斯异常区工作面不宜采用下型通风方式,一、矿井通风系统,通风系统内容 通风动力、各条巷道构成的通风网络以及控制风流的一切设施，总称为通风系统。矿井通风系统包含矿井通风方式、通风方法和通风网络三个方面的内容。,通风系统基本要求 进风井口必须布置在不受有害和高温气体、粉尘、灰尘侵入的地方，并能防洪、防冻；所有矿井必须采用机械通风；禁止两个独立通风的矿井合并为一个通风系统；多台通风机联合运转应稳定可靠；尽可能采用并联通风系统。避免在系统中设置过多的风门、风桥、调节窗等；箕斗井或装有带式输送机的激光内筒兼作进风井时，必须符合规程对风速、防尘和消防的规定要求。,通

15、风方法 自然通风：利用自然因素产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法。注：自然风压在全年内会出现风流的反向，在通风管理中应予以充分重视。机械通风：工作方式：压入式、抽出式、混合式。目前多采用抽出式。抽出式通风优点：回风流可以集中而迅速地流入回风系统而排出井外；通风设施安设在回风侧，不妨碍行人，管理简便又控制可靠；主要通风机一旦停止运转，由于压力增高，一定时间内采空区、采掘工作面有害气体不易涌出。,通风方式 分类：中央式、对角式和混合式 中央式：优点：基建费用少、投产快、便于管理，易实现反风等。缺点：通风路线长、阻力高，进、回风侧压差大、易引起采空区自燃。适用范围：煤层倾角大、埋藏较深

16、、井田范围不大的中、小型矿井。,对角式：优点：通风阻力小、漏风小，矿井风压稳定；施工投产快等。缺点：基建工程量大、费用高，布置分散不便管理等。,混合式：优点：适用不同的开采范围。如开采初期可采用中央式布置，随范围的扩大可形成与对角混合式的系统。缺点：基建工程量大。适用范围：井田范围大、产量高、煤自然发火倾向性严重的矿井，煤与瓦斯突出矿井。,通风网络 分类形式：串联、并联和角联网络 串联网络特点：串联的井巷越多、通风阻力越大；进风侧发生灾害将影响到回风侧；各段巷道中风量不能随意变更。并联网络特点：并联的井巷越多、各井巷分得的风量也越小，通风阻力越小；各井巷互不干扰，安全性好。角联网络特点：串联角

17、联网络中的边缘风路的风流方向是稳定的，而对角风路中的风流方向不稳定。由于这个特点，在有瓦斯涌出的地点将给通风管理工作带来一定难度。因此，在通风管理中，应尽量避免出现角联网络。,通风构筑物 分类：风桥、风墙、风门等 风桥：进、回风平面相遇的地点，必须设置风桥。服务年限长、通过风量大于20m3/min的风桥，必须开掘在岩石中。风墙：简称密闭。凡是不运输行人、又须遮断风流的井巷都应设风墙。如封闭火区、采空区和废弃的旧巷等。,风门：人员可以通行、风流不能通过的巷道中，至少要建立两道风门。注意事项：风门两侧压差大时，可设三道风门；矿井主要进、回风巷之间风门应使用闭锁。主要风路的风门应设置一道反风门。案例

18、：1988年2月26日，某矿因嫌工作面温度高而将风门打开，造成风流短路，因风压变化导致上邦内积存的高浓度瓦斯大量涌出，电钻接线短路引起瓦斯爆炸。使井下28名工人遇难。,二、采区通风,采区通风基本要求 采区必须有单独的回风道，实行分区通风，采掘工作面都应采用独立通风；独立通风确有困难可采用串联通风，但必须保证串联风流的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度以及矿尘、气温、风速等符合规程规定，并须有经审批的安全措施；尽量避免采用角联或复杂联网络通风；对须设置的设施，要保证合理、可靠、安全运转 加强巷道维修，保持进、回风巷有足够断面；采区应布置三条上、下山，有利于采掘工作面的独立通风，提高采区的通风能力和

19、风流的稳定性。,回采工作面上行风与下行风分析 定义：上行风：回采工作面进风巷道水平低于回风巷道，风流沿工作面倾斜向上流动；下行风：反之则为下行风。优缺点分析：下行风方向与瓦斯自然流向相反，更易于混合，不易出现瓦斯积聚；但下行风把工作面瓦斯、矿尘带入运输巷道，使运输巷道瓦斯、煤尘浓度增大；上行风方向与煤炭运输方向相反，易造成煤尘飞扬，故上行风比下行风工作面风流中的煤尘浓度大；上行风比下行风工作面的气温要高；试验得出：在相同条件下，无论是采用上行风还是下行风，回风巷道都要比进风巷道的顶板瓦斯涌出大，而采用下行风，运输设备在回风巷道运转，安全性差。规程第115条规定：有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出

20、危险的回采工作面不得采用下行通风。,矿井风量计算规定,矿井总风量:Q矿=（Q采+Q掘+Q硐）k矿 米3/分 K一般为掘进工作面风量：不低于40米3/分煤巷最低风速：不低于0.25米/秒岩巷最低风速：一般不低于0.15米/秒井下每人每分钟供风：不低于4米3/分按炸药量计算：每公斤炸药爆炸后所需风量不低于25米3/分,通风方式 分类：中央式、对角式和混合式 中央式：优点：基建费用少、投产快、便于管理，易实现反风等。缺点：通风路线长、阻力高，进、回风侧压差大、易引起采空区自燃。适用范围：煤层倾角大、埋藏较深、井田范围不大的中、小型矿井。,对角式：优点：通风阻力小、漏风小，矿井风压稳定；施工投产快等。

21、缺点：基建工程量大、费用高，布置分散不便管理等。,混合式：优点：适用不同的开采范围。如开采初期可采用中央式布置，随范围的扩大可形成与对角混合式的系统。缺点：基建工程量大。适用范围：井田范围大、产量高、煤自然发火倾向性严重的矿井，煤与瓦斯突出矿井。,通风网络 分类形式：串联、并联和角联网络 串联网络特点：串联的井巷越多、通风阻力越大；进风侧发生灾害将影响到回风侧；各段巷道中风量不能随意变更。并联网络特点：并联的井巷越多、各井巷分得的风量也越小，通风阻力越小；各井巷互不干扰，安全性好。角联网络特点：串联角联网络中的边缘风路的风流方向是稳定的，而对角风路中的风流方向不稳定。由于这个特点，在有瓦斯涌出

22、的地点将给通风管理工作带来一定难度。因此，在通风管理中，应尽量避免出现角联网络。,通风构筑物 分类：风桥、风墙、风门等 风桥：进、回风平面相遇的地点，必须设置风桥。服务年限长、通过风量大于20m3/min的风桥，必须开掘在岩石中。风墙：简称密闭。凡是不运输行人、又须遮断风流的井巷都应设风墙。如封闭火区、采空区和废弃的旧巷等。,风门：人员可以通行、风流不能通过的巷道中，至少要建立两道风门。注意事项：风门两侧压差大时，可设三道风门；矿井主要进、回风巷之间风门应使用闭锁。主要风路的风门应设置一道反风门。案例：1988年2月26日，某矿因嫌工作面温度高而将风门打开，造成风流短路，因风压变化导致上邦内积

23、存的高浓度瓦斯大量涌出，电钻接线短路引起瓦斯爆炸。使井下28名工人遇难。,二、采区通风,采区通风基本要求 采区必须有单独的回风道，实行分区通风，采掘工作面都应采用独立通风；独立通风确有困难可采用串联通风，但必须保证串联风流的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度以及矿尘、气温、风速等符合规程规定，并须有经审批的安全措施；尽量避免采用角联或复杂联网络通风；对须设置的设施，要保证合理、可靠、安全运转 加强巷道维修，保持进、回风巷有足够断面；采区应布置三条上、下山，有利于采掘工作面的独立通风，提高采区的通风能力和风流的稳定性。,回采工作面上行风与下行风分析 定义：上行风：回采工作面进风巷道水平低于回风巷道

24、，风流沿工作面倾斜向上流动；下行风：反之则为下行风。优缺点分析：下行风方向与瓦斯自然流向相反，更易于混合，不易出现瓦斯积聚；但下行风把工作面瓦斯、矿尘带入运输巷道，使运输巷道瓦斯、煤尘浓度增大；上行风方向与煤炭运输方向相反，易造成煤尘飞扬，故上行风比下行风工作面风流中的煤尘浓度大；上行风比下行风工作面的气温要高；试验得出：在相同条件下，无论是采用上行风还是下行风，回风巷道都要比进风巷道的顶板瓦斯涌出大，而采用下行风，运输设备在回风巷道运转，安全性差。规程第115条规定：有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的回采工作面不得采用下行通风。,三、掘进通风,掘进通风方法 利用矿井全风压、局部动力设备

25、目前，矿井广泛采用的是局部通风机通风。压入式：掘进工作面大多采用此种方式。规程对局部通风有具体而明确的规定。抽出式：主要用于采煤工作面上隅角或其他地点瓦斯超限时，抽排瓦斯进行稀释。规程第127条规定：煤巷、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,掘进通风安全管理措施 保证工作面有足够的新鲜风量 无论是工作还是交接班，都不准随便停风和减少工作面风量。提高有效风量。包括：选用长距离、大直径风筒；提高风筒安装质量，避免拐急弯，吊挂平直，以降低风阻；风筒接头反压边符合规定，减少风筒漏风。,保证局部通风机安全运转 局部通风机有专人负责管理；启动装置必须在进风巷道中，距回风口不小于10m；局

26、部通风机吸入风量必须小于全风压供给该处的风量，以免发生循环风；局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有延时的风电闭锁装置；在高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进中，应安设双回路供电；局部通风机因故停止运转，必须按规定检查排放瓦斯；三专两闭锁：专用变压器、专用开关、专用电缆；风电闭锁、瓦斯电闭锁。,四、风量的计算和调节,风量的计算 矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条风路上的漏风量的总和。计算原则：必须符合关于氧气、瓦斯、二氧化碳和其他有害气体安全浓度的规定；符合关于最高风速和最低风速的规定；符合关于采掘工作面和机电硐室最高温度的规定；符合关于冷空气预热的规定；符合关于粉尘浓度的有关规定

27、等。,生产矿井风量计算方法：按井下同时工作的最多人数计算。按采煤工作面需要总风量、掘进需要总风量、硐室需要总风量、其他巷道需要总风量等四项的总和。取其上述两项计算中的最大值作为矿井需要风量。,风量的调节 矿井局部风量的调节：增加阻力调节法：如安设调节风窗；降低阻力调节法：扩大巷道的断面、改变支护方式等，以减少摩擦阻力系数；辅助通风机调节法：具体用在阻力较大、风量不足的并联风路中。,第三节关于矿井供风量的认识,矿井通风的目的：保证向矿井各用风地点输送足够数量的新鲜空气，用以稀释有毒有害气体，排除矿尘和保持良好的工作环境，确保矿井安全生产。,供风标准：按下列要求分别计算 并选取其中最大值 按井下同

28、时工作的最多人数计算；按井下采煤、掘进、硐室和其它地点需风量计算。各地点实际需风量，必须使该地点风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它气体的浓度、风速以及温度、每人供风量符合煤矿安全规程的有关规定。煤矿企业应根据具体条件，制定风量计算方法，至少每5年修订1次。,矿井风量计算规定,矿井总风量:Q矿=（Q采+Q掘+Q硐）k矿 米3/分 K一般为规程允许的最低风量标准：掘进工作面风量：不低于40米3/分煤巷最低风速：不低于0.25米/秒岩巷最低风速：一般不低于0.15米/秒井下每人每分钟供风：不低于4米3/分按炸药量计算：每公斤炸药爆炸后所需风量不低于25米3/分,煤矿安全规程的规定 114条 同采区、煤

29、层、上下相连、同一风路的两个 工作面 采采，采掘，掘掘可串连一次 在特殊条件下（构通通风系统的掘巷，遇地质构造 重掘巷）可串采面1次并要求构成独立通风系统后立即 改掉串联风路+甲烷断电仪。矿井开拓未形成通风系统前，可以把乏风引入生产系统。串联通风存在问题 扩大事故范围，瓦斯突出和瓦斯异常涌出的隐患致灾 污染了供风质量，恶化了气候条件 对串联回采工作面运输巷道造成影响,矿井的供风量的是矿工的福利,提高工作地点的配风量，加快冲淡和排除有毒有害气体，降低其浓度。控制和杜绝串联通风、老塘通风和扩散通风及可控循环风加大通风安全投入，补打风井和风道，更换大主扇和大功率高效局扇，使用大直径风筒确实为职工创造

30、一个高质量的，延常生命的职业卫生环境条件！,(a)中央并列式,主井,副井,风井,关于通防特大事故的发生技术原因,矿井配风量低，多少年来标准未变矿井通风系统负担过大，网络承受不够，矿井抗灾能力下降。现场多存在着串联、老塘、扩散通风，对煤尘的危害性认识不够,二、采区通风,采区通风基本要求 采区必须有单独的回风道，实行分区通风，采掘工作面都应采用独立通风；独立通风确有困难可采用串联通风，但必须保证串联风流的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度以及矿尘、气温、风速等符合规程规定，并须有经审批的安全措施；尽量避免采用角联或复杂联网络通风；对须设置的设施，要保证合理、可靠、安全运转 加强巷道维修，保持进、回风

31、巷有足够断面；采区应布置三条上、下山，有利于采掘工作面的独立通风，提高采区的通风能力和风流的稳定性。,回采工作面上行风与下行风分析 定义：上行风：回采工作面进风巷道水平低于回风巷道，风流沿工作面倾斜向上流动；下行风：反之则为下行风。优缺点分析：下行风方向与瓦斯自然流向相反，更易于混合，不易出现瓦斯积聚；但下行风把工作面瓦斯、矿尘带入运输巷道，使运输巷道瓦斯、煤尘浓度增大；上行风方向与煤炭运输方向相反，易造成煤尘飞扬，故上行风比下行风工作面风流中的煤尘浓度大；上行风比下行风工作面的气温要高；试验得出：在相同条件下，无论是采用上行风还是下行风，回风巷道都要比进风巷道的顶板瓦斯涌出大，而采用下行风，

32、运输设备在回风巷道运转，安全性差。规程第115条规定：有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的回采工作面不得采用下行通风。,三、掘进通风,掘进通风方法 利用矿井全风压、局部动力设备 目前，矿井广泛采用的是局部通风机通风。压入式：掘进工作面大多采用此种方式。规程对局部通风有具体而明确的规定。抽出式：主要用于采煤工作面上隅角或其他地点瓦斯超限时，抽排瓦斯进行稀释。规程第127条规定：煤巷、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,掘进通风安全管理措施 保证工作面有足够的新鲜风量 无论是工作还是交接班，都不准随便停风和减少工作面风量。提高有效风量。包括：选用长距离、大直径风筒；提高风筒安装

33、质量，避免拐急弯，吊挂平直，以降低风阻；风筒接头反压边符合规定，减少风筒漏风。,保证局部通风机安全运转 局部通风机有专人负责管理；启动装置必须在进风巷道中，距回风口不小于10m；局部通风机吸入风量必须小于全风压供给该处的风量，以免发生循环风；局部通风机和掘进工作面中的电气设备必须装有延时的风电闭锁装置；在高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进中，应安设双回路供电；局部通风机因故停止运转，必须按规定检查排放瓦斯；三专两闭锁：专用变压器、专用开关、专用电缆；风电闭锁、瓦斯电闭锁。,四、风量的计算和调节,风量的计算 矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条风路上的漏风量的总和。计算原则：必须符合关于

34、氧气、瓦斯、二氧化碳和其他有害气体安全浓度的规定；符合关于最高风速和最低风速的规定；符合关于采掘工作面和机电硐室最高温度的规定；符合关于冷空气预热的规定；符合关于粉尘浓度的有关规定等。,生产矿井风量计算方法：按井下同时工作的最多人数计算。按采煤工作面需要总风量、掘进需要总风量、硐室需要总风量、其他巷道需要总风量等四项的总和。取其上述两项计算中的最大值作为矿井需要风量。,风量的调节 矿井局部风量的调节：增加阻力调节法：如安设调节风窗；降低阻力调节法：扩大巷道的断面、改变支护方式等，以减少摩擦阻力系数；辅助通风机调节法：具体用在阻力较大、风量不足的并联风路中。,矿井总风量的调节 改变主要通风机工作

35、风阻调节法：利用风峒中调节闸门升降所造成的阻力来改变主要 通风机风阻值，使通风机工况点改变位置来调节风量。一般用于离心式通风机。改变主要通风机特性曲线调节法：改变轴流式通风机工作叶片安装角，可改变风压特性曲线。叶片安装角的度数越大、通风机能力也越大。一般用于轴流式通风机。,第三节 矿井反风,一、全矿性反风,反风道反风：利用主要通风机设置的专用反风道和控制风门，使通风机的排风口与风道相连，风流由风峒压入回风道，而使风流反向。适用于轴流式和离心式通风机。反转反风法：利用主要通风机反转使风流反向的方法。适用于轴流式通风机。无反风道反风：利用备用的主要通风机机体作为反风道，实现反风的方法。,规程规定：

36、生产矿井主要通风机必须有通风设施，必须能在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，不应小于正常风量的40%；反风设施必须每季组织检查一次；每年进行一次反风演习。,二、局部反风,采区发生火灾时，主要通风机保持正常运转，通过调整采区内预设风门的开关状态，改变采区内部部分巷道风流方向，把火灾烟流直接引向回风巷道。在采区设计时，应考虑布置局部反风系统。包括局部联络巷道和反风风门等设施。,第四节 矿井总风阻与等积孔,一、矿井总风阻,计算公式：h=RQ2 R是矿井总风阻，表示矿井通风难易程度的一个指标。,二、矿井等积孔,等积孔分级标准：,第二章 矿井通风新技术装备,第一节

37、 矿井通风新装备,一、概述,现状与问题 据不完全统计，目前在用风机运行效率低，大部分在之间，高于0.7的不足10%；JBT局部通风机运行效率只有。为适应环保和能源的新需求，国内科研机构在借鉴国外先进经验的基础上，研制开发了一系列高效、低耗、低噪音、性能可靠的各类主通风机、局部通风机。,二、高性能主通风机,大中型矿井的新型主要通风机（一）FD型对旋式主要通风机 主要特点：更能适用矿井通风的阻力特性，能长久保持高效运行，调节范围比普通轴流式风机更宽，反转风量大，安装方便，效率在80%以上。适用范围：适用于通风阻力在中高压范围的矿井。,大中型矿井的新型主要通风机（二）KXL型斜流式主要通风机 主要特

38、点：运行效率高；尺寸小，轴向尺寸只有普通轴流式风机的一半，径向尺寸比离心式的小；安装和维护方便，电机可与风机分离；风量调节十分方便。适用范围：适用于中小型矿井。,第二章 矿井通风新技术装备,第一节 矿井通风新装备,一、概述,现状与问题 据不完全统计，目前在用风机运行效率低，大部分在之间，高于0.7的不足10%；JBT局部通风机运行效率只有。为适应环保和能源的新需求，国内科研机构在借鉴国外先进经验的基础上，研制开发了一系列高效、低耗、低噪音、性能可靠的各类主通风机、局部通风机。,二、高性能主通风机,大中型矿井的新型主要通风机（一）FD型对旋式主要通风机 主要特点：更能适用矿井通风的阻力特性，能长

39、久保持高效运行，调节范围比普通轴流式风机更宽，反转风量大，安装方便，效率在80%以上。适用范围：适用于通风阻力在中高压范围的矿井。,大中型矿井的新型主要通风机（二）KXL型斜流式主要通风机 主要特点：运行效率高；尺寸小，轴向尺寸只有普通轴流式风机的一半，径向尺寸比离心式的小；安装和维护方便，电机可与风机分离；风量调节十分方便。适用范围：适用于中小型矿井。,小煤矿的新型主要通风机（一）ZT系列小型主要通风机 主要特点：风机工作稳定无喘振；风机叶片为无级可调式；结构紧凑，安装使用方便；可直接反风；噪音低；风机设有引压装置，可实现远程自动化监测。适用范围：适用于井型差异大、工况复杂的小煤矿。,小煤矿

40、的新型主要通风机（二）无驼峰小型矿用轴流通风机 主要特点：安全性能好，防爆电机始终在新鲜风流中运行；效率高，可达80%以上；结构紧凑、安装使用方便；可直接反风，反风量达到正常时的60%以上。适用范围：适用于井下通风管理条件较差的小煤矿。,三、新型局部通风机,新型压入式局部通风机 FD系列对旋式局部通风机 主要特点：噪音低；适合工作面风量定量控制；漏风率低；供风距离长 FD系列对旋式局部通风机 主要特点：效率高，达80%以上；迎头送风量大；压力高，可达7100Pa。KDZ型对旋式局部通风机 主要特点：效率高、压力高、风量大,新型抽出式局部通风机 无摩擦火花型 主要特点：叶轮采用阻燃、抗静电的工程

41、塑料，不会产生摩擦火花。产品型号：FSD-218.5型、FSWZ-11B型、SQF-5型、SQF-3/6型等。安全摩擦火花型 主要特点：内置式电动机采用了特殊的密封腔与流道乏风隔开。产品型号：FDC-1系列、KDZ型。适用范围：煤矿井下含爆炸性物质（瓦斯和煤尘）环境作抽出式风机。,多功能局部通风机 FSQD-18.5型 主要特点：具有电、气转换控制系统，它的作用是停电后气马达能迅速自动启动，驱动风机继续运转。在风机与气马达之间装有特殊的自动离合器。,四、高性能风筒,阻燃抗静电柔性PVC塑料风筒布 主要特点：噪阻燃、抗静电性能；比橡胶风筒布具有布质轻、价格廉、柔软、风阻小的特点。正压风筒和正压强

42、力风筒 正压风筒：适用于各类矿山的井下采掘工作面。正压强力风筒：与大功率、高压头风机配套使用。,第二节 矿井通风安全检测仪表,传感器（一）CW-1型风速传感器 用途：测定井下风量，主要安装在测风站、进回风巷，与矿井安全监控系统配套使用 KG4092型压差传感器 用途：测定井下风流的气体压差。KG9301型温度组合式传感器 用途：适用于煤矿井下或地面较恶劣环境，于是监测湿度、温度两个参数。,传感器（二）KG92-1型风门开闭传感器 用途：采用电磁感应理论，监测井下风门开闭状态。,第三节 掘进通风安全装备,一、掘进通风的安全装备,除尘风机 优点：除尘效果较好，除尘效率可达90%以上。缺点：风机体积

43、较大、笨重、移动不方便，成本高、投资大。瓦斯排放稀释筒 三种形式：方形瓦斯排放稀释筒、三通式瓦斯排放稀释筒、圆筒形瓦斯排放稀释筒,二、掘进通风的安全防护措施,双局扇、双电源 主要特点：一台工作，一台备用，电源来自两个动力变压器，能自动切换。局部通风机风电闭锁装置 主要特点：能够做到掘进工作面先送风后送电，停风后立即断电；能够在吹散瓦斯并使其达到规程规定允许浓度后，才能向局部通风机送电。,第四节 事故案例分析某煤矿“9.20”突水事故,概述 据统计，在矿井重大瓦斯煤尘事故中，有多起是因为通风管理不善、通风系统不合理、风量不足、局扇循环风等引起的。因此，抓好通风管理工作对防止瓦斯煤尘事故有着重要的

44、意义。下边，通过对徐州市发生的一起重大瓦斯煤尘事故进行解剖分析，阐述通风管理的重要性与特殊性。,江苏省徐州市贾汪区岗子村“7.22”特大瓦斯煤尘爆炸事故分析,2001年7月22日9时13分，江苏省徐州市贾汪区岗子树五副井发生一起特别重大瓦斯煤尘爆炸事故，造成92人死亡(其中女工23人），直接经济损失538.22万元。,矿井基本情况(一)五副井由来 1997年4月，未经地方主管部门同意，岗子村村委会擅自在五井以北500米处以建五井风井的名义建设五副井，并在未取得证照的前提下，擅自组织生产。因此，五副井实际上是没有形成通风系统、非法生产的独眼井。(二)五副井安全生产情况 该井共有12个采掘工作面（

45、其中采煤工作面5个)。通风方式为独眼井主扇抽出式，主扇时开时停。矿井通风主要靠徐州矿务集因韩桥矿采空区漏风，利用局部通风机向采掘工作面供风。主扇排风量178m3/min，韩桥矿采空区漏风量180m3/min，实际缺风 548m3/min。属低瓦斯矿井，煤尘爆炸指数为46%。,事故经过 7月22日8时许，该矿早班工人入升与夜班工人接班，夜班工人陆续升井，早班工人进行正常作业。当时井下共有105人作业。9时13分，地面工人听见了爆炸声并看到井筒冒浓烟。,事故原因分析(一)瓦斯积聚原因分析 该矿井为独眼井，在井筒内安设直径为0.7米的铁风筒，主扇抽出式通风，风量只有178m3/min。事故发生前，主

46、扇一直未开，矿井通风主要靠韩桥矿采空区漏风，漏风量为180m3/min左右。该矿实际缺风达548m3/min。井下有多处盲巷，通风系统混乱，采掘工作面基本处于微风甚至无风状态。701工作面处于独头无风状态，造成该面瓦斯积聚。,(二)煤尘参与爆炸的认定 该井无防尘系统，井下非常干燥，煤尘很大。据调查，有些采掘工作面迎头工人不戴口罩无法工作;有些巷道地面的煤尘厚度达2厘米。该矿煤尘的爆炸指数为46%，具有很强的爆炸危险性。现场勘察时，在巷道棚子上发现有明显的煤尘爆炸结焦物，经中国矿业大学安全技术及工程实验室对井下结焦物的样品进行化验，化验结果证实煤尘参与了爆炸。,(三)爆炸火源的认定 由于未发现遇

47、难者携带烟火，爆炸点周围煤层没有煤炭自燃现象，701工作面的工人在701工作面主巷遇难，说明工作面放炮，工人在躲炮。该井工人经常明火放炮，特别是发生事故的这个班不使用放炮器放炮的现象比较严重。另外，据该矿验收员证实，事故当班他在8时40分离开701工作面时，工人正准备采煤作业，半小时左右就发生了爆炸，从时间上推断，爆炸的时间正是701工作面采煤放炮时间。据此可以认定，这次爆炸的火源是工人违章放炮产生的火焰。,事故重要原因 该矿无通风系统、通风管理混乱，主扇时开时停，靠大矿采空区漏风解决通风问题,是造成事故发生的重要原因。,井下突水淹没采区上山巷道易形成气室,“9.20”煤矿突水事故分析,200

48、1年9月20日22时左右，泰安某煤矿在+50水平、17层21701平巷西端发生一起突水事故，导致3名矿工被困井下42.5小时，后经多方努力，成功将3人救出,矿井概况 朝阳煤矿位于新泰市汶南镇，隶属新泰市汶南镇政府。始建于1984年8月，核定能力6万吨/年，开采十三层、十五层煤。矿井正常涌水量为20m3/小时，最大涌水量30m3/小时。该矿于1991年至1993年曾开采十七层煤（表外储量），但未办理采矿登记。2001年1月又私自开采十七层煤，6月10日新泰地矿局责令退回界内，打好永久密闭。6月19日山东煤矿安全监察局泰安办事处监察发现该矿开采十七层煤时，作出了“西部采区不具备安全生产条件，责令停

49、止一切采掘活动，东部17层停止生产”的处理决定。该矿停止十七层煤的开采活动并进行封闭。9月4日泰安市政府有关部门和泰安办事处对该矿进行验收，验收时与十七层煤联通巷道已全部封闭。检查组又严格要求，严禁开采十七层煤，否则追究有关人员责任。该矿于9月16日打开十七层密闭，在21704切眼进行采掘活动，9月20日，+50平巷西部突水，导致事故发生。,事故经过 9月20日22时左右，夜班接班后在+30水平21704工作面切眼施工，掘长32米，倾角15度。这时切眼内有2名矿工接班后整溜槽，1名瓦检工在接风筒，21701平巷西端突然出水，另5名矿工正行走在十七层下山。听到一声震动和气浪，瞬间，约4000立方

50、米水灌至+50水平以下采空区，5名矿工见到斜巷有水，立即升井，3名矿工被困于井下。事故发生后，泰安办事处、市煤炭工业办公室的领导同志立即赶赴现场，协同新泰市人民政府组织抢救。新泰市人民政府立即成立了以分管副市长为组长的新泰市朝阳煤矿“9.20”突水事故抢险救灾指挥小组，积极组织抢救工作。16时10分，在21704切眼迎头处，发现三人均生还。16时15分。16时30，三人被抬上井，送送往新泰市医院,安全脱险。,遇难者能够生存的原因分析(一)生存原理分析:矿井发生突水时，切眼下平巷全部被水淹没，而该切眼为上山独头巷道，距中间腰巷贯通还有8米，水封闭切眼下头时，整个切眼形成一个封闭的大空气柱。随着矿