礦井通風系統(tǒng)及其安全要求礦井通風系統(tǒng)及其安全要求 礦井通風系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點供給新鮮空氣 排出 污濁空氣的通風網(wǎng)路和通風動力以及通風控制設施等構成的工 程體系 礦井通風系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點相聯(lián)系 對礦井通風 安全狀況具有全局性影響 是搞好礦井通風防塵的基礎工程 無論新設計的礦井或生產(chǎn)礦井 都應把建立和完善礦井通風系 統(tǒng) 作為搞好安全生產(chǎn) 保護礦工安全健康 提高勞動生產(chǎn)率 的一項重要措施 礦井通風系統(tǒng)按服務范圍分為統(tǒng)一通風和分 區(qū)通風 按進風井與回風井在井田范圍內(nèi)的布局分為中央式 對角式和中央對角混合式 按主扇的工作方式分為壓入式 抽 出式和壓抽混合式 此外 階段通風網(wǎng)絡 采區(qū)通風網(wǎng)絡和通 風構筑物 也是通風系統(tǒng)的重要構成要素 防止漏風 提高有 效風量率 是礦井通風系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容 1 統(tǒng)一通風和分區(qū)通風 統(tǒng)一通風和分區(qū)通風 一個礦井構成一個整體的通風系統(tǒng)稱為統(tǒng)一通風 劃分為 若干個獨立的通風系統(tǒng) 風流互不干擾 稱為分區(qū)通風 擬訂 礦井通風系統(tǒng)時 首先應考慮采用統(tǒng)一通風還是分區(qū)通風 我國金屬礦山采用統(tǒng)一通風的較多 統(tǒng)一通風 進排風比 較集中 便于管理 開采范圍不大的礦井 特別是深礦井 采 用全礦統(tǒng)一通風比較合理 分區(qū)通風具有風短路 阻力小 網(wǎng)路簡單 風流易于控制 等特點 因此 在一些礦體埋藏較淺且分散的礦山或礦井開采 淺部礦體的時期 得到了廣泛的應用 但是 由于分區(qū)通風需 要具備較多的進排風井 它的推廣使用就受到一定的限制 是否適合分區(qū)通風 主要看開鑿通達地表的通風井巷工程 量的大小或有無現(xiàn)成的其他井巷可供利用 一般說來 在下述 條件下 采用分區(qū)通風比較有利 礦體埋藏較淺切分散 開鑿 通達地表的通風井巷工程量較小 或有現(xiàn)成的井巷可供利用 礦體埋藏較淺 走向長 產(chǎn)量大 若構成一個通風系統(tǒng) 風路 長 漏風大 網(wǎng)路復雜 風量調(diào)節(jié)困難 開采圍巖或礦石有自 然發(fā)火危險的規(guī)模較大的礦井 2 進風井與回風井的布局 進風井與回風井的布局 每一通風系統(tǒng)至少有一個可靠的進風井和一個可靠的回風 井 在一般情況下 均以罐籠提升井兼做進風井 箕斗井和箕 斗 罐籠混合井則不做進風井 這是因為 裝卸礦過程中產(chǎn)生 大量粉塵能造成風流污染的緣故 排風井通常均為專用 因為 排風風流中含有大量有毒氣體和粉塵 按進風井和排風井的相對位置 可分為中央式 對角式和 中央對角混合式三類不同的布置形式 中央式 是進風井與排 風井均位于井田走向的中央 風流在井下的流動路線呈折返式 對角式 是進風井在礦體一翼 排風井在礦體另一翼 或者進 風井在礦體中央 排風井在兩翼 風流在井下的流動路線呈直 線式 中央對角混合式 當?shù)V體走向長 開采范圍廣 采用中 央式開拓 可在井田中部布置進風井和回風井 用于解決中部 礦體開采時通風 同時在礦井兩翼另開掘回風井 解決邊遠礦 體開采時的通風 由于礦體賦存條件復雜 開拓 開采方式多種多樣 在礦 井設計和生產(chǎn)實踐中 要結合各礦具體條件 因地制宜 靈活 運用 而不要受上述類別的局限 3 主扇工作方式與安裝地點 主扇工作方式與安裝地點 主扇工作方式有三種 壓入式 抽出式和壓抽混合式 不 同的通風方式 一方面使礦井空氣處于不同的受壓狀態(tài) 另一 方面在整個通風線路上形成了不同的形式的壓力分布狀態(tài) 從 而在風量 風質(zhì)和受自然風流干擾的程度上 出現(xiàn)了不同的通 風效果 壓入式 整個通風系統(tǒng)在壓入式主扇作用下 形成高于當?shù)卮髿鈮?的正壓狀態(tài) 在進風段 由于風量集中 造成較高的壓力梯度 外部漏風較大 在需風段和回風段 由于風路多 風流分散 壓力梯度較小 而受自然風流的干擾而發(fā)生風流反向 壓入式 通風系統(tǒng)的風門等風流控制設施均安設在進風段 由于運輸 行人頻繁 不易管理 漏風大 由專用進風井壓入式通風 風 流不受污染 風質(zhì)好 主提升井處于回風狀態(tài) 漏風 對寒 冷地區(qū)冬季提升井防凍有利 抽出式 整個通風系統(tǒng)在抽出式主扇的作用下 形成低于當?shù)卮髿?壓的負壓狀態(tài) 回風段風量集中 有較高的壓力梯度 在進風 段和需風段 由于風流分散 壓力梯度較小 回風段壓力梯度 高 使作業(yè)面的污濁風流迅速向回風道集中 煙塵不易向其他 巷道擴散 排出速度快 此外 由于風流調(diào)控設施均安裝于回 風道中 不妨礙運輸 行人 管理方便 控制可靠 抽出式通 風使主要提升井處于進風狀態(tài) 風流易受污染 寒冷地區(qū)的礦 山還應考慮冬季提升井防凍 一般來說 只要能夠維護一個完 整的回風系統(tǒng) 使之在回采過程中不致遭到破壞 采用抽出式 通風比較有利 我國金屬礦山大部分采用抽出式通風 壓抽混合式 在進風段和回風段均利用主扇控制風流 使整個通風系統(tǒng) 在較高的壓力梯度作用下 驅使風流沿指定路線流動 故排煙 快 漏風少 也不易受自然風流干擾而造成風流反向 這種通 風方式兼壓入式和抽出式兩種通風方式的優(yōu)點 是提高礦井通 風效果的重要途徑 當然 壓抽混合式通風所需通風設備多 管理較復雜 多級機站通風 這是一種由幾級進風機站以接力方式將新鮮空氣經(jīng)進風井 巷壓送到作業(yè)區(qū) 再由幾級回風機站將作業(yè)時形成的污濁空氣 經(jīng)回風井巷排出礦井的通風系統(tǒng) 其通風方式屬壓抽混合式 由于此系統(tǒng)在進風段 需風段和回風段均設有扇風機 對全系 統(tǒng)施行均壓通風 能有效地控制漏風 節(jié)省通風能耗 風量調(diào) 節(jié)也比較靈活 單所需通風設備較多 管理較復雜 主扇可安裝在地表 也可安裝在井下 一般多安裝在地表 安裝在地表的主要優(yōu)點 安裝 檢修 維護管理比較方便 井 下發(fā)生災變事故時 扇風機不易受到損害 便于采取停風 反 風或控制風量等應急措施 其缺點 井口密閉 反風裝置和風 硐的漏風較大 當?shù)V井較深 工作面距主扇較遠時 沿途漏風 大 在地形條件復雜的情況下 安裝 建筑費用較高 主扇安 裝在地下的優(yōu)點 主扇裝置漏風少 扇風機靠近作業(yè)區(qū) 沿途 漏風也少 可利用較多井巷進風或回風 降低通風阻力 密閉 工程量較少 其缺點 安裝 檢修和管理不方便 易因井下災 害而遭到破壞 4 階段通風 采場通風及通風構筑物 階段通風 采場通風及通風構筑物 階段通風 金屬礦山通常多階段同時作業(yè) 為使各階段作業(yè)面都能從 進風井得倒新鮮風流 并將所排出的污風送到回風井 各作業(yè) 面的風流應互不串聯(lián) 就必須對各階段的的進 回風巷道統(tǒng)一 安排 構成一定型式的階段通風網(wǎng)路 階段通風網(wǎng)路由階段進 風道 階段回風道 礦井總回風道和集中回風天井等巷道聯(lián)結 而成 采場通風 合理的采場通風網(wǎng)路和通風方法 是保證整個通風系統(tǒng)發(fā) 揮有效通風作用的最終環(huán)節(jié) 是整個通風系統(tǒng)的重要組成部分 按各種采礦方法的結構特點 回采作業(yè)面的通風可歸納為 無 出礦水平的巷道型或硐室型采場的通風 有出礦水平的采場的 通風 無底柱分段崩落采礦法的通風 礦井通風構筑物 礦井通風構筑物是礦井通風系統(tǒng)中的風流調(diào)控設施 用以 保證風流按生產(chǎn)需要的路線流動 凡用于引導風流 遮段風流 和調(diào)節(jié)風量的裝置 統(tǒng)稱為通風構筑物 合理地安設通風構筑 物 并使其通常處于完好狀態(tài) 是礦井通風技術管理的一項重 要任務 通風構筑物可分為兩大類 一類是通過風流的構筑物 包括主扇 風硐 反風裝置 風橋 導風板 調(diào)節(jié)風窗和風障 另一類是遮斷風流的構筑物 包括擋風墻和風門等 5 通風系統(tǒng)的漏風及有效風量 通風系統(tǒng)的漏風及有效風量 漏風地點及漏風原因 一般而言 有漏風通道存在 并在漏風通道兩端有壓差時 就可產(chǎn)生漏風 金屬礦山的主要漏風地點和產(chǎn)生漏風的原因如 下 抽出式通風的礦井 通過地表塌陷區(qū)及采空區(qū)直接漏入回 風道的短路風流有時可達很高的數(shù)值 造成這種漏風的原因 首先是由于開采上缺乏統(tǒng)籌安排 過早地形成地表塌陷區(qū) 在 回風道的上部沒有保留必要的隔離礦柱 同時也由于對地表塌 陷區(qū)和采空區(qū)未及時充填或隔離 壓入式通風的礦井 通過井 底車場的短路漏風量也很高 這種漏風常常是由于井底車場風 門不嚴密或風門完全失效所致 作業(yè)面分散 廢舊巷道不能及 時封閉 造成風流浪費 井口封閉 反風裝置 井下風門 風 橋 擋風墻等通風構筑物不嚴密 也能造成較大的漏風 減少漏風 提高有效風量途徑 礦井開拓 開采順序 采礦方法等因素對礦井漏風有很大 影響 對角式通風系統(tǒng) 由于進風井和排風井相距較遠 風流 直向流動 壓差較小 比中央并列式通風系統(tǒng)漏風小 后退式 開采順序 采空區(qū)由兩翼向中央發(fā)展 對減少漏風和防止風流 串聯(lián)有利 充填采礦法比其他采礦法漏風少 在巷道布置上 主要運輸?shù)篮屯L巷道布置在脈外 使其在開采過程中不致過 早遭到破壞 對維護正常的通風系統(tǒng) 減少漏風有利 抽出式通風的礦井 應特別注意地表塌陷區(qū)和采空區(qū)的漏 風 從采礦設計和生產(chǎn)管理上 應盡量避免過早地形成地表塌 陷區(qū) 已形成塌陷區(qū)的礦井 在回風道上部應保留礦柱 并應 充填采空區(qū)或密閉天井口 壓入式通風的礦井 應注意防止進 風井底車場的漏風 在進風井與提升井之間至少要建立兩道可 靠的自動風門 有些礦井在各階段進風穿脈巷道口試用導風板 或空氣幕引導風流 防止井底車場漏風 有些礦山由進風井開 鑿專用進風平巷 避開運輸系統(tǒng) 直接將新鮮風流送到各采區(qū) 也可減少井底車場漏風 提高通風構筑物的質(zhì)量 加強密閉性是防止漏風的基本措 施 擋風墻與風門的面積應盡量小些 擋風墻四周與巖壁接觸 處要用混凝土抹縫 門板最好用雙層木板 中間夾油紙或其他 致密材料 鐵門板四周焊縫要嚴 門框邊緣要釘膠皮或麻布 風門下邊要掛膠皮簾并設置門坎 保持嚴密 降低風阻 平衡風壓也是減少漏風的重要措施 漏風風路 兩端壓差的大小 主要決定于并聯(lián)的用風地點的通風阻力 降 低用風地點風阻 使兩端壓差減小 可降低漏風風路兩端的壓 差 也能減少漏風 在選擇風量調(diào)節(jié)方法時 降阻調(diào)節(jié)法對減 少漏風更為有利 采用壓抽混合式通風和多級站通風 可使礦 井風壓趨于平衡 并在生產(chǎn)區(qū)段形成零壓區(qū) 對防止漏風 提 高有效風量十分有利 6 局部通風 局部通風 在采礦和地質(zhì)勘探等工程中 必須開掘大量的井巷 而掘 進這些井巷的特點是只有一個出口 所以稱為獨頭巷道 獨頭 巷道的通風稱局部通風或掘進通風 其任務是將新鮮風流引至 工作面 并排出工作面的炮煙 礦塵等污濁空氣 以保證工人 在良好的環(huán)境下工作 局部通風的方法采集者退散 局部通風的方法有 利用主扇 或輔扇 風壓或自然風壓 為動力的局部通風方法 簡稱總風壓通風 利用擴散作用的局 部通風方法 簡稱擴散通風 利用引射器通風的局部通風方法 簡稱引射器通風 利用局部扇風機的局部通風方法 簡稱局扇 通風 為了避免循環(huán)風 對局部通風要求 從貫穿風流巷道中吸 取的風量不得超過該巷道總風量的 70 壓入式通風時 吸風 口應設在貫穿風流巷道的上風側 距離獨頭巷道口不得小于 10m 抽出式通風時 排風口應設在貫穿風流巷道的下風側 距離獨頭巷道口不得小于 10m 混合式通風時 作抽出式工作 風機的排風口也應設在貫穿風流巷道的下風側 距離獨頭巷道 口不得小于 10m 同時要求吸入口處的風量比壓入式局扇的送 風量大