2023/2/1第10章局部通風第10章局部通風

（FaceVentilation）本章主要內(nèi)容1、局部通風方法----壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風，全風通風，2、掘進工作面需風量計算----壓入式、抽出式、混合式、按粉塵、炸藥等3、局部通風裝備----風筒----種類、阻力、漏風、安裝；局部通風機----性能、聯(lián)合運行4、局部通風系統(tǒng)設(shè)計----原則、步驟2023/2/1第10章局部通風

利用局部通風機或主要通風機產(chǎn)生的風壓對井下獨頭巷道進行通風的方法稱為局部通風（又稱掘進通風）。第一節(jié)局部通風的方法

局部通風方法有：

1總壓通風

2擴散通風

3引射器通風

4局扇通風2023/2/1第10章局部通風一、礦井全風壓通風全風壓通風是利用礦井主要通風機的風壓，借助導風設(shè)施把主導風流的新鮮空氣引入掘進工作面。其通風量取決于可利用的風壓和風路風阻。按其導風設(shè)施不同可分為：1.風筒導風在巷道內(nèi)設(shè)置擋風墻截斷主導風流，用風筒把新鮮空氣引入掘進工作面，污濁空氣從獨頭掘進巷道中排出。特點：此種方法輔助工程量小，風筒安裝、拆卸比較方便，通常用于需風量不大的短巷掘進通風中。2023/2/1第10章局部通風2.風幛導風在巷道內(nèi)設(shè)置縱向風幛，把風幛上游一側(cè)的新風引入掘進工作面，清洗后的污風從風幛下游一側(cè)排出。這種導風方法，構(gòu)筑和拆除風幛的工程量大。適用于短距離或無其它好方法可用時采用。2023/2/1第10章局部通風二、引射器通風利用引射器產(chǎn)生的通風負壓,通過風筒導風的通風方法稱引射器通風。引射器通風一般都采用壓入式。優(yōu)點：無電氣設(shè)備，無噪音;還具有降溫、降塵作用;用它代替局部通風機通風，設(shè)備簡單，安全性較高。缺點：風壓低、風量小、效率低，并存在巷道積水問題。2023/2/1第10章局部通風三、擴散通風適用于短距離的獨頭工作面2023/2/1第10章局部通風四、局部通風機通風利用局部通風機作動力，通過風筒導風的通風方法稱局部通風機通風，它是目前局部通風最主要的方法。常用通風方式：壓入、抽出和混合式。1.壓入式(induction)

布置方式：≥10mLsLv2023/2/1第10章局部通風

Le－－氣流貼著巷壁射出風筒后,由于卷吸作用,射流斷面逐漸擴張，直至射流的斷面達到最大值，此段稱為擴張段；

La－－射流斷面逐漸減少，直到為零，此段稱收縮段。

Ls－－從風筒出口至射流反向的最遠距離（即擴張段和收縮段總長）稱射流有效射程。在巷道條件下，一般有：式中S——巷道斷面,m2。

2023/2/1第10章局部通風特點：（１）局扇及電器設(shè)備布置在新鮮風流中；（２）有效射程遠，工作面風速大，排煙效果好；（３）可使用柔性風筒，使用方便；（４）由于Ｐ內(nèi)＞Ｐ外，風筒漏風對巷道排污有一定作用。要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免產(chǎn)生循環(huán)風；（２）局扇入口與掘進巷道距離大于10m；（３）風筒出口至工作面距離小于Ls。2023/2/1第10章局部通風2.抽出式

有效吸程Le:風筒吸口吸入空氣的作用范圍。在巷道邊界條件下，其一般計算式為：式中S——巷道斷面，m2。特點：（１）新鮮風流沿巷道進入工作面，勞動條件好；（２）污風通過風機；（３）有效吸程小，延長通風時間，排煙效果不好；（４）不通使用柔性風筒。Le2023/2/1第10章局部通風3.壓入式和抽出式通風的比較壓入式通風時，局部通風機及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風流中，污風不通過局部通風機，安全性好；而抽出式通風時，污風通過局部通風機，對于煤礦若局部通風機不具備防爆性能，則是非常危險的。2)壓入式通風風筒出口風速和有效射程均較大，因風速較大而提高散熱效果。然而，抽出式通風有效吸程小，掘進施工中難以保證風筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之內(nèi)。與壓入式通風相比，抽出式風量小,工作面排污風所需時間長、速度慢。2023/2/1第10章局部通風3)抽出式通風時,新鮮風流沿巷道進向工作面，整個井巷空氣清新，勞動環(huán)境好；而壓入式通風時，污風沿巷道緩慢排出，當掘進巷道越長，排污風速度越慢，受污染時間越久。4)壓入式通風可用柔性風筒，其成本低、重量輕，便于運輸，而抽出式通風的風筒承受負壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風筒，成本高，重量大，運輸不便。2023/2/1第10章局部通風4.混合式通風混合式通風是壓入式和抽出式兩種通風方式的聯(lián)合運用,按局部通風機和風筒的布設(shè)位置，分為:長壓短抽、長抽短壓和長抽長壓。1)長抽短壓（前壓后抽）

10m10m10m10m2023/2/1第10章局部通風工作面的污風由壓入式風筒壓入的新風予以沖淡和稀釋，由抽出式主風筒排出。其中抽出式風筒須用剛性風筒或帶剛性骨架的可伸縮風筒，若采用柔性風筒，則可將抽出式局部通風機移至風筒入風口，改為壓出式，由里向外排出污風(如圖b）。2023/2/1第10章局部通風2)長壓短抽(前抽后壓)工作方式：新鮮風流經(jīng)壓入式長風筒送入工作面,工作面污風經(jīng)抽出式通風除塵系統(tǒng)凈化,被凈化后的風流沿巷道排出?；旌鲜酵L的主要特點：

a、通風是大斷面長距離巖巷掘進通風的較好方式；

b、主要缺點是降低了壓入式與抽出式兩列風筒重疊段巷道內(nèi)的風量，當掘進巷道斷面大時,風速就更小?！?0m≥10m2023/2/1第10章局部通風第二節(jié)局扇通風計算一、風量的計算1、排除炮煙所需風量1）壓入式通風2023/2/1第10章局部通風2）抽出式通風2023/2/1第10章局部通風3）混合式通風在長抽短壓混合式布置時，為防止循環(huán)風和維持風筒重疊段巷道內(nèi)具有最低的排塵或稀釋瓦斯風速，則抽出式風筒的吸風量應大于壓入式風筒出口風量,即

式中Ｑpc

按壓入式風量計算。2023/2/1第10章局部通風2排除礦塵所需風量

風流的排塵風量可按下式計算：2023/2/1第10章局部通風

二、風筒(duct)的選擇風筒是最常見的導風裝置。對風筒的基本要求是漏風小、風阻小、重量輕、拆裝簡便。1.風筒種類風筒按其材料力學性質(zhì)可分為剛性和柔性兩種。剛性風筒是用金屬板或玻璃鋼材制成。玻璃鋼風筒比金屬風筒輕便、抗酸、堿腐蝕性強、摩擦阻力系數(shù)小。柔性風筒是應用更廣泛的一種風筒，通常用橡膠、塑料制成。其最大優(yōu)點是輕便，可伸縮、拆裝運搬方便。2023/2/1第10章局部通風2.風筒接頭剛性風筒一般采用法蘭盤連接方式。柔性風筒的接頭方式有插接、單反邊接頭、雙反邊接頭、活三環(huán)多反邊接頭、羅圈接頭等多種形式。

目前柔性風筒最流行拉鏈接頭2023/2/1第10章局部通風3風筒的風阻2023/2/1第10章局部通風4.風筒漏風剛性風筒風筒的漏風，主要發(fā)生在接頭處，柔性風筒不僅接頭而且全長的壁面和縫合針眼都有漏風，故風筒漏風屬連續(xù)的均勻漏風。因此，應用始末端風量的幾何平均值作為風筒的風量Q,即：，m3/s

式中局部通風機風量Qa與風筒出口風量Qh不等，Qa與Qh之差就是風筒的漏風量Ql，2023/2/1第10章局部通風1)漏風率風筒漏風量占局部通風機工作風量的百分數(shù)稱為風筒漏風率ηl。ηl雖能反映風筒的漏風情況，但不能作為對比指標。故常用百米漏風率ηl100表示：ηl100＝ηl/L×100

式中L為風簡長度。2023/2/1第10章局部通風2)有效風量率掘進工作面風量占局部通風機工作風量的百分數(shù)稱為有效風量率pe。2023/2/1第10章局部通風3)漏風系數(shù)風筒有效風量率的倒數(shù)稱為風筒漏風系數(shù)pq。金屬風筒的pq值可按下式計算：

式中K——相當于直徑為1m的金屬風筒每個接頭的漏風率。D——風筒直徑,m;n——風筒接頭數(shù),個;L——風筒全長,m。R0——每米長風筒的風阻,N·s2/m8;柔性風筒的pq值：式中n——接頭數(shù)；ηj——個接頭的漏風率。2023/2/1第10章局部通風5風筒直徑的選擇2023/2/1第10章局部通風三、局部通風機(fan)

井下局部地點通風所用的通風機稱為局部通風機。要求：體積小、風壓高、效率高、噪聲低、性能可調(diào)、堅固防爆。1.局部通風機的種類和性能目前我國煤礦大部分仍延用六十年代研制的JBT系列軸流式局部通風機。具有低效率、低風量風壓、高噪聲。近年來，我國已研制開發(fā)了一些新產(chǎn)品，如沈陽鼓風機廠研制的BKJ66-11，對旋風機等。2023/2/1第10章局部通風2局扇供風量3局扇風壓2023/2/1第10章局部通風4.局部通風機聯(lián)合工作（１）局部通風機串聯(lián)(2)局部通風機并聯(lián)當風筒風阻不大，用一臺局部通風機供風不足時，可采用。集中串聯(lián)＋＋間隔串聯(lián)＋風機間距過遠2023/2/1第10章局部通風第三節(jié)局部通風系統(tǒng)設(shè)計

一、局部通風系統(tǒng)的設(shè)計原則(1)礦井和采區(qū)通風系統(tǒng)設(shè)計應為局部通風創(chuàng)造條件；(2)局部通風系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進。(3)盡量采用技術(shù)先進的低噪、高效型局部通風機。(4)壓入式通風宜用柔性風筒，抽出式通風宜用帶剛性骨架的可伸縮風筒或完全剛性的風筒。風筒材質(zhì)應選擇阻燃、抗靜電型。(5)當一臺風機不能滿足通風要求時可考慮選用兩臺或多臺風機聯(lián)合運行。2023/2/1第10章局部通風二、局部通風設(shè)計步驟(1)確定局部通風系統(tǒng)，繪制掘進巷道局部通風系統(tǒng)布置圖。(2)按通風方法和最大通風距離，選擇風筒類型與直徑；(3)計算風機風量和風筒出口風量；(4)按掘進巷道通風長度變化，分階段計算局部通風系統(tǒng)總阻力(5)按計算所得局部通風機設(shè)計風量和風壓，選擇局部通風機；(6)按礦井災害特點，選擇配套安全技術(shù)裝備。2023/2/1第10章局部通風第四節(jié)長巷道、天井和豎井掘進式的通風一、長距離巷道掘進時局部通風2023/2/1第10章局部通風二、天井掘進時的通風2023/2/1第10章局部通風2023/2/1第10章局部通風3豎井掘進通風方式2023/2/1第10章局部通風2023/2/1第10章局部通風2023/2/1第10章局部通風

考慮列風筒接頭處的局部風阻，將α值增大25%可以近似認為所計算出來的風阻包括了風訪的摩擦風阻Rl和風簡接頭處的局部風阻R2。本題個鳳簡轉(zhuǎn)彎處的局部風阻R=0，2023/2/1第10章局部通風2023/2/1第10章局部通風2023/2/1第10章局部通風

計算的風量，風壓1640.53Pa，選用JF—52—2型局扇，功率11kW。

2023/2/1第10章局部通風課堂練習習題集P12810-810-92023/2/1第10章局部通風2023/2/1第10章局部通風20