礦井安全通風設計技術操作指南一、引言礦井通風是煤礦安全生產(chǎn)的生命線，其核心任務在于向井下各作業(yè)地點連續(xù)輸送足量的新鮮空氣，稀釋并排除瓦斯、粉塵等有毒有害氣體及礦塵，調(diào)節(jié)井下氣候條件，保障作業(yè)人員的身體健康與生命安全，為礦井正常生產(chǎn)創(chuàng)造良好環(huán)境。本指南旨在系統(tǒng)梳理礦井安全通風設計的關鍵技術環(huán)節(jié)與操作要點，為相關工程技術人員提供一套科學、嚴謹、實用的技術指導，以期提升礦井通風系統(tǒng)的可靠性與安全性。二、設計前期準備與基礎資料收集在著手進行礦井通風設計之前，詳盡的前期準備與全面的基礎資料收集是確保設計質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。（一）井田地質(zhì)與開采條件資料需深入了解井田的地質(zhì)構造，包括斷層、褶曲的分布情況及其對風流可能產(chǎn)生的影響；掌握煤層賦存狀態(tài)，如煤層厚度、傾角、走向及埋藏深度；明晰礦井的開拓方式、采區(qū)劃分、采煤方法及開采順序。這些因素直接關系到通風系統(tǒng)的總體布局與風流路線的規(guī)劃。（二）礦井瓦斯、粉塵及地溫資料準確測定并統(tǒng)計礦井及各采區(qū)的瓦斯涌出量，確定瓦斯等級；了解煤塵的爆炸性及自燃傾向性；掌握井田范圍內(nèi)的地溫分布規(guī)律及高溫點位置。這些參數(shù)是確定礦井通風風量、選擇通風設備以及制定災害預防措施的重要依據(jù)。（三）相關法規(guī)與技術標準設計必須嚴格遵循國家及行業(yè)現(xiàn)行的《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦礦井通風設計規(guī)范》等法規(guī)標準，確保設計成果的合規(guī)性與權威性。同時，還應參考同類礦井的通風設計經(jīng)驗與教訓，取長補短。三、礦井通風系統(tǒng)方案初步設計根據(jù)礦井的開拓部署和開采規(guī)劃，進行通風系統(tǒng)方案的初步擬定與比選。（一）通風方式選擇通風方式主要有中央式、對角式、混合式等。中央式通風一般適用于井田走向長度不大、煤層傾角較小的礦井；對角式通風則在井田走向較長、多采區(qū)同時開采的礦井中應用廣泛，其風路短、阻力小、漏風少，各采區(qū)間干擾也較?。换旌鲜酵L則是前兩種方式的組合，適用于條件復雜的大型礦井。選擇時需綜合考慮礦井規(guī)模、開采深度、瓦斯等級、煤層賦存條件及發(fā)展規(guī)劃等因素。（二）通風方法確定通風方法分為抽出式、壓入式和混合式。目前，我國煤礦廣泛采用抽出式通風，因其能有效控制井下有害氣體，防止瓦斯積聚，且安全性較高。壓入式通風在某些特定條件下，如掘進工作面局部通風或處理井下火災時也有應用。混合式通風則可根據(jù)需要調(diào)節(jié)井下風壓，但系統(tǒng)相對復雜。（三）進回風井布置進回風井的位置與數(shù)目應根據(jù)通風方式和礦井開拓系統(tǒng)合理確定?；仫L井應盡量布置在井田上部邊界或瓦斯、粉塵涌出量大的區(qū)域，以縮短污風排出路徑。井筒數(shù)目需滿足通風、行人、運輸?shù)纫?，并考慮必要的備用能力。四、礦井風量計算與分配風量是礦井通風設計的核心參數(shù)，必須滿足井下各用風地點的需求。（一）風量計算原則礦井總風量應按井下同時工作的最多人數(shù)、各用風地點的實際需風量（如采掘工作面、硐室等）以及瓦斯、二氧化碳涌出量等因素分別計算，并取其中最大值。同時，還需考慮一定的備用風量系數(shù)，以應對生產(chǎn)過程中的變化。（二）各用風地點風量計算1.采煤工作面：通常按瓦斯涌出量、工作面溫度、人數(shù)及風速等因素計算，取最大值。其中，按瓦斯涌出量計算是確保工作面瓦斯?jié)舛炔怀薜年P鍵，公式一般為：Q=100×q×K，式中q為工作面絕對瓦斯涌出量，K為瓦斯涌出不均衡系數(shù)。2.掘進工作面：同樣需考慮瓦斯涌出、人數(shù)、風速等，獨頭掘進工作面還需保證最低供風量，以滿足稀釋瓦斯和人員呼吸需要。3.硐室：如機電硐室、爆破材料庫等，需根據(jù)其用途、設備散熱及人數(shù)計算風量，確保硐室內(nèi)空氣溫度、有害氣體濃度符合規(guī)程要求。（三）風量分配與調(diào)節(jié)計算出礦井總風量后，需將其合理分配到各用風地點。分配應遵循按需分配、分風均勻、經(jīng)濟合理的原則。在實際運行中，通過調(diào)節(jié)風窗、風門等通風構筑物，或調(diào)整主要通風機工況，實現(xiàn)風量的動態(tài)平衡與按需調(diào)節(jié)。五、礦井通風阻力計算與風機選型通風阻力是選擇通風設備的重要依據(jù)，需準確計算。（一）通風阻力計算通風阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是風流在井巷中流動時，由于空氣分子與井巷壁面之間的摩擦以及空氣分子間的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻力，是總阻力的主要組成部分。其計算需確定井巷的摩擦阻力系數(shù)、井巷長度、斷面積及周長等參數(shù)。局部阻力則產(chǎn)生于風流流經(jīng)井巷的拐彎、分叉、突然擴大或縮小等局部地點，計算時可根據(jù)局部阻力系數(shù)和該處的風速進行?？傋枇楦鞫尉锬Σ磷枇εc局部阻力之和。（二）主要通風機選型根據(jù)計算得出的礦井總風量和總阻力，并考慮一定的富余能力（風量備用系數(shù)可取1.15~1.20，風壓備用系數(shù)可取1.20~1.30），結合風機的特性曲線，選擇合適型號的主要通風機。所選風機應具有較高的效率，且在工況點附近運行穩(wěn)定，同時要考慮風機的反風性能，確保在發(fā)生災變時能有效實現(xiàn)反風。六、通風構筑物的設置與管理通風構筑物是引導、控制風流和保障通風系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵設施。（一）主要通風構筑物包括風門、風窗、風橋、擋風墻（密閉）等。風門用于行人或行車巷道，需保證關閉嚴密，防止風流短路；風窗用于調(diào)節(jié)風量；風橋用于使進風與回風立體交叉時互不干擾；擋風墻則用于封閉廢棄巷道或采空區(qū)，防止漏風。（二）設置要求通風構筑物的位置應合理，結構應堅固耐用，漏風率低。施工時要保證質(zhì)量，嚴格按照設計要求施工。日常管理中，需定期檢查、維修，確保其處于良好工作狀態(tài)。七、礦井通風系統(tǒng)的優(yōu)化與安全保障通風設計完成后，并非一勞永逸，需結合礦井生產(chǎn)的發(fā)展變化，對通風系統(tǒng)進行動態(tài)優(yōu)化與調(diào)整。（一）系統(tǒng)優(yōu)化隨著開采深度的增加、采區(qū)的接替、瓦斯涌出量的變化等，原有的通風系統(tǒng)可能不再適應，此時需及時進行調(diào)整與優(yōu)化，如調(diào)整通風網(wǎng)絡、更換或改造通風設備、增設輔助通風機等，以保證通風系統(tǒng)的經(jīng)濟合理性與安全可靠性。（二）安全保障措施1.瓦斯防治：確保各用風地點風量充足，瓦斯?jié)舛瓤刂圃谝?guī)定限值以下。加強瓦斯監(jiān)測，安設瓦斯傳感器，實現(xiàn)實時監(jiān)控。2.火災時期通風：制定井下火災時期的通風預案，明確火災發(fā)生時的風流控制方法，如維持正常通風、增減風量、反風或短路風流等，防止火災煙氣蔓延，保障人員安全撤離。3.粉塵防治：通過合理通風降低粉塵濃度，并配合灑水降塵、噴霧降塵等措施，改善作業(yè)環(huán)境。4.應急通風：考慮在主要通風機發(fā)生故障時，如何利用備用通風機或自然風壓維持必要的通風，確保井下人員安全。八、通風設計的實施、監(jiān)測與維護（一）設計實施通風設計方案確定后，應嚴格按照設計圖紙組織施工。施工過程中要加強質(zhì)量監(jiān)督與安全管理，確保通風設施、設備安裝到位，符合設計要求。（二）通風系統(tǒng)監(jiān)測建立完善的通風系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡，對風量、風速、風壓、瓦斯?jié)舛取⒍趸紳舛?、溫度等參?shù)進行定期監(jiān)測與不定期抽查。主要通風機必須安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測其運行狀態(tài)。（三）日常維護與管理加強對主要通風機、局部通風機、通風構筑物及風筒的日常檢查、維護與保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。建立健全通風管理制度，明確責任，確保通風系統(tǒng)長期穩(wěn)定、高效運行。定期進行通風阻力測定和主要通風機性能測定，為通風系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)。九、結論與建議礦井安全通風設計是一項系統(tǒng)性、綜合性的工程，涉及多學科知識與豐富的實踐經(jīng)驗。設計人員必須以高度的責任感和嚴謹?shù)目?/p>