1、2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)(Chapter9 Mine Ventilation System),本章主要內(nèi)容 1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)-類型、適應(yīng)條件、主要通風(fēng)機(jī)工作方式 、安裝地點(diǎn)、通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 2、采場通風(fēng)-基本要求、采礦工作面通風(fēng)系統(tǒng) 3、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)-風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板、； 4、礦井漏風(fēng)、漏風(fēng)率、有效風(fēng)量率、減少漏風(fēng)措施,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的礦井通風(fēng)網(wǎng)路、通風(fēng)動(dòng)力和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)按服務(wù)范圍分為統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng)，按進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井在井田范圍內(nèi)的布局分

2、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。 階段通風(fēng)網(wǎng)路、采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)構(gòu)筑物，也是跡風(fēng)系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。防止漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量率是礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第一節(jié) 統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng),一個(gè)礦井構(gòu)成一個(gè)整體的通風(fēng)系統(tǒng)稱為統(tǒng)一通風(fēng)，劃分成若干個(gè)獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流互不干擾，稱為分區(qū)通風(fēng)。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),1 按礦體分區(qū),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2按階段分區(qū),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),3按采區(qū)分區(qū),2020

3、/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),4 按通風(fēng)方法分區(qū),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第二節(jié) 進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布局 一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型及其適用條件 按進(jìn)、回井在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對角式、中央對角混合式。 1、中央式 進(jìn)、回風(fēng)井均位于礦體走向中央。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2、對角式 1）兩翼對角式 進(jìn)風(fēng)井大致位于礦體走向的中央，兩個(gè)回風(fēng)井位于礦體邊界的兩翼（沿傾斜方向的淺部），稱為兩翼對角式，如果只有一個(gè)回風(fēng)井，且進(jìn)、回風(fēng)分別位于礦體的兩翼稱為單翼對角式。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),

4、3、混合式 由上述諸種方式混合組成。例如中央并列與兩翼對角混合式等等。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),4 影響進(jìn)回風(fēng)井布置的因素 （1）礦體埋藏淺且較分散 （2）投產(chǎn)初期 （3）礦體長或分散 （4）主要進(jìn)、回井位置的地質(zhì)條件,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第三節(jié) 主扇工作方式與安裝地點(diǎn) 一、主扇工作方式 主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。 1、壓入式 主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下

5、風(fēng)流的壓力降低。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),壓入式,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2、 抽出式 主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),3、壓抽混合式 在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓，工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜

6、。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),4 多級機(jī)站通風(fēng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，在確保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下，通過對多種個(gè)可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。因此，礦井初期宜優(yōu)先采用。 當(dāng)?shù)V區(qū)面積較大時(shí)，初期可采用中央通風(fēng)，逐步過渡為對角式或兩翼對角式。 礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),三、主扇安裝地點(diǎn),主扇可安裝在地表，也可安在井下，一般

7、多安裝任地表。 安裝在地表的主要優(yōu)點(diǎn)；安裝、檢修、維護(hù)管理比較方便，井下發(fā)生災(zāi)變事故時(shí)，扇風(fēng)機(jī)不易受到損害，便了采取停風(fēng)、反風(fēng)或控制風(fēng)員等應(yīng)急措施。其缺點(diǎn)：井口密閉、反風(fēng)裝置和風(fēng)碩的漏風(fēng)較大；當(dāng)?shù)V井較深，工作面距主屈較遠(yuǎn)時(shí)，沿途漏風(fēng)大；在地形條件復(fù)條的情況下，安裝、建筑費(fèi)用較高。 主扇安裝在地下的優(yōu)點(diǎn)：主扇裝置漏風(fēng)少；扇風(fēng)機(jī)靠近作業(yè)區(qū)，沿途漏風(fēng)也少：可利用較多井巷進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)，降低通風(fēng)阻力，密閉工程量較少。其缺點(diǎn)；安裝、搶修和管理不力便；易因井下災(zāi)害而遭到破壞。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第四節(jié) 階段通風(fēng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu),階段通風(fēng)網(wǎng)路由階段進(jìn)風(fēng)巷、階段回風(fēng)巷、礦井總回風(fēng)巷和集中回風(fēng)天井等

8、井巷聯(lián)結(jié)而成。 一、主要術(shù)語 (1)階段進(jìn)風(fēng)巷，通常以階段運(yùn)輸巷兼作階段進(jìn)風(fēng)進(jìn)。 (2)階段回風(fēng)巷，通常利用上階段已結(jié)束作業(yè)的運(yùn)輸巷作為下階段的回風(fēng)巷。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),(3)總回風(fēng)巷。在各開采階段的最上部，維護(hù)或開鑿一條專用回風(fēng)巷，用以匯集下部各階段作面所排出的污風(fēng)，并將其送到回風(fēng)井，此回風(fēng)巷稱為總回風(fēng)巷。建立總回風(fēng)巷可省掉各階段的回風(fēng)巷，但需建立集中回風(fēng)天井。 （4）集中回風(fēng)天井，集中回風(fēng)天井是沿走向布置的貫通各階段的回風(fēng)小井，它可將各階段作業(yè)面排出的污風(fēng)送至上部總回風(fēng)巷。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),1 階梯式,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)

9、系統(tǒng),2平行雙巷式,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),3 棋盤式,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),3、棋盤式通風(fēng) 在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，每隔一定水平距離，保留一條 聯(lián)通上下各中段并且通達(dá)總回風(fēng)巷巷的回風(fēng)天 井?；仫L(fēng)天井用風(fēng)橋跨過每個(gè)運(yùn)輸巷巷。平巷 進(jìn)風(fēng)，天井回風(fēng)其典型布置見上圖所示。各作 業(yè)地點(diǎn)的廢風(fēng)都設(shè)法引入回風(fēng)天井里去，從而 克服了工作面的廢風(fēng)串聯(lián)，但是增加了通風(fēng)工 程量。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),4 上下間隔式,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),5梳式,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第五節(jié) 采場通風(fēng)

10、網(wǎng)路及通風(fēng)方法,合理的采場通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)方法，是保證整個(gè)通過系統(tǒng)發(fā)揮有效通風(fēng)作用的最終環(huán)節(jié)，是整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的至資組成都分。按各種采礦方法的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，回采作業(yè)面的通風(fēng)可歸納為； (1)無出礦水平的巷巷型或硐室型采場的通風(fēng)； (2)有出礦水平的采場的通風(fēng)； (3)無底柱分段崩落采礦法的通風(fēng)。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),一、無出礦水平的巷巷型或硐室型采場的通風(fēng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),二、有出礦水平的采場的通風(fēng),淺孔留礦法,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),三、無底柱分段崩落

11、采礦法的通風(fēng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第六節(jié) 通風(fēng)構(gòu)筑物 礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路中適當(dāng)位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動(dòng)。這些設(shè)施和裝置，統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),一、通風(fēng)構(gòu)筑物 通風(fēng)構(gòu)筑物分為兩大類： 一類是通過風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗； 另一類是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門等 。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),1、風(fēng)門 按設(shè)地點(diǎn)：在通風(fēng)系統(tǒng)中既要隔

12、斷風(fēng)流又要行人或通車的地方應(yīng)設(shè)立風(fēng)門。在行人或通車不多的地方，可構(gòu)筑普通風(fēng)門。而在行人通車比較頻繁的主要運(yùn)輸巷上，則應(yīng)構(gòu)筑自動(dòng)風(fēng)門。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),設(shè)置風(fēng)門的要求： （1）每組風(fēng)門不少于兩巷，通車風(fēng)門間距不小于一列車長度，行人風(fēng)門間距不小于5m。入排風(fēng)巷巷之間要需設(shè)風(fēng)門處同時(shí)設(shè)反向風(fēng)門，其數(shù)量不少于兩巷； （2）風(fēng)門能自動(dòng)關(guān)閉；通車風(fēng)門實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門不能同時(shí)敞開（包括反風(fēng)門）； （3）門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)密，門扇平整不漏風(fēng)，門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關(guān)門方向

13、傾斜80至85； （4）風(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車風(fēng)門要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴(yán)；風(fēng)門前后各5m內(nèi)巷巷支護(hù)良好，無雜物、積水、淤泥。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2、風(fēng)橋 當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷需水平交叉時(shí)，為使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)互相隔開需要構(gòu)筑風(fēng)橋。按其結(jié)構(gòu)不同可分為三種。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),1）繞巷式風(fēng)橋 開鑿在巖石里，最堅(jiān)固耐用，漏風(fēng)少。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2）混凝土風(fēng)橋 結(jié)構(gòu)緊湊，比較堅(jiān)固。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),3）鐵筒風(fēng)橋 可在次要風(fēng)路中使用。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),3、密閉 密閉

14、是隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物。設(shè)置在需隔斷風(fēng)流、也不需要通車行人的巷巷中。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同而分為兩類： 1）臨時(shí)密閉，常用木板、木段等修筑，并用黃泥、石灰抹面。 2）永久密閉，常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),4、導(dǎo)風(fēng)板 應(yīng)用以下幾種導(dǎo)風(fēng)板。 1）引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板 ； 2）降阻導(dǎo)風(fēng)板； 3）匯流導(dǎo)風(fēng)板,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第七節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)及有效風(fēng)量 1、礦井漏風(fēng)及其危害性 有效風(fēng)量：礦井中流至各用風(fēng)地點(diǎn)，起到通風(fēng)作用的風(fēng)量。 漏風(fēng)：未經(jīng)用風(fēng)地點(diǎn)而經(jīng)過采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風(fēng)構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通巷直接流（滲）入回風(fēng)巷或排出地表的

15、風(fēng)量。 漏風(fēng)的危害：使工作面和用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量減少，氣候和衛(wèi)生條件惡化，增加無益的電能消耗。減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門的基本任務(wù)。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2、漏風(fēng)的分類及原因 1）漏風(fēng)的分類 礦井漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為：（1）外部漏風(fēng)（或稱井口漏風(fēng)）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門、調(diào)節(jié)閘門等處的漏風(fēng)。（2）內(nèi)部漏風(fēng)（或稱井下漏風(fēng)）是指井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)、采空區(qū)以及碎裂的礦柱的漏風(fēng)。 2）漏風(fēng)的原因 當(dāng)有漏風(fēng)通路存在，并在其兩端有壓差時(shí)，就可產(chǎn)生漏風(fēng)。漏風(fēng)風(fēng)流通過孔隙的流態(tài)，視孔隙情況和漏風(fēng)大小而異。,2020/9/23,第9章

16、 礦井通風(fēng)系統(tǒng),3、礦井漏風(fēng)率及有效風(fēng)量率 1）礦井有效風(fēng)量Qe 是指風(fēng)流通過井下各工作地點(diǎn)實(shí)際風(fēng)量總和。 2）礦井有效風(fēng)量率： 礦井有效風(fēng)量率是礦井有效風(fēng)量Qe與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井有效風(fēng)量率應(yīng)不低于85%。 3）礦井外部漏風(fēng)量 指直接由主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附近地表漏失的風(fēng)量總和。可用各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的總和減去礦井總回（或進(jìn)）風(fēng)量。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),4）礦井外部漏風(fēng)率 指礦井外部漏風(fēng)量QL與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。 礦井主要通風(fēng)機(jī)裝置外部漏風(fēng)率無提升設(shè)備時(shí)不得超過5，有提升設(shè)備時(shí)不得超過15。 4、減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量 漏風(fēng)風(fēng)量與漏風(fēng)通巷兩端的

17、壓差成正比，和漏風(fēng)風(fēng)阻的大小成反比。應(yīng)增加地面主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐、反風(fēng)巷及附近的風(fēng)門的氣密性，以減少漏風(fēng)。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),第八節(jié) 礦井通風(fēng)圖的繪制 礦井通風(fēng)圖包括： 1、通風(fēng)平面圖 注明風(fēng)流方向及各種通風(fēng)構(gòu)筑物的坑巷平面圖。 2、通風(fēng)系統(tǒng)圖 根據(jù)通風(fēng)平面圖按軸側(cè)投影方法繪制的立體圖，并注明風(fēng)流方向及通風(fēng)構(gòu)筑物，稱為通風(fēng)系統(tǒng)圖。 3、通風(fēng)示意圖 根據(jù)通風(fēng)平面圖或通風(fēng)系統(tǒng)圖的風(fēng)流路線，作出風(fēng)流聯(lián)結(jié)關(guān)系的圖形，稱為通風(fēng)示意圖。這種圖形對分析通風(fēng)系統(tǒng)比較方便。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),一、投影方式 x、y、z軸可根據(jù)需要選用下圖所示的投影方式。,2020/9

18、/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),二、比例 若無特殊要求，x、y軸的比例取通風(fēng)平面圖的比例。Z軸的比例按下法選取。礦井中段的真實(shí)高度為H米，在通風(fēng)系統(tǒng)圖上取為h米表示，如下圖所示。通風(fēng)系統(tǒng)圖上z軸的比例為1：z 而 zH/h 可以看出，h大圖紙豎邊增大；h小各中段巷巷在圖紙上重疊多。a為通風(fēng)平面圖圖框豎邊長度。 一般可取ha/2或a/4。 若各中段的巷巷偏于平面圖上的一側(cè)。 取 ha/4 否則取 ha/2 。為使作圖方便，z應(yīng)取整數(shù)。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),三、通風(fēng)系統(tǒng)圖圖框的確定設(shè)圖框的豎邊長度為a，橫邊長度為b。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),1、正等側(cè)投影（如下左圖所示） 2、斜二側(cè)投影（如下右圖所示）,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),四、作圖步驟 （1）看懂通風(fēng)平面圖。 （2）決定通風(fēng)系統(tǒng)圖投影方式。 （3）決定通風(fēng)系統(tǒng)圖的比例。 （4）決定通風(fēng)系統(tǒng)圖的圖框尺寸。 （5）按以上決定作出圖框及各中段投影平面。,2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),2020/9/23,第9章 礦井通風(fēng)系統(tǒng),例題：某通風(fēng)系統(tǒng)如下圖所示，主扇在地面做抽出式工作，由于在排風(fēng)井附