礦井通風(fēng)系統(tǒng)及其安全要求

礦井通風(fēng)系統(tǒng)及其安全要求礦井通風(fēng)系統(tǒng)及其安全要求 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣 排出 污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)動力以及通風(fēng)控制設(shè)施等構(gòu)成的工 程體系 礦井通風(fēng)系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點(diǎn)相聯(lián)系 對礦井通風(fēng) 安全狀況具有全局性影響 是搞好礦井通風(fēng)防塵的基礎(chǔ)工程 無論新設(shè)計的礦井或生產(chǎn)礦井 都應(yīng)把建立和完善礦井通風(fēng)系 統(tǒng) 作為搞好安全生產(chǎn) 保護(hù)礦工安全健康 提高勞動生產(chǎn)率 的一項(xiàng)重要措施 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(fēng)網(wǎng)絡(luò) 采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通 風(fēng)構(gòu)筑物 也是通風(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 1 統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng) 統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng) 一個礦井構(gòu)成一個整體的通風(fēng)系統(tǒng)稱為統(tǒng)一通風(fēng) 劃分為 若干個獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng) 風(fēng)流互不干擾 稱為分區(qū)通風(fēng) 擬訂 礦井通風(fēng)系統(tǒng)時 首先應(yīng)考慮采用統(tǒng)一通風(fēng)還是分區(qū)通風(fēng) 我國金屬礦山采用統(tǒng)一通風(fēng)的較多 統(tǒng)一通風(fēng) 進(jìn)排風(fēng)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(fēng)比較合理 分區(qū)通風(fēng)具有風(fēng)短路 阻力小 網(wǎng)路簡單 風(fēng)流易于控制 等特點(diǎn) 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(yīng)用 但是 由于分區(qū)通風(fēng)需 要具備較多的進(jìn)排風(fēng)井 它的推廣使用就受到一定的限制 是否適合分區(qū)通風(fēng) 主要看開鑿?fù)ㄟ_(dá)地表的通風(fēng)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(fēng)比較有利 礦體埋藏較淺切分散 開鑿 通達(dá)地表的通風(fēng)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(gòu)成一個通風(fēng)系統(tǒng) 風(fēng)路 長 漏風(fēng)大 網(wǎng)路復(fù)雜 風(fēng)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(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布局 進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布局 每一通風(fēng)系統(tǒng)至少有一個可靠的進(jìn)風(fēng)井和一個可靠的回風(fēng) 井 在一般情況下 均以罐籠提升井兼做進(jìn)風(fēng)井 箕斗井和箕 斗 罐籠混合井則不做進(jìn)風(fēng)井 這是因?yàn)?裝卸礦過程中產(chǎn)生 大量粉塵能造成風(fēng)流污染的緣故 排風(fēng)井通常均為專用 因?yàn)?排風(fēng)風(fēng)流中含有大量有毒氣體和粉塵 按進(jìn)風(fēng)井和排風(fēng)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(jìn)風(fēng)井與排 風(fēng)井均位于井田走向的中央 風(fēng)流在井下的流動路線呈折返式 對角式 是進(jìn)風(fēng)井在礦體一翼 排風(fēng)井在礦體另一翼 或者進(jìn) 風(fēng)井在礦體中央 排風(fēng)井在兩翼 風(fēng)流在井下的流動路線呈直 線式 中央對角混合式 當(dāng)?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(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井 用于解決中部 礦體開采時通風(fēng) 同時在礦井兩翼另開掘回風(fēng)井 解決邊遠(yuǎn)礦 體開采時的通風(fēng) 由于礦體賦存條件復(fù)雜 開拓 開采方式多種多樣 在礦 井設(shè)計和生產(chǎn)實(shí)踐中 要結(jié)合各礦具體條件 因地制宜 靈活 運(yùn)用 而不要受上述類別的局限 3 主扇工作方式與安裝地點(diǎn) 主扇工作方式與安裝地點(diǎn) 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(fēng)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(fēng)線路上形成了不同的形式的壓力分布狀態(tài) 從 而在風(fēng)量 風(fēng)質(zhì)和受自然風(fēng)流干擾的程度上 出現(xiàn)了不同的通 風(fēng)效果 壓入式 整個通風(fēng)系統(tǒng)在壓入式主扇作用下 形成高于當(dāng)?shù)卮髿鈮?的正壓狀態(tài) 在進(jìn)風(fēng)段 由于風(fēng)量集中 造成較高的壓力梯度 外部漏風(fēng)較大 在需風(fēng)段和回風(fēng)段 由于風(fēng)路多 風(fēng)流分散 壓力梯度較小 而受自然風(fēng)流的干擾而發(fā)生風(fēng)流反向 壓入式 通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門等風(fēng)流控制設(shè)施均安設(shè)在進(jìn)風(fēng)段 由于運(yùn)輸 行人頻繁 不易管理 漏風(fēng)大 由專用進(jìn)風(fēng)井壓入式通風(fēng) 風(fēng) 流不受污染 風(fēng)質(zhì)好 主提升井處于回風(fēng)狀態(tài) 漏風(fēng) 對寒 冷地區(qū)冬季提升井防凍有利 抽出式 整個通風(fēng)系統(tǒng)在抽出式主扇的作用下 形成低于當(dāng)?shù)卮髿?壓的負(fù)壓狀態(tài) 回風(fēng)段風(fēng)量集中 有較高的壓力梯度 在進(jìn)風(fēng) 段和需風(fēng)段 由于風(fēng)流分散 壓力梯度較小 回風(fēng)段壓力梯度 高 使作業(yè)面的污濁風(fēng)流迅速向回風(fēng)道集中 煙塵不易向其他 巷道擴(kuò)散 排出速度快 此外 由于風(fēng)流調(diào)控設(shè)施均安裝于回 風(fēng)道中 不妨礙運(yùn)輸 行人 管理方便 控制可靠 抽出式通 風(fēng)使主要提升井處于進(jìn)風(fēng)狀態(tài) 風(fēng)流易受污染 寒冷地區(qū)的礦 山還應(yīng)考慮冬季提升井防凍 一般來說 只要能夠維護(hù)一個完 整的回風(fēng)系統(tǒng) 使之在回采過程中不致遭到破壞 采用抽出式 通風(fēng)比較有利 我國金屬礦山大部分采用抽出式通風(fēng) 壓抽混合式 在進(jìn)風(fēng)段和回風(fēng)段均利用主扇控制風(fēng)流 使整個通風(fēng)系統(tǒng) 在較高的壓力梯度作用下 驅(qū)使風(fēng)流沿指定路線流動 故排煙 快 漏風(fēng)少 也不易受自然風(fēng)流干擾而造成風(fēng)流反向 這種通 風(fēng)方式兼壓入式和抽出式兩種通風(fēng)方式的優(yōu)點(diǎn) 是提高礦井通 風(fēng)效果的重要途徑 當(dāng)然 壓抽混合式通風(fēng)所需通風(fēng)設(shè)備多 管理較復(fù)雜 多級機(jī)站通風(fēng) 這是一種由幾級進(jìn)風(fēng)機(jī)站以接力方式將新鮮空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)井 巷壓送到作業(yè)區(qū) 再由幾級回風(fēng)機(jī)站將作業(yè)時形成的污濁空氣 經(jīng)回風(fēng)井巷排出礦井的通風(fēng)系統(tǒng) 其通風(fēng)方式屬壓抽混合式 由于此系統(tǒng)在進(jìn)風(fēng)段 需風(fēng)段和回風(fēng)段均設(shè)有扇風(fēng)機(jī) 對全系 統(tǒng)施行均壓通風(fēng) 能有效地控制漏風(fēng) 節(jié)省通風(fēng)能耗 風(fēng)量調(diào) 節(jié)也比較靈活 單所需通風(fēng)設(shè)備較多 管理較復(fù)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(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 扇風(fēng)機(jī)不易受到損害 便于采取停風(fēng) 反 風(fēng)或控制風(fēng)量等應(yīng)急措施 其缺點(diǎn) 井口密閉 反風(fēng)裝置和風(fēng) 硐的漏風(fēng)較大 當(dāng)?shù)V井較深 工作面距主扇較遠(yuǎn)時 沿途漏風(fēng) 大 在地形條件復(fù)雜的情況下 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 檢修和管理不方便 易因井下災(zāi) 害而遭到破壞 4 階段通風(fēng) 采場通風(fēng)及通風(fēng)構(gòu)筑物 階段通風(fēng) 采場通風(fēng)及通風(fēng)構(gòu)筑物 階段通風(fēng) 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(jìn)風(fēng)井得倒新鮮風(fēng)流 并將所排出的污風(fēng)送到回風(fēng)井 各作業(yè) 面的風(fēng)流應(yīng)互不串聯(lián) 就必須對各階段的的進(jìn) 回風(fēng)巷道統(tǒng)一 安排 構(gòu)成一定型式的階段通風(fēng)網(wǎng)路 階段通風(fēng)網(wǎng)路由階段進(jìn) 風(fēng)道 階段回風(fēng)道 礦井總回風(fēng)道和集中回風(fēng)天井等巷道聯(lián)結(jié) 而成 采場通風(fēng) 合理的采場通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)方法 是保證整個通風(fēng)系統(tǒng)發(fā) 揮有效通風(fēng)作用的最終環(huán)節(jié) 是整個通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分 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 無 出礦水平的巷道型或硐室型采場的通風(fēng) 有出礦水平的采場的 通風(fēng) 無底柱分段崩落采礦法的通風(fēng) 礦井通風(fēng)構(gòu)筑物 礦井通風(fēng)構(gòu)筑物是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流調(diào)控設(shè)施 用以 保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要的路線流動 凡用于引導(dǎo)風(fēng)流 遮段風(fēng)流 和調(diào)節(jié)風(fēng)量的裝置 統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物 合理地安設(shè)通風(fēng)構(gòu)筑 物 并使其通常處于完好狀態(tài) 是礦井通風(fēng)技術(shù)管理的一項(xiàng)重 要任務(wù) 通風(fēng)構(gòu)筑物可分為兩大類 一類是通過風(fēng)流的構(gòu)筑物 包括主扇 風(fēng)硐 反風(fēng)裝置 風(fēng)橋 導(dǎo)風(fēng)板 調(diào)節(jié)風(fēng)窗和風(fēng)障 另一類是遮斷風(fēng)流的構(gòu)筑物 包括擋風(fēng)墻和風(fēng)門等 5 通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)及有效風(fēng)量 通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)及有效風(fēng)量 漏風(fēng)地點(diǎn)及漏風(fēng)原因 一般而言 有漏風(fēng)通道存在 并在漏風(fēng)通道兩端有壓差時 就可產(chǎn)生漏風(fēng) 金屬礦山的主要漏風(fēng)地點(diǎn)和產(chǎn)生漏風(fēng)的原因如 下 抽出式通風(fēng)的礦井 通過地表塌陷區(qū)及采空區(qū)直接漏入回 風(fēng)道的短路風(fēng)流有時可達(dá)很高的數(shù)值 造成這種漏風(fēng)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(fēng)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(fēng)的礦井 通過井 底車場的短路漏風(fēng)量也很高 這種漏風(fēng)常常是由于井底車場風(fēng) 門不嚴(yán)密或風(fēng)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(fēng)流浪費(fèi) 井口封閉 反風(fēng)裝置 井下風(fēng)門 風(fēng) 橋 擋風(fēng)墻等通風(fēng)構(gòu)筑物不嚴(yán)密 也能造成較大的漏風(fēng) 減少漏風(fēng) 提高有效風(fēng)量途徑 礦井開拓 開采順序 采礦方法等因素對礦井漏風(fēng)有很大 影響 對角式通風(fēng)系統(tǒng) 由于進(jìn)風(fēng)井和排風(fēng)井相距較遠(yuǎn) 風(fēng)流 直向流動 壓差較小 比中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)漏風(fēng)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(fēng)和防止風(fēng)流 串聯(lián)有利 充填采礦法比其他采礦法漏風(fēng)少 在巷道布置上 主要運(yùn)輸?shù)篮屯L(fēng)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(hù)正常的通風(fēng)系統(tǒng) 減少漏風(fēng)有利 抽出式通風(fēng)的礦井 應(yīng)特別注意地表塌陷區(qū)和采空區(qū)的漏 風(fēng) 從采礦設(shè)計和生產(chǎn)管理上 應(yīng)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(fēng)道上部應(yīng)保留礦柱 并應(yīng) 充填采空區(qū)或密閉天井口 壓入式通風(fēng)的礦井 應(yīng)注意防止進(jìn) 風(fēng)井底車場的漏風(fēng) 在進(jìn)風(fēng)井與提升井之間至少要建立兩道可 靠的自動風(fēng)門 有些礦井在各階段進(jìn)風(fēng)穿脈巷道口試用導(dǎo)風(fēng)板 或空氣幕引導(dǎo)風(fēng)流 防止井底車場漏風(fēng) 有些礦山由進(jìn)風(fēng)井開 鑿專用進(jìn)風(fēng)平巷 避開運(yùn)輸系統(tǒng) 直接將新鮮風(fēng)流送到各采區(qū) 也可減少井底車場漏風(fēng) 提高通風(fēng)構(gòu)筑物的質(zhì)量 加強(qiáng)密閉性是防止漏風(fēng)的基本措 施 擋風(fēng)墻與風(fēng)門的面積應(yīng)盡量小些 擋風(fēng)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(yán) 門框邊緣要釘膠皮或麻布 風(fēng)門下邊要掛膠皮簾并設(shè)置門坎 保持嚴(yán)密 降低風(fēng)阻 平衡風(fēng)壓也是減少漏風(fēng)的重要措施 漏風(fēng)風(fēng)路 兩端壓差的大小 主要決定于并聯(lián)的用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)阻力 降 低用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)阻 使兩端壓差減小 可降低漏風(fēng)風(fēng)路兩端的壓 差 也能減少漏風(fēng) 在選擇風(fēng)量調(diào)節(jié)方法時 降阻調(diào)節(jié)法對減 少漏風(fēng)更為有利 采用壓抽混合式通風(fēng)和多級站通風(fēng) 可使礦 井風(fēng)壓趨于平衡 并在生產(chǎn)區(qū)段形成零壓區(qū) 對防止漏風(fēng) 提 高有效風(fēng)量十分有利 6 局部通風(fēng) 局部通風(fēng) 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(jìn)這些井巷的特點(diǎn)是只有一個出口 所以稱為獨(dú)頭巷道 獨(dú)頭 巷道的通風(fēng)稱局部通風(fēng)或掘進(jìn)通風(fēng) 其任務(wù)是將新鮮風(fēng)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(fēng)的方法采集者退散 局部通風(fēng)的方法有 利用主扇 或輔扇 風(fēng)壓或自然風(fēng)壓 為動力的局部通風(fēng)方法 簡稱總風(fēng)壓通風(fēng) 利用擴(kuò)散作用的局 部通風(fēng)方法 簡稱擴(kuò)散通風(fēng) 利用引射器通風(fēng)的局部通風(fēng)方法 簡稱引射器通風(fēng) 利用局部扇風(fēng)機(jī)的局部通風(fēng)方法 簡稱局扇 通風(fēng) 為了避免循環(huán)風(fēng) 對局部通風(fēng)要求 從貫穿風(fēng)流巷道中吸 取的風(fēng)量不得超過該巷道總風(fēng)量的 70 壓入式通風(fēng)時 吸風(fēng) 口應(yīng)設(shè)在貫穿風(fēng)流巷道的上風(fēng)側(cè) 距離獨(dú)頭巷道口不得小于 10m 抽出式通風(fēng)時 排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在貫穿風(fēng)流巷道的下風(fēng)側(cè) 距離獨(dú)頭巷道口不得小于 10m 混合式通風(fēng)時 作抽出式工作 風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口也應(yīng)設(shè)在貫穿風(fēng)流巷道的下風(fēng)側(cè) 距離獨(dú)頭巷道 口不得小于 10m 同時要求吸入口處的風(fēng)量比壓入式局扇的送 風(fēng)量大