礦井通風(fēng)理論基礎(chǔ)課件

1、礦井通風(fēng)第一章井下空氣第二章通風(fēng)系統(tǒng)第三章礦用通風(fēng)機(jī)第四章掘進(jìn)通風(fēng)第五章礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分析第六章礦井需風(fēng)量與風(fēng)量調(diào)節(jié)第七章礦井空調(diào)第八章通風(fēng)測量緒論工作環(huán)境的特殊性地表大氣與井下空氣靠自然通風(fēng)和空氣擴(kuò)散所進(jìn)行的交換量很小。開采活動破壞了地層原始的平衡狀態(tài)：涌水和突水；有害氣體涌出；熱量散發(fā)。在礦物的采、掘、裝、運過程中，會產(chǎn)生粉塵，污染井下空氣。井下無自然光源（陽光），照明條件差；井下各類機(jī)電設(shè)備和放炮產(chǎn)生噪音；工作空間受限；使井下的工作環(huán)境惡化。緒論礦井通風(fēng)的目的：創(chuàng)造一種與地表大氣條件相近的井下氣候環(huán)境預(yù)防和治理各種災(zāi)害控制、縮小和撲滅災(zāi)害緒論通風(fēng)技術(shù)和管理上的存在的漏洞是事故發(fā)生的一個主要

2、原因1949年至1995年我國發(fā)生的3人以上瓦斯（煤塵）爆炸事故共361起，從分析事故的直接原因中可見，因礦井通風(fēng)問題引起瓦斯積聚的有288起，占事故總數(shù)的80。其中通風(fēng)系統(tǒng)存在問題的53起，局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)的56起，風(fēng)量不足的56起，巷道局部無風(fēng)的26起，盲巷積存瓦斯的24起，采空區(qū)積存瓦斯的39起，放炮后積存瓦斯的27起，循環(huán)風(fēng)7起。第一章井下空氣第一節(jié)井下空氣的成分空氣干空氣水蒸氣濕空氣表11干空氣的標(biāo)準(zhǔn)成分成分氣體分子量體積百分比質(zhì)量百分比氮氣（N2）28.01378.08475.53氧氣（O2）31.998820.947623.14氬（Ar）39.9340.9340.05二氧化碳44.

3、009950.03141.27其它氣體0.0030.01第一章井下空氣第一節(jié)井下空氣的成分井下空氣中常見的有毒有害氣體：一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氫氣（H2）等。其來源是爆破生成的炮煙、礦物氧化、火災(zāi)、爆炸，以及柴油機(jī)工作產(chǎn)生的廢氣等。甲烷，對空氣的相對密度為0.55，難溶于水。一定濃度并遇到高溫(650750)時能引起爆炸。在采掘工作面進(jìn)風(fēng)流的瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.5，在采掘工作面和采區(qū)的回風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^1，在礦井和一翼的總回風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.75。礦塵能引起塵肺病，煤塵能引起爆炸。規(guī)程規(guī)

4、定，粉塵中含游離二氧化硅在10以上時，粉塵濃度應(yīng)低于2mg/m3，井下空氣中煤塵濃度應(yīng)低于10mg/m3。第一章井下空氣第一節(jié)井下空氣的成分稀釋礦內(nèi)有害氣體的措施：應(yīng)向礦內(nèi)連續(xù)供給新鮮風(fēng)流，使之達(dá)到安全濃度。CH4和CO2是礦內(nèi)有害氣體的主要成分，稀釋它們所需的風(fēng)量最大，所以它們是確定礦井風(fēng)量和工作面風(fēng)量的主要依據(jù)。抽放瓦斯、煤體注入石灰水以減少H2S和SO2、防止煤炭自燃、采取綜合防塵措施等。爆破后空氣中的CO、CO2、NO2等氣體濃度往往超過安全濃度，除了采取水炮泥、噴霧灑水等措施外，必須等炮煙吹散后方可進(jìn)入掘進(jìn)工作面。當(dāng)發(fā)生爆炸、火災(zāi)、煤與瓦斯突出等事故時，空氣中有害氣體的濃度通常是致命

5、的，應(yīng)佩帶自救器。第一章井下空氣第二節(jié) 空氣的物理性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)2比熱在常溫常壓下，干空氣的定壓比熱為1.01kJ/kgK，水蒸汽的定壓比熱為1.85kJ/kgK。3粘度動力粘性系數(shù)，單位：Pas運動粘性系數(shù)，單位：m2/s在0下， = 1.685810-5 Pas = 1.3010-5 /s在20下， = 1.794610-5 Pas, =1.4910-5/s第一章井下空氣第二節(jié) 空氣的物理性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)二、空氣的狀態(tài)參數(shù)1壓力p，單位：帕（Pa）1Pa=1N/。1bar=105 Pa，1atm=101324.96Pa。2水蒸汽分壓力當(dāng)濕空氣的壓力一定時，水蒸汽分壓力越大說明水蒸汽的含量越多

6、。3密度與比容密度符號，單位kg/m3。當(dāng)壓力和溫度一定時，濕空氣的密度總是小于干空氣的密度，而且水蒸汽分壓力越大，密度越小。第一章井下空氣第二節(jié) 空氣的物理性質(zhì)與狀態(tài)參數(shù)二、空氣的狀態(tài)參數(shù)4干球溫度Tt+273.15t5(t-32)/95絕對濕度與相對濕度6含濕量d，單位g/kg(d.a)7濕空氣的焓1kg干空氣的焓和0.001d水蒸汽的焓的總和：8濕球溫度常用的熱應(yīng)力指標(biāo)干球溫度濕球溫度有效溫度導(dǎo)引溫度同感溫度卡他度a中央并列式b中央分列式c兩翼對角式d分區(qū)式e區(qū)域式f中央并列與對角混合式g中央分列與對角混合式第二章通風(fēng)系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)二、主要通風(fēng)機(jī)的工作方法主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有壓

7、入式和抽出式和抽壓混合式三種。a抽出式b壓入式c抽壓混合式第二章通風(fēng)系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)三、選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全原則1要有完整的獨立通風(fēng)系統(tǒng)。每一通風(fēng)系統(tǒng)至少有一個進(jìn)風(fēng)井和一個回風(fēng)井。2進(jìn)風(fēng)井口必須布置在粉塵、有害氣體和高溫氣體不能侵入的地方3通常以罐籠提升井兼做進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井則常是專用風(fēng)井，裝有帶式輸送機(jī)的井筒和箕斗提升井不應(yīng)兼做風(fēng)井。4通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。5發(fā)生事故時，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出。6所有礦井都要采用機(jī)械通風(fēng)，礦井主要通風(fēng)機(jī)必須安在地面。礦井不得采用局部通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)用。第二章通風(fēng)系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)三、選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全原則7多風(fēng)機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)時

8、，其公用段阻力應(yīng)小于任一風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的20。8開拓新水平的回風(fēng)流應(yīng)能直接進(jìn)入總回風(fēng)道。每一個生產(chǎn)水平和采區(qū)，都必須布置單獨的回風(fēng)道，實行分區(qū)通風(fēng)。井下爆破材料庫、井下充電室、機(jī)電硐室必須有單獨的新鮮風(fēng)流通過，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。9滿足防治瓦斯、火、塵和水對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求。10盡量減少通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)施和對角巷道的布置，以免引起大量漏風(fēng)和防止風(fēng)流發(fā)生反向。第二章通風(fēng)系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)四、通風(fēng)系統(tǒng)圖與網(wǎng)絡(luò)圖（一）通風(fēng)系統(tǒng)圖礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖必須標(biāo)明以下內(nèi)容：1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)流路線和風(fēng)流方向；2各巷道、硐室和工作面的風(fēng)量值與阻力值；3通風(fēng)、防火、防塵設(shè)施和各通風(fēng)構(gòu)筑物的安裝地點，以及火區(qū)位置和范圍。

9、第二章通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求1每一個生產(chǎn)水平和采區(qū)，都須布置單獨的回風(fēng)道，實行分區(qū)通風(fēng)。2回采和掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨立通風(fēng)，有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。3有突出危險的煤層，回采工作面嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)。4掘進(jìn)和回采工作面的進(jìn)回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。5采空區(qū)須及時封閉。第二章通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求7傾斜運輸巷道中，不應(yīng)設(shè)置風(fēng)門。8掘進(jìn)巷道與其它巷道貫通前，通風(fēng)部門必須預(yù)先做好調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，貫通后須立即調(diào)整系統(tǒng)，防止瓦斯積聚，待風(fēng)流穩(wěn)定后，才可恢復(fù)工作。9為了便于在火災(zāi)時控制風(fēng)流、撲滅火災(zāi)和防止煙氣中毒事故，采區(qū)內(nèi)

10、應(yīng)選擇適宜地點預(yù)設(shè)反風(fēng)門或防火門。第二章通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)三、關(guān)于采掘工作面串聯(lián)通風(fēng)采、掘工作面都應(yīng)獨立通風(fēng)；同一采區(qū)、同一煤層上下相連的兩個回采面、其總長度不超過400m，回采面和與其連接的掘進(jìn)面，掘進(jìn)面和與其相鄰的掘進(jìn)面，在獨立通風(fēng)有困難時，在制定措施后，可以串聯(lián)通風(fēng)，但串聯(lián)次數(shù)不得超過一次。在進(jìn)入上述串聯(lián)工作面的風(fēng)流中，必須裝有瓦斯自動檢測報警斷電裝置，瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過0.5其它有害氣體應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定。在有瓦斯(二氧化碳)噴出或有煤與瓦斯(二氧化碳)突出的煤層中，嚴(yán)禁任何兩個工作面串聯(lián)通風(fēng)。第二章通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)四、長壁工作面通風(fēng)系統(tǒng)的類型和特點（一）長壁采

11、煤工作面進(jìn)、回風(fēng)巷的布置形式第二章通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)四、長壁工作面通風(fēng)系統(tǒng)的類型和特點（二）采用上行風(fēng)或下行風(fēng)下行風(fēng)與順向通風(fēng)聯(lián)邦德國1980年5月用下行風(fēng)的采面占45，前蘇聯(lián)、美國、英國等國家都有不同程度的應(yīng)用。我國平頂山、徐州、中梁山、芙蓉、漣邵、邢臺、阜新、淮南、淄博等等局礦也先后采用下行風(fēng)。用下行風(fēng)順向通風(fēng)，與上行風(fēng)相比，有以下幾個特點：1降塵方面2降溫方面3瓦斯涌出方面4防滅火方面第二章通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)五、采區(qū)的通風(fēng)構(gòu)筑物為了保證井下風(fēng)流沿設(shè)計的路線流動、各個用風(fēng)地點得到所需風(fēng)量，不得不在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置一些通風(fēng)構(gòu)筑物，以控制風(fēng)流的方向和數(shù)量。采區(qū)內(nèi)的主要通風(fēng)構(gòu)筑物有

12、：風(fēng)橋、擋風(fēng)墻和風(fēng)門通風(fēng)構(gòu)筑物的數(shù)量、位置和質(zhì)量對通風(fēng)系統(tǒng)的安全性、可靠性、抗災(zāi)能力和經(jīng)濟(jì)效益起著十分重要的作用。第二章通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)六、局部反風(fēng)礦井反風(fēng)的目的：當(dāng)井下一旦發(fā)生火災(zāi)時，能夠按需要有效地控制風(fēng)流方向，確保安全撤離和搶救人員，防止火災(zāi)區(qū)擴(kuò)大，并為滅火和處理火災(zāi)事故提供條件。礦井反風(fēng)方式有全礦性反風(fēng)、區(qū)域性反風(fēng)和局部反風(fēng)三種。當(dāng)采區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，主要通風(fēng)機(jī)保持正常運行，通過調(diào)整采區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部部分巷道風(fēng)流的反向，把火災(zāi)煙流直接引向回風(fēng)道的反風(fēng)方式，稱為局部反風(fēng)。如果火災(zāi)發(fā)生在某一采區(qū)或工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)，應(yīng)當(dāng)采用局部反風(fēng)措施，防止火災(zāi)煙流進(jìn)入人員匯集工作地

13、點，減少災(zāi)害損失。131112Fpr圖210 局部反風(fēng)示意圖61采區(qū)回風(fēng)斜巷 2170m運輸大巷 3絞車硐室 4采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷 5采區(qū)軌道下山6采區(qū)專用反風(fēng)巷 7采區(qū)膠帶輸送機(jī)下山 8采煤工作面回風(fēng)巷 9采區(qū)變電所 10采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷 11掘進(jìn)工作面 12水泵房 13采煤工作面第三章礦用通風(fēng)機(jī)礦用通風(fēng)機(jī)按其用途可分為：主要通風(fēng)機(jī)輔助通風(fēng)機(jī)局部通風(fēng)機(jī)按其結(jié)構(gòu)和工作原理分為：離心式通風(fēng)機(jī)軸流式通風(fēng)機(jī)第一節(jié)通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和原理一、離心式通風(fēng)機(jī)1進(jìn)風(fēng)口；2工作輪；3螺形機(jī)殼；4前導(dǎo)器圖311進(jìn)風(fēng)口；2工作輪；3螺形機(jī)殼；4前導(dǎo)器7第一節(jié)通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和原理圖32 葉片出口構(gòu)造角111輪轂 2轉(zhuǎn)向 3葉片12

14、3第一節(jié)通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和原理二、軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及工作原理圖337圖34 葉片安裝角第一節(jié)通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和原理三、對旋式通風(fēng)機(jī)的工作原理及特點KDZ型對旋軸流式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖第一節(jié)通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和原理對旋式風(fēng)機(jī)有以下特點18,19：(1)對旋式系列風(fēng)機(jī)是無靜葉軸流式風(fēng)機(jī)，第二級風(fēng)葉輪兼?zhèn)渲胀ㄝS流式風(fēng)機(jī)中靜葉柵的功能，在獲得整直圓周方向速度分量的同時，并加給氣流的能量，使風(fēng)機(jī)內(nèi)耗減少了，阻力損失降低了，從而達(dá)到普通軸流式通風(fēng)機(jī)不能達(dá)到的高效率、高風(fēng)壓、大風(fēng)量，最大效率可達(dá)85%以上。(2)對旋式風(fēng)機(jī)的性能好，高效區(qū)寬，駝峰區(qū)風(fēng)壓平穩(wěn)，風(fēng)流穩(wěn)定，在風(fēng)機(jī)工作區(qū)間內(nèi)對旋式風(fēng)機(jī)隨風(fēng)量的增大輸入功率變化較

15、小；氣流喘振與沖擊現(xiàn)象微弱，噪聲較低，在風(fēng)機(jī)的工作區(qū)間內(nèi)其噪聲小于85()。由于該機(jī)殼內(nèi)襯有消音材料，還免去了前、后消音器，使其安裝檢修也方便了許多。(3)對旋式局部通風(fēng)機(jī)可實現(xiàn)三種運轉(zhuǎn)方式，十分適用于開拓巷道和長距離煤巷送風(fēng)，最長可達(dá)約1500m。第一節(jié)通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和原理四、主要通風(fēng)機(jī)的使用要求1主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面；裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時不得超過5，有提升設(shè)備時不得超過15。2必須保證主要通風(fēng)機(jī)連續(xù)運轉(zhuǎn)。3必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中1套作備用：在建井期間可裝置1套通風(fēng)機(jī)和1部備用電動機(jī)。備用通風(fēng)機(jī)和備用電動機(jī)，必須能在10min內(nèi)開動。

16、嚴(yán)禁采用局部通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用。4主要通風(fēng)機(jī)至少每月由礦井機(jī)電部門檢查1次。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時，必須報技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。5在新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入使用前，必須進(jìn)行通風(fēng)機(jī)性能測定和試運轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少進(jìn)行1次性能測定。第二節(jié)主要通風(fēng)機(jī)的附屬裝置一、風(fēng)硐二、擴(kuò)散器(擴(kuò)散塔)三、防爆門(防爆井蓋)第二節(jié)主要通風(fēng)機(jī)的附屬裝置四、反風(fēng)裝置主要的反風(fēng)方法有：1設(shè)專用反風(fēng)道反風(fēng)。2軸流式風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)。3利用備用風(fēng)機(jī)的風(fēng)道反風(fēng)(無反風(fēng)道反風(fēng))。4調(diào)整動葉安裝角進(jìn)行反風(fēng)。圖35 軸流式風(fēng)機(jī)反風(fēng)道反風(fēng)6圖37 軸流式風(fēng)機(jī)無反風(fēng)道反風(fēng)7第二節(jié)主要通風(fēng)機(jī)的附屬裝置四、反風(fēng)裝置對反風(fēng)裝置的要求

17、：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施；結(jié)構(gòu)簡單，堅固可靠，漏風(fēng)少；定期進(jìn)行檢修，確保反風(fēng)裝置處于良好狀態(tài)；有操作形狀應(yīng)集中安設(shè)，動作靈活可靠，能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量，不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40。每季度至少檢查1次反風(fēng)設(shè)施，每年進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)；當(dāng)?shù)V井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時，也應(yīng)進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)。第三節(jié)通風(fēng)機(jī)的實際特性曲線第四節(jié)自然風(fēng)壓及其利用E第四章掘進(jìn)通風(fēng)第一節(jié)生產(chǎn)礦井掘進(jìn)通風(fēng)一、掘進(jìn)通風(fēng)方法（一）利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)1 用縱向風(fēng)墻或風(fēng)幛導(dǎo)風(fēng)2 利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)3 利用平行巷道通風(fēng)利用總風(fēng)壓通風(fēng)的優(yōu)點是安全可靠，管理方便，但須有足夠的風(fēng)壓以克服通風(fēng)承阻

18、力，其缺點是漏風(fēng)大、有效風(fēng)量率低，只適用于短距離掘進(jìn)巷道或兩條長距離巷道同時掘進(jìn)。生產(chǎn)礦井掘進(jìn)通風(fēng)利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)414255生產(chǎn)礦井掘進(jìn)通風(fēng)一、掘進(jìn)通風(fēng)方法（二）使用局部通風(fēng)設(shè)備通風(fēng) 掘進(jìn)用的局部通風(fēng)設(shè)備： 1 引射器 2 局部通風(fēng)機(jī) 局部通風(fēng)設(shè)備工作方式： 壓入式 抽出式 混合式 生產(chǎn)礦井掘進(jìn)通風(fēng)二、掘進(jìn)通風(fēng)的安全要求1掘進(jìn)巷道應(yīng)采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，不得采用擴(kuò)散通風(fēng)。一臺局部通風(fēng)機(jī)不得同時向兩個掘進(jìn)工作面供風(fēng)。2局部通風(fēng)機(jī)必須由指定人員負(fù)責(zé)管理；壓入式局部通風(fēng)機(jī)及起動裝置必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距回風(fēng)口不得小于10米，局部通風(fēng)機(jī)吸入風(fēng)量必須小于局部通風(fēng)機(jī)安裝地點的供風(fēng)量。進(jìn)

19、風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^05。3抽出式局部通風(fēng)機(jī)，必須采用經(jīng)國家檢定單位對防爆和防摩擦火花檢驗合格的抽出式局部通風(fēng)機(jī)；生產(chǎn)礦井掘進(jìn)通風(fēng)二、掘進(jìn)通風(fēng)的安全要求4除塵風(fēng)機(jī)、抽出式局部通風(fēng)機(jī)和位于掘進(jìn)工作面附近100m范圍內(nèi)的壓入式局部通風(fēng)機(jī)，其噪聲不應(yīng)超過85dB(A)，并應(yīng)安設(shè)配套的消聲器。5瓦斯噴出區(qū)域或煤與瓦斯（二氧化碳）突出煤層，掘進(jìn)通風(fēng)方式不得采用混合式。煤巷、半煤巖巷的掘進(jìn)通風(fēng)方式，都應(yīng)采用壓入式。采用混合式通風(fēng)，必須制訂安全措施。6在瓦斯噴出區(qū)域，高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中，所有掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)，都應(yīng)裝設(shè)三專、兩閉鎖設(shè)施。生產(chǎn)礦井掘進(jìn)通風(fēng)三、獨頭巷道停風(fēng)和

20、恢復(fù)通風(fēng)、送電的安全措施1獨頭巷道的局部通風(fēng)機(jī)必須保持經(jīng)常運轉(zhuǎn)，臨時停工時，也不得停風(fēng)。如果因臨時停電或其它原因，局部通風(fēng)機(jī)停止運轉(zhuǎn)，風(fēng)電閉鎖裝置立即切斷局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)巷道的一切電氣設(shè)備的電源，人員撤至全風(fēng)壓通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)流中，獨頭巷道口設(shè)置柵欄，并接明顯警標(biāo)牌，嚴(yán)禁人員入內(nèi)。2停風(fēng)的獨頭巷道，每班在柵欄處至少檢查一次瓦斯。如發(fā)現(xiàn)柵欄內(nèi)側(cè)1m處瓦斯?jié)舛瘸^3%，應(yīng)采用木板密閉予以封閉。3獨頭巷道停風(fēng)后，其內(nèi)的瓦斯?jié)舛瘸^1或二氧化碳濃度通過1.5時，必須采取專門的排瓦斯措施。4獨頭巷道恢復(fù)正常通風(fēng)后，必須由電工對獨頭巷道中的電氣設(shè)備進(jìn)行檢查，證實完好時，方可人工恢復(fù)局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的巷道中的一切電氣

21、設(shè)備的電源。生產(chǎn)礦井掘進(jìn)通風(fēng)排放瓦斯的基本要求：(1)排除獨頭巷道積聚的瓦斯，須先檢查瓦斯?jié)舛?；送入有限的風(fēng)量，逐步排放積聚的瓦斯。(2)排放瓦斯時，應(yīng)有瓦斯檢查人員在獨頭巷道回風(fēng)流與全風(fēng)壓風(fēng)流混合處，經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛龋?3)排放瓦斯時，嚴(yán)禁局部通風(fēng)機(jī)發(fā)生循環(huán)風(fēng)；(4)排放瓦斯時，獨頭巷道的回風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)，必須切斷電源，撤出人員；還應(yīng)有礦山救護(hù)隊在現(xiàn)場值班；(5)排放瓦斯后，經(jīng)檢查證實，整個獨頭巷道內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔怀^1，氧氣濃度不低于20和二氧化碳濃度不超過1.5，且穩(wěn)定30min后，瓦斯?jié)舛葲]有變化，才可恢復(fù)局部通風(fēng)機(jī)的正常通風(fēng)。第五章礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)分析第一節(jié)井下風(fēng)流的能量方程第二節(jié)通風(fēng)阻力

22、 一、風(fēng)流的流動狀態(tài)風(fēng)流的流動狀態(tài)：層流Re=（vd）/2000完全紊流Re100000過渡紊流2000Re100000井下巷道中的風(fēng)流在最低風(fēng)速為0.15m/s的限定下，均為紊流狀態(tài)，并且在多數(shù)情況下為完全紊流狀態(tài)。只有當(dāng)采空區(qū)漏風(fēng)時，才可能屬于層流狀態(tài)。第二節(jié)通風(fēng)阻力二、完全紊流狀態(tài)下的摩擦阻力完全紊流狀態(tài)下，風(fēng)流的摩擦阻力與風(fēng)量的平方成正比。 此式稱為完全紊流狀態(tài)下的摩擦阻力定律。巷道的摩擦風(fēng)阻計算： 第二節(jié)通風(fēng)阻力三、局部阻力在風(fēng)流流動過程中，由于邊壁條件的變化，使均勻流動在局部地區(qū)受到阻礙物的影響而破壞，從而引起風(fēng)流的流速大小、方向、或分布的變化或產(chǎn)生渦流等，造成風(fēng)流的能量損失，稱為

23、局部阻力。紊流狀態(tài)下的局部阻力與風(fēng)量的平方成正比，即： 第二節(jié)通風(fēng)阻力四、降低通風(fēng)阻力的措施1降低摩擦阻力系數(shù)。盡量選擇小的支護(hù)方式，注意施工質(zhì)量，盡可能使巷道壁面平整光滑。2擴(kuò)大巷道斷面。必要時甚至開掘并聯(lián)巷道。3選擇巷道周長與斷面積比較小的巷道形狀。4縮短巷道的長度。5避免巷道內(nèi)風(fēng)量過于集中，盡可能使礦井的總進(jìn)風(fēng)早分開，使礦井的總回風(fēng)晚匯合。6對于風(fēng)速高、風(fēng)量大的井巷，盡可能避免斷面的突然增大或突然縮小；盡可能避免巷道拐急彎，還可設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。風(fēng)筒要懸掛平直。7在巷道的分叉處或匯合處要做成斜面或圓弧形，不要隨意在主要巷道內(nèi)堆放木料、器材等雜物，把正對風(fēng)流的固定物體做成流線形。第三節(jié)風(fēng)網(wǎng)的基本

24、性質(zhì)一、風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)流的基本定律質(zhì)量守恒定律：Q1Q2Q3Q4或Q1Q2Q3Q40 第三節(jié)風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)一、風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)流的基本定律能量守恒定律：h1h5h4h3 =0 通風(fēng)阻力定律第三節(jié)風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)二、簡單風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)（一）串聯(lián)風(fēng)網(wǎng)根據(jù)風(fēng)量平衡定律，串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各條分支的風(fēng)量，即：QQ1Q2Qn根據(jù)風(fēng)壓平衡定律，串聯(lián)風(fēng)路的總通風(fēng)阻力等于各條分支的通風(fēng)阻力之和，即：hh1+h2+hn串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)阻等于各條分支的風(fēng)阻之和，即：第三節(jié)風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)二、簡單風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)（二）并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)根據(jù)風(fēng)量平衡定律，并聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各條分支的風(fēng)量之和，即： 根據(jù)風(fēng)壓平衡定律，并聯(lián)風(fēng)路的總通風(fēng)阻力等于各條

25、分支的通風(fēng)阻力，即：hh1h2hn并聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)阻與各條分支的風(fēng)阻的關(guān)系：第三節(jié)風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)三、復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)的數(shù)值解算在復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)中，風(fēng)流的流動必須遵守風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律和通風(fēng)阻力定律。B條分支、N個節(jié)點，基本回路數(shù)為MBN1?？梢越1個獨立的節(jié)點風(fēng)量平衡方程、M個獨立的回路風(fēng)壓平衡方程、B個獨立的風(fēng)量與通風(fēng)阻力關(guān)系方程。整個風(fēng)網(wǎng)的獨立方程數(shù)目為2B。風(fēng)流自然分風(fēng)解算時，待求的未知數(shù)：B條分支的風(fēng)量和B條分支的通風(fēng)阻力。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)也可以解算某些分支風(fēng)量已知時，應(yīng)對通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)阻的調(diào)節(jié)。此時，可將已知風(fēng)量的分支的風(fēng)阻作為未知量，使待求未知量的總數(shù)與獨立方程的總數(shù)相同，從而可求得一組定解。

26、第三節(jié)風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)三、復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)的數(shù)值解算自然分風(fēng)的解算方法：回路風(fēng)量法節(jié)點風(fēng)壓法在建立的2B個方程中，有B個方程是非線性的，應(yīng)盡量減少迭代求解的未知量數(shù)和方程數(shù)?；芈凤L(fēng)量法是以M個回路風(fēng)量為基本未知量的求解方法。首先將通風(fēng)阻力定律的B個方程代入風(fēng)壓平衡方程，則M個風(fēng)壓平衡方程中包含B個分支的風(fēng)量。這B個分支風(fēng)量可全部用M個余分支風(fēng)量表示。在求得回路風(fēng)量后，可由節(jié)點風(fēng)量平衡方程直接求得各分支的風(fēng)量，再由通風(fēng)阻力定律直接求出各分支的通風(fēng)阻力。第三節(jié)風(fēng)網(wǎng)的基本性質(zhì)三、復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)的數(shù)值解算節(jié)點風(fēng)壓法是以節(jié)點的全壓為基本未知量的解算方法。它先求解以節(jié)點風(fēng)壓為未知量的方程組，再由節(jié)點風(fēng)壓計算各分支的風(fēng)量和

27、通風(fēng)阻力。分支的通風(fēng)阻力等于這條分支的始末節(jié)點全壓之差，加上始末節(jié)點的位壓差?？蓪⒏鞣种У娘L(fēng)量用各節(jié)點風(fēng)壓來表示。將分支風(fēng)量的表達(dá)式代入節(jié)點風(fēng)量平衡方程，就得到了以N個節(jié)點風(fēng)壓為未知量的N個方程，即以節(jié)點風(fēng)壓為未知量的方程組。由各節(jié)點風(fēng)壓可確定各分支的通風(fēng)阻力，由通風(fēng)阻力又可計算各分支的風(fēng)量。解算按需分風(fēng)問題，先解算自然分風(fēng)區(qū)，再進(jìn)行阻力調(diào)節(jié)最常用的方法是關(guān)鍵路徑法。所謂關(guān)鍵路徑是指進(jìn)回風(fēng)井之間阻力最大的一條路徑。如采用降阻調(diào)節(jié)或增壓調(diào)節(jié)，則應(yīng)在關(guān)鍵路徑上調(diào)節(jié)。在其余的路徑上則進(jìn)行增阻調(diào)節(jié)，使全風(fēng)網(wǎng)的阻力平衡，實現(xiàn)按需分風(fēng)。第四節(jié)礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔一、礦井總風(fēng)阻礦井通風(fēng)總阻力與礦井總風(fēng)量的平方成正比，比例系數(shù)稱為礦井總風(fēng)阻。 多個主要通風(fēng)機(jī)同時工作時的礦井總風(fēng)阻： 第四節(jié)礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔二、礦井等積孔用礦井風(fēng)阻R表示通風(fēng)難易程度不夠形象，所以常用等積孔表示礦井通風(fēng)的狀況。等積孔與礦井總風(fēng)阻之間有如下關(guān)系：式中A表示礦井等積孔，單位m2，R表示礦井總風(fēng)阻，單位Ns2/m8。 第四節(jié)礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔