55675礦井通風(fēng)與除塵電子課件12新技術(shù)

1第八節(jié)

礦井通風(fēng)新技術(shù)2本節(jié)主要內(nèi)容8.1可控循環(huán)通風(fēng)技術(shù)8.2脈動(dòng)通風(fēng)技術(shù)8.3穩(wěn)態(tài)通風(fēng)模擬技術(shù)8.4均壓通風(fēng)技術(shù)38.1可控循環(huán)通風(fēng)技術(shù)在低瓦斯礦中，當(dāng)采掘工作面位于礦井的邊遠(yuǎn)地區(qū)，原有通風(fēng)系統(tǒng)不能保證按需供風(fēng)，而該地區(qū)的回風(fēng)的風(fēng)質(zhì)又比較好時(shí)，可以在局部通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)、回風(fēng)之間安置通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備，對(duì)回風(fēng)進(jìn)行合理循環(huán)控制加以再利用，以增加用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際風(fēng)量。此種通風(fēng)方法稱為可控循環(huán)風(fēng)。圖8-1可控循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)1—主要通風(fēng)機(jī)；2—循環(huán)通風(fēng)機(jī)；（或設(shè)于⑥、⑦分支）；3—工作面；4—風(fēng)量瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)點(diǎn)48.2脈動(dòng)通風(fēng)技術(shù)“脈動(dòng)通風(fēng)”技術(shù)是利用風(fēng)流的紊流擴(kuò)散系數(shù)與風(fēng)流脈動(dòng)特性直接相關(guān)的理論依據(jù)，在局部積聚瓦斯位置處安設(shè)脈沖通風(fēng)機(jī)，在正常通風(fēng)風(fēng)流中產(chǎn)生脈動(dòng)風(fēng)流，從而大大地增加瓦斯積聚區(qū)風(fēng)流的紊流系數(shù)，風(fēng)流驅(qū)散局部瓦斯積聚的能力，從根本上解決煤層巷道中和回采工作面上隅角瓦斯積聚問題。58.2脈動(dòng)通風(fēng)技術(shù)

脈動(dòng)通風(fēng)方法是局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒口裝有風(fēng)流斷續(xù)器，使其向工作面送入連續(xù)的脈沖式風(fēng)流，風(fēng)流速度隨時(shí)間發(fā)生周期性的變化。當(dāng)風(fēng)流斷續(xù)器工作時(shí)，空氣被周期性地“封閉”并儲(chǔ)存在風(fēng)筒中，然后在過剩的壓力下拋向工作面空間。正常通風(fēng)條件下，風(fēng)量波動(dòng)范圍小，因而脈動(dòng)速度也低。在脈動(dòng)通風(fēng)情況下，風(fēng)量波范圍大，因而脈動(dòng)速度高。=0。68.2脈動(dòng)通風(fēng)技術(shù)巷道風(fēng)流中含有CO2或CH4氣體時(shí)，由于與空氣介質(zhì)之間存在密度差，他們的慣性不同。當(dāng)風(fēng)流加速時(shí)，瓦斯微團(tuán)與空氣介質(zhì)不能同步。因此，在瓦斯微團(tuán)與空氣介質(zhì)微團(tuán)之間形成負(fù)壓區(qū)或增壓區(qū)，導(dǎo)致瓦斯介質(zhì)微團(tuán)由高壓區(qū)向低壓區(qū)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)具有脈動(dòng)的特點(diǎn)。=0。78.2脈動(dòng)通風(fēng)技術(shù)脈動(dòng)通風(fēng)方法還可用于排塵。

在水平巷道中，粉塵的重力與風(fēng)流對(duì)粉塵的作用力作用方向互相垂直。根據(jù)沃洛寧的研究，使粉塵處于懸浮狀態(tài)條件是：紊流風(fēng)流橫向脈動(dòng)速度的均方大于或等于粉塵的沉降速度。脈動(dòng)通風(fēng)不僅使縱向脈動(dòng)速度增加，橫向脈動(dòng)速度也增加了，這就有利于阻止粉塵的下降。=0。88.3穩(wěn)態(tài)通風(fēng)模擬技術(shù)礦井通風(fēng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程。礦井通風(fēng)的這一動(dòng)態(tài)特性要求通風(fēng)工程師做到兩點(diǎn)：一是及時(shí)掌握井下的通風(fēng)狀況；二是根據(jù)需要及時(shí)調(diào)整風(fēng)量分布。

穩(wěn)態(tài)通風(fēng)模擬技術(shù)——通過定期的風(fēng)量測(cè)定，獲得大量的井下通風(fēng)狀況數(shù)據(jù)，分析和利用這些數(shù)據(jù)，應(yīng)用成熟的通風(fēng)計(jì)算理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)，進(jìn)行礦井通風(fēng)的模擬與控制計(jì)算。=0。98.3穩(wěn)態(tài)通風(fēng)模擬技術(shù)

礦井穩(wěn)態(tài)通風(fēng)解算的條件是指在一定時(shí)期內(nèi)，礦井沒有影響風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的巷道構(gòu)成，局部區(qū)域的工作面推進(jìn)、風(fēng)阻增大對(duì)通風(fēng)狀況的影響可以忽略或并不重要。此時(shí)，井下巷道風(fēng)阻保持不變，通風(fēng)設(shè)施的變更都是人為進(jìn)行的，影響通風(fēng)狀況的風(fēng)流溫度保持穩(wěn)定，因而，可以應(yīng)用穩(wěn)態(tài)通風(fēng)的理論進(jìn)行通風(fēng)解算。=0。108.4均壓通風(fēng)技術(shù)均壓通風(fēng)是指降低采空區(qū)或已采區(qū)漏風(fēng)通道兩側(cè)的風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)，以達(dá)到預(yù)防和消滅火災(zāi)的措施。按照均壓對(duì)象不同，分為區(qū)域均壓和局部均壓兩種。區(qū)域均壓是指對(duì)全礦井或礦井的某一翼、某一階段水平實(shí)施的均壓措施。局部均壓是指對(duì)特定的地點(diǎn)、地段實(shí)施的均壓措施。=0。8.4.1均壓通風(fēng)11均壓手段是指用于調(diào)整和改變風(fēng)流壓力分布的設(shè)施和設(shè)備。包括調(diào)壓風(fēng)墻、調(diào)壓風(fēng)門、調(diào)壓風(fēng)窗、調(diào)壓風(fēng)筒、調(diào)壓風(fēng)路、調(diào)壓風(fēng)機(jī)和調(diào)壓氣室。=0。8.4.2均壓手段①調(diào)壓風(fēng)墻設(shè)在巷道中擬調(diào)壓點(diǎn)處，以調(diào)整風(fēng)壓的擋風(fēng)墻。目的是隔斷風(fēng)流，同時(shí)改變和調(diào)整風(fēng)壓的分布狀態(tài)。只用于需調(diào)整風(fēng)壓分布狀態(tài)而對(duì)風(fēng)量無(wú)要求的場(chǎng)合。調(diào)整或改變風(fēng)流特性如圖8-3所示。圖8-3調(diào)壓風(fēng)墻調(diào)壓特性圖1—調(diào)壓風(fēng)墻；2—主要通風(fēng)機(jī)12=0。②調(diào)壓風(fēng)門、調(diào)壓風(fēng)窗設(shè)在巷道內(nèi)某一擬調(diào)壓點(diǎn)處用以調(diào)節(jié)風(fēng)壓的風(fēng)門、風(fēng)窗。目的是在改變和調(diào)整設(shè)定地區(qū)風(fēng)壓分布狀態(tài)的同時(shí)，仍然保時(shí)一定的風(fēng)量，并不妨礙行人和運(yùn)輸。③調(diào)壓風(fēng)筒用于調(diào)整和改變風(fēng)壓分布狀態(tài)的風(fēng)筒。8.4.2均壓手段13=0。

設(shè)置在調(diào)壓區(qū)段中用于調(diào)整或改變?cè)搮^(qū)段的風(fēng)壓分布狀態(tài)的風(fēng)路分支?？捎糜谠鲎杌驕p阻調(diào)壓的場(chǎng)合。特點(diǎn)是在保持風(fēng)流繼續(xù)流動(dòng)的同時(shí)，進(jìn)行調(diào)壓。增阻調(diào)壓常使用縮小通風(fēng)斷面或增設(shè)風(fēng)阻物來(lái)實(shí)現(xiàn)；減阻調(diào)壓是擴(kuò)大巷道斷面或開辟并聯(lián)風(fēng)路來(lái)實(shí)現(xiàn)。④調(diào)壓風(fēng)路14=0。用于調(diào)整或改變礦井或一翼、某一階段水平、某一既定區(qū)域的風(fēng)壓分布狀態(tài)的礦用各種類型的風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行最重要的是保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)和可調(diào)性。如圖8-4所示，可使A—D段風(fēng)壓降低，D—B段風(fēng)壓升高。圖8-4調(diào)壓風(fēng)機(jī)調(diào)壓特性圖1—礦井主要通風(fēng)機(jī)；2—調(diào)壓風(fēng)機(jī)⑤調(diào)壓風(fēng)機(jī)15=0。在調(diào)壓區(qū)段防火墻墻體外側(cè)一定的距離增建一道新的防火墻后所構(gòu)成的氣室。通過向兩墻體間壓入或從中排出相應(yīng)量的氣體來(lái)調(diào)節(jié)其間的氣體壓力與火區(qū)防火墻內(nèi)側(cè)的氣體壓力，使其達(dá)到平衡狀態(tài)。⑥調(diào)壓氣室16=0。8.4.3均壓方式根據(jù)所采用的調(diào)壓手段不同，分為單一調(diào)壓和綜合調(diào)壓。單一調(diào)壓方式是指應(yīng)用一種調(diào)壓手段對(duì)調(diào)壓對(duì)象實(shí)施調(diào)壓的方式，常用于局部均壓場(chǎng)合。綜合調(diào)壓方式是指使用多種調(diào)壓手段對(duì)一個(gè)或幾個(gè)施治區(qū)的風(fēng)壓分布狀態(tài)實(shí)施調(diào)整的方法，可以用于局部均壓和區(qū)域均壓。綜合均壓使用的手段有多種互配方式，常用的是調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)壓風(fēng)墻、調(diào)壓風(fēng)門及調(diào)壓風(fēng)窗的互配。17=0。8.4.3均壓方式圖8-6調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)壓風(fēng)墻互配調(diào)壓的特性（a）風(fēng)機(jī)設(shè)在風(fēng)墻回風(fēng)側(cè)；（b）風(fēng)機(jī)設(shè)在風(fēng)墻進(jìn)風(fēng)側(cè)1—礦井主要通風(fēng)機(jī)；2—調(diào)壓風(fēng)機(jī)；3—調(diào)壓風(fēng)墻18=0。8.4.4均壓方法均壓方法是指一種調(diào)壓手段或多種調(diào)壓手段