礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)

礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)知識(shí)1第1頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一現(xiàn)代化的局部通風(fēng)機(jī)2第2頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一現(xiàn)代化的主要通風(fēng)機(jī)3第3頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第1章礦內(nèi)空氣礦井通風(fēng)的任務(wù)和目的:

連續(xù)供給井下新鮮空氣,供人呼吸,并排除井下有毒有害氣體與礦塵,創(chuàng)造良好的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境,確保井下人員健康與安全.礦井通風(fēng)系統(tǒng)：通常被稱為礦井的心臟與動(dòng)脈。礦井通風(fēng)是保障礦井安全的最主要技術(shù)手段之一。4第4頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一進(jìn)風(fēng)井筒主要通風(fēng)機(jī)回風(fēng)井風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)風(fēng)窗回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷密閉墻風(fēng)橋工作面輔助通風(fēng)機(jī)簡(jiǎn)化的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖進(jìn)風(fēng)巷5第5頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦內(nèi)空氣的主要成分 一般來(lái)說(shuō)，將井巷中經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)以前、受污染程度較輕的進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)的空氣稱為新鮮空氣（新風(fēng)）；經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)以后、受污染程度較重的回風(fēng)巷道內(nèi)的空氣，稱為污濁空氣（乏風(fēng)）。礦內(nèi)空氣主要成分除氧氣（O2）、氮?dú)猓∟2）、二氧化碳（CO2）、水蒸汽（H2O）以外，有時(shí)還混入一些有害氣體，如瓦斯（CH4）、一氧化碳（CO）、硫化氫（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、氨氣（NH3）、氫氣（H2）和礦塵等。6第6頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一氧濃度（體積）/%主要癥狀17靜止時(shí)無(wú)影響，工作時(shí)能引起喘息和呼吸困難15呼吸及心跳急促，耳鳴目眩，感覺(jué)和判斷能力降低，失去勞動(dòng)能力10～12失去理智，時(shí)間稍長(zhǎng)有生命危險(xiǎn)6～9失去知覺(jué)，呼吸停止，如不及時(shí)搶救幾分鐘內(nèi)可能導(dǎo)致死亡當(dāng)空氣中氧濃度降低時(shí)，人體就可能產(chǎn)生不良生理反應(yīng)，出現(xiàn)種種不適癥狀，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致缺氧死亡。人體缺氧癥狀與空氣中氧濃度的關(guān)系7第7頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一研究表明：

當(dāng)氧氣濃度低于12%時(shí)，可燃物失爆；當(dāng)氧氣濃度低于3%時(shí)，可燃物失燃。8第8頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）氧氣（O2）礦內(nèi)空氣中氧濃度降低的主要原因人員呼吸煤巖和其他有機(jī)物的緩慢氧化煤炭自燃瓦斯、煤塵爆炸煤巖和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種有害氣體在井下通風(fēng)不良的地點(diǎn)，如果不經(jīng)檢查而貿(mào)然進(jìn)入，就可能引起人員的缺氧窒息。9第9頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中氧氣濃度（按體積百分比計(jì)算）不得低于20%。為此，必須對(duì)礦井進(jìn)行不斷的通風(fēng)，將適量的新鮮空氣源源不斷地送到井下。這是礦井通風(fēng)最基本的任務(wù)之一。10第10頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

礦內(nèi)空氣的主要成分（2）氮?dú)猓∟2）氮?dú)馐菬o(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的惰性氣體，是新鮮空氣中的主要成分，對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.97，它本身無(wú)毒、不助燃，也不供呼吸。但空氣中若氮?dú)鉂舛壬?，則勢(shì)必造成氧濃度相對(duì)降低，從而也可能導(dǎo)致人員的窒息性傷害。正因?yàn)榈獨(dú)鉃槎栊詺怏w，因此又可將其用于井下防滅火和防止瓦斯爆炸。礦井空氣中氮?dú)庵饕獊?lái)源是：地面大氣、井下爆破和生物的腐爛，有些煤巖層中也有氮?dú)庥砍觥?1第11頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

礦內(nèi)空氣的主要成分 （3）二氧化碳（CO2）二氧化碳是無(wú)色，略帶酸臭味的氣體，比重為1.52，是一種較重的氣體，很難與空氣均勻混合，故常積存在巷道的底部，在靜止的空氣中有明顯的分界。二氧化碳不助燃也不能供人呼吸，易溶于水，生成碳酸，使水溶液成弱酸性，對(duì)眼、鼻、喉粘膜有刺激作用。在新鮮空氣中含有微量的二氧化碳對(duì)人體是無(wú)害的，但如果空氣中完全不含有二氧化碳，則人體的正常呼吸功能就不能維持。12第12頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二氧化碳對(duì)人呼吸的影響在搶救遇難者進(jìn)行人工輸氧時(shí)，往往要在氧氣中加入5%的二氧化碳，以刺激遇難者的呼吸機(jī)能。當(dāng)空氣中二氧化碳的濃度過(guò)高時(shí)，也將使空氣中的氧濃度相對(duì)降低，輕則使人呼吸加快，呼吸量增加，嚴(yán)重時(shí)也可能造成人員中毒或窒息。（3）二氧化碳（CO2）13第13頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

二氧化碳中毒癥狀與濃度的關(guān)系二氧化碳濃度（體積）/%主要癥狀1呼吸加深，但對(duì)工作效率無(wú)明顯影響3呼吸急促，心跳加快，頭痛，人體很快疲勞5呼吸困難，頭痛，惡心，嘔吐，耳鳴6嚴(yán)重喘息，極度虛弱無(wú)力7～9動(dòng)作不直協(xié)調(diào)，大約十分鐘可發(fā)生昏迷9～11數(shù)分鐘內(nèi)可導(dǎo)致死亡14第14頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦井空氣中二氧化碳的主要來(lái)源煤和有機(jī)物的氧化；人員呼吸；碳酸性巖石分解；炸藥爆破；煤炭自然；瓦斯、煤塵爆炸等。此外，有的煤層和巖層中也能長(zhǎng)期過(guò)續(xù)地放出二氧化碳，有的甚至能與煤巖粉一起突然大量噴出，給礦井帶來(lái)極大的危害。（3）二氧化碳（CO2）15第15頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一《規(guī)程》規(guī)定采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，CO2不超過(guò)0.5%。采區(qū)回風(fēng)巷和采掘工作面回風(fēng)巷回風(fēng)流中二氧化碳濃度達(dá)到1.5%時(shí)，必須停止工作，撤出人員，查明原因，制定措施，進(jìn)行處理?？偦仫L(fēng)巷或一翼回風(fēng)巷中，二氧化碳超過(guò)0.75%時(shí)，必須查明原因，進(jìn)行處理。（3）二氧化碳（CO2）16第16頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦內(nèi)空氣中常見(jiàn)的有害氣體（1）一氧化碳（CO）CO是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，相對(duì)對(duì)密度為0.97,微溶于水,能與空氣均勻地混合。CO能燃燒，濃度在13～75%時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)；CO與人體血液中血紅素的親合力比氧大150～300倍（血紅素是人體血液中攜帶氧氣和排出二氧化碳的細(xì)胞）。一旦CO進(jìn)入人體后，首先就與血液中的血紅素相結(jié)合，因而減少了血紅素與氧結(jié)合的機(jī)會(huì)，使血紅素失去輸氧的功能，從而造成人體血液“窒息”。17第17頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一氧化碳中毒癥狀與濃度的關(guān)系CO濃度（體積）/%主要癥狀0.022～3小時(shí)內(nèi)可能引起輕微頭痛0.0840分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛,眩暈和惡心。2小時(shí)內(nèi)發(fā)生體溫和血壓下降，脈搏微弱，出冷汗，可能出現(xiàn)昏迷。0.325～10分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛，眩暈。半小時(shí)內(nèi)可能出現(xiàn)昏迷并有死亡危險(xiǎn)。1.28幾分鐘內(nèi)出現(xiàn)昏迷和死亡。18第18頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）一氧化碳（CO）礦內(nèi)CO的來(lái)源與允許濃度空氣中一氧化碳的主要來(lái)源有：礦內(nèi)爆破作業(yè)、煤炭自燃及發(fā)生火災(zāi)或煤塵、瓦斯爆炸時(shí)都能產(chǎn)生一氧化碳《規(guī)程》規(guī)定:礦內(nèi)空氣中CO濃度不得超過(guò)0.0024%。19第19頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

礦內(nèi)空氣中常見(jiàn)的有害氣體（2）硫化氫（H2S）硫化氫無(wú)色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，當(dāng)空氣中濃度達(dá)到0.0001%即可嗅到，但當(dāng)濃度較高時(shí)，因嗅覺(jué)神經(jīng)中毒麻痹，反而嗅不到。硫化氫對(duì)空氣的相對(duì)密度為1.19，易溶于水，在常溫、常壓下一個(gè)體積的水可溶解2.5個(gè)體積的硫化氫，所以它可能積存于舊巷的積水中。硫化氫能燃燒，空氣中硫化氫濃度為4.3%～45.5%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。硫化氫有劇毒，有強(qiáng)烈的刺激作用，不但能引起鼻炎、氣管炎和肺水腫；而且還能阻礙生物的氧化過(guò)程，使人體缺氧。當(dāng)空氣中硫化氫濃度較低時(shí)主要以腐蝕刺激作用為主；濃度較高時(shí)能引起人體迅速昏迷或死亡，腐蝕刺激作用往往不明顯。硫化氫中毒癥狀與濃度的關(guān)系如表1-1-5所示。20第20頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一H2S中毒癥狀與濃度的關(guān)系硫化氫濃度/%主要癥狀0.0025～0.003有強(qiáng)烈臭味0.005～0.011～2h內(nèi)出現(xiàn)眼及呼吸道刺激癥狀,臭味“減弱”或“消失”0.015～0.02出現(xiàn)惡心，嘔吐，頭暈，四肢無(wú)力，反應(yīng)遲鈍。眼和呼吸道有強(qiáng)烈刺激癥狀0.035～0.0450.5～1h內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重中毒,可發(fā)生肺炎、支氣管炎及肺水腫，有死亡危險(xiǎn)。0.06～0.07很快昏迷，短時(shí)間內(nèi)死亡。21第21頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一井下H2S的來(lái)源與允許濃度井下空氣中H2S的主要來(lái)源：有機(jī)物腐爛；含硫礦物的水解；礦物氧化和燃燒；從老空區(qū)和廢舊巷道積水中放出；我國(guó)有些礦區(qū)煤層中也有硫化氫涌出?！兑?guī)程》規(guī)定：井下空氣中H2S含量不得超過(guò)0.00066%。22第22頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）二氧化氮（NO2）二氧化氮是一種褐紅色的氣體,有強(qiáng)烈的刺激氣味,相對(duì)密度為1.59,易溶于水.二氧化氮溶于水后生成腐蝕性很強(qiáng)的硝酸,對(duì)眼睛、呼吸道粘膜和肺部組織有強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)可引起肺水腫。二氧化氮中毒有潛伏期，有的在嚴(yán)重中毒時(shí)尚無(wú)明顯感覺(jué)，還可堅(jiān)持工作。但經(jīng)過(guò)6～24小時(shí)后發(fā)作，中毒者指頭出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)，并出現(xiàn)嚴(yán)重的咳嗽、頭痛、嘔吐甚至死亡。二氧化氮中毒癥狀與濃度的關(guān)系如下表所示。23第23頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二氧化氮中毒癥狀與濃度的關(guān)系二氧化氮（體積）/%主要癥狀0.0042～4小時(shí)內(nèi)可出現(xiàn)咳嗽癥狀。0.006短時(shí)間內(nèi)感到喉嚨刺激，咳嗽，胸疼。0.01短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重中毒癥狀，神經(jīng)麻痹，嚴(yán)懲咳嗽，惡心，嘔吐。0.025短時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)死亡。24第24頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）二氧化氮（NO2）二氧化氮的來(lái)源與允許濃度礦內(nèi)空氣中二氧化氮的主要來(lái)源：井下爆破工作。《規(guī)程》規(guī)定，氮氧化合物不得超過(guò)0.00025%。25第25頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

礦內(nèi)空氣中常見(jiàn)的有害氣體（4）二氧化硫（SO2）二氧化硫?yàn)闊o(wú)色氣體，具有強(qiáng)烈的硫磺氣味及酸味，對(duì)空氣的相對(duì)密度為1.4337，易積聚在巷道底部，易溶于水。二氧化硫與水后生成硫酸,對(duì)呼吸器官有腐蝕作用,使用喉嚨和支氣管發(fā)炎,呼吸麻痹,嚴(yán)重時(shí)引起肺病水腫,當(dāng)空氣中含二氧化硫?yàn)?.0005%時(shí),嗅覺(jué)器官能聞到刺激味。0.002%時(shí),有強(qiáng)烈的刺激,可引起頭痛和喉痛。0.05%時(shí)，引起急性支氣管炎和肺水腫，短期間內(nèi)即死亡。26第26頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（4）二氧化硫（SO2）二氧化硫的來(lái)源與允許濃度礦內(nèi)含硫礦物氧化、燃燒及在含硫礦物中爆破都會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，有時(shí)含硫礦層也涌出二氧化硫?！兑?guī)程》規(guī)定礦內(nèi)空氣中二氧化硫最高容許濃度為0.0005%。27第27頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

礦內(nèi)空氣中常見(jiàn)的有害氣體（5）氨氣（NH3）氨氣為無(wú)色、有劇毒的氣體，對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.59，易溶于水，對(duì)人體有毒害作用《規(guī)程》規(guī)定，礦內(nèi)最大容許濃度為0.004%(3mg/m3)。但當(dāng)其濃度達(dá)到0.01%時(shí)就可嗅到其特殊臭味。氨氣主要在礦內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故時(shí)產(chǎn)生。28第28頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦內(nèi)空氣中常見(jiàn)的有害氣體（6）瓦斯（CH4）瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），甲烷是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.55，難溶于水，擴(kuò)散性較空氣高1.6倍。雖然無(wú)毒，但當(dāng)濃度較高時(shí)，會(huì)引起窒息。不助燃，但在空氣中具有一定濃度（5~16%）并遇到高溫（650～750℃）時(shí)能引起爆炸?！兑?guī)程》規(guī)定，工作面進(jìn)風(fēng)流中CH4的濃度不能大于0.5%，采掘工作面和采區(qū)的回風(fēng)流中CH4的濃度不能大于1.0%，礦井和一翼的總回風(fēng)流中，CH4最高容許濃度為0.75%。29第29頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第2章礦井通風(fēng)阻力風(fēng)流必須具有一定的能量，用以克服井巷對(duì)風(fēng)流所呈現(xiàn)的通風(fēng)阻力。通常礦井通風(fēng)阻力分為摩擦阻力與局部阻力兩類，它們與風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。一般情況下，摩擦阻力是礦井通風(fēng)總阻力的主要組成部分。30第30頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一摩擦阻力3.2.1摩擦阻力的意義和理論基礎(chǔ)風(fēng)流在井巷中作均勻流動(dòng)時(shí)，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起內(nèi)外摩擦而產(chǎn)生的阻力稱作摩擦阻力。所謂均勻流動(dòng)是指風(fēng)流沿程的速度和方向都不變，而且各斷面上的速度分布相同。流態(tài)不同的風(fēng)流，摩擦阻力hfr的產(chǎn)生情況和大小也不同。31第31頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一摩擦阻力前人實(shí)驗(yàn)得出水流在圓管中的沿程阻力公式是：式中λ為實(shí)驗(yàn)比例系數(shù)，無(wú)因次；ρ為水流的密度，L為圓管的長(zhǎng)度，m；d為圓管的直徑，m；V為圓管內(nèi)水流的平均速度，m/s。上式是礦井風(fēng)流摩擦阻力計(jì)算式的基礎(chǔ)，它對(duì)于不同流態(tài)的風(fēng)流都能應(yīng)用，只是流態(tài)不同時(shí)，式中λ的實(shí)驗(yàn)表達(dá)式不同。□32第32頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一摩擦阻力計(jì)算公式的推導(dǎo)由達(dá)西公式：又因?yàn)槭街校簉——管道水力半徑，mS——與流動(dòng)方向相垂直的截面積，U——被流體所浸潤(rùn)的周邊長(zhǎng)度，m□33第33頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一摩擦阻力計(jì)算公式的推導(dǎo)將代入達(dá)西公式得令則又因?yàn)槿敉ㄟ^(guò)井巷的風(fēng)量為

，則代入上式得此式即為摩擦阻力的計(jì)算公式34第34頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一摩擦阻力的計(jì)算方法完全紊流狀態(tài)下井巷的摩擦阻力的計(jì)算是新礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。即按照所設(shè)計(jì)的井巷長(zhǎng)度、周界、凈斷面積、支護(hù)方式和要求通過(guò)的風(fēng)量，以及其中有無(wú)提升運(yùn)輸設(shè)備等，用查表法選定該井巷的摩擦阻力系數(shù)值，然后計(jì)算該井巷的摩擦阻力。35第35頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部阻力局部阻力的概念風(fēng)流在井巷的局部地點(diǎn)，由于速度或方向突然發(fā)生變化，導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生劇烈的沖擊，形成極為紊亂的渦流，因而在該局部地帶產(chǎn)生一種附加的阻力，稱為局部阻力。井下產(chǎn)生局部阻力的地點(diǎn)較多，例如巷道拐彎、分叉和匯合處，巷道斷面變化處，進(jìn)風(fēng)井口和回風(fēng)井口等。36第36頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部阻力

局部阻力的計(jì)算方法在一般情況下，由于礦井內(nèi)風(fēng)流的速壓較小，所產(chǎn)生的局部風(fēng)阻也較小，井下各處的局部阻力之和只占礦井總阻力的10～20%左右。故在通風(fēng)設(shè)計(jì)工作中，不逐一計(jì)算井下各處的局部阻力，只在這個(gè)百分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)估計(jì)一個(gè)總數(shù)。但對(duì)掘進(jìn)通風(fēng)用的風(fēng)筒和風(fēng)量較大的井巷，由于其中風(fēng)流的速壓較大，就要逐一計(jì)算局部阻力。計(jì)算局部阻力時(shí)，用下式比較簡(jiǎn)便。先要根據(jù)井巷局部地點(diǎn)的特征，對(duì)照前人實(shí)驗(yàn)所得表中查出局部阻力系數(shù)的近似值，然后用圖表中所指定的相應(yīng)風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算。37第37頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一幾種局部阻力的ζ值38第38頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第3章通風(fēng)動(dòng)力

欲使空氣在礦井中源源不斷地流動(dòng)，就必須克服空氣沿井巷流動(dòng)時(shí)所受到的阻力。這種克服通風(fēng)阻力的能量或壓力叫通風(fēng)動(dòng)力。通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和自然風(fēng)壓均是礦井通風(fēng)的動(dòng)力。39第39頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一通風(fēng)動(dòng)力的基本概念機(jī)械風(fēng)壓空氣能在井巷中流動(dòng)，是由于風(fēng)流的起末點(diǎn)間存在著能量差，由通風(fēng)機(jī)造成的能量差，為機(jī)械風(fēng)壓自然風(fēng)壓由礦井自然條件產(chǎn)生的能量差，則為自然風(fēng)壓機(jī)械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓均是礦井通風(fēng)的動(dòng)力，用以克服礦井的通風(fēng)阻力，促使空氣流動(dòng)。40第40頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦用通風(fēng)機(jī)類型及構(gòu)造通風(fēng)用的機(jī)械稱為通風(fēng)機(jī)（或通風(fēng)機(jī)），按服務(wù)范圍分為：主要通風(fēng)機(jī)

輔助通風(fēng)機(jī)

局部通風(fēng)機(jī)。□41第41頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）主要通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)整個(gè)礦井或礦井的一翼或一個(gè)較大區(qū)域通風(fēng)的通風(fēng)機(jī)，稱為礦井的主要通風(fēng)機(jī)。主要通風(fēng)機(jī)必須晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)，它對(duì)礦井安全生產(chǎn)和井下工作人員的身體健康、生命安全關(guān)系極大。主要通風(fēng)機(jī)一般安裝在地面上，也是礦井的重要耗電設(shè)備。所以對(duì)主要通風(fēng)機(jī)的選用，必須從安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行綜合考慮。42第42頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）輔助通風(fēng)機(jī)用來(lái)幫助礦井主要通風(fēng)機(jī)對(duì)一翼或一個(gè)較大區(qū)域克服通風(fēng)阻力，增加風(fēng)量的通風(fēng)機(jī)，稱為主要通風(fēng)機(jī)的輔助通風(fēng)機(jī)。輔助通風(fēng)機(jī)大多安裝在井下，目前已很少使用。（3）局部通風(fēng)機(jī)為滿足井下某一局部地點(diǎn)通風(fēng)需要而使用的通風(fēng)機(jī)，稱為局部通風(fēng)機(jī)。局部通風(fēng)機(jī)主要用作井巷掘進(jìn)通風(fēng)，將在后續(xù)章節(jié)中討論。本章重點(diǎn)討論主要通風(fēng)機(jī)。礦用主要通風(fēng)機(jī)按其構(gòu)造和工作原理不同，可分為離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)兩大類，其中軸流式通風(fēng)機(jī)又可分為普通式和對(duì)旋式兩種。43第43頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、離心式通風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及其在礦井通風(fēng)井口安裝作抽出式通風(fēng)的示意圖。離心式通風(fēng)機(jī)主要由動(dòng)輪（工作輪）、蝸殼體、主軸、錐形擴(kuò)散器和電動(dòng)機(jī)等部件構(gòu)成。44第44頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一45第45頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靠離心力作用，空氣由吸風(fēng)口12進(jìn)入，經(jīng)前導(dǎo)器進(jìn)入葉輪的中心部分，然后折轉(zhuǎn)90°沿徑向離開(kāi)葉輪而流入機(jī)殼2中，再經(jīng)擴(kuò)散器3排出.空氣經(jīng)過(guò)主要通風(fēng)機(jī)后獲得能量，使出風(fēng)側(cè)的壓力高于入風(fēng)側(cè)，造成了壓差以克服井巷的通風(fēng)阻力促使空氣流動(dòng)，達(dá)到了通風(fēng)的目的。46第46頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一我國(guó)礦井使用的離心式風(fēng)機(jī)主要有G4-73、K4-73、Y4-73和4-72等系列，該類風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是特性曲線較平緩、無(wú)駝峰、運(yùn)行噪聲較小、效率高，且具有啟動(dòng)功率較小等特點(diǎn)。運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)門(mén)（前導(dǎo)器）可在0°～70°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，用以改變運(yùn)行工況，還可通過(guò)配置不同轉(zhuǎn)速的電機(jī)或電機(jī)調(diào)速來(lái)改變其運(yùn)行工況，適應(yīng)性較好。其中4-72系列離心式風(fēng)機(jī)主要用于風(fēng)量和通風(fēng)阻力不是太大的中小型礦井。我國(guó)小型煤礦使用該系列風(fēng)機(jī)較多，由于機(jī)型小，配置電機(jī)的容量也小，可配用380V或660V電壓的電機(jī)，適用于低壓供電的礦井。47第47頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一軸流式通風(fēng)機(jī):由動(dòng)輪l，圓筒形機(jī)殼3、集風(fēng)器4、整流器5、流線體6和環(huán)形擴(kuò)散器7所組成。集風(fēng)器是外殼呈曲線形且斷面收縮的風(fēng)筒。流線體是一個(gè)遮蓋動(dòng)輪輪轂部分的曲面圓錐形罩，它與集風(fēng)器構(gòu)成環(huán)形入風(fēng)口，以減少入口對(duì)風(fēng)流的阻力。

軸流式通風(fēng)機(jī)動(dòng)輪由固定在輪軸上的輪轂和等間距安裝的葉片2組成。48第48頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

葉片的安裝角θ可以根據(jù)需要來(lái)調(diào)整，國(guó)產(chǎn)軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角一般可調(diào)為15°、25°、30°、35°、40°和45°七種，使用時(shí)可以每隔2.5°調(diào)一次。葉片按等間距t安裝在動(dòng)輪上，當(dāng)動(dòng)輪的機(jī)翼形葉片在空氣中快速掃過(guò)時(shí)，由于葉片的凹面與空氣沖擊，給空氣以能量，產(chǎn)生正壓，將空氣從葉道壓出，葉片的凸面牽動(dòng)空氣，產(chǎn)生負(fù)壓，將空氣吸入葉道。如此一壓一吸便造成空氣流動(dòng)。49第49頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

一個(gè)動(dòng)輪和它后面一個(gè)有固定葉片的整流器組成一段。整流器用來(lái)整理動(dòng)輪流出的旋轉(zhuǎn)氣流，以減少渦流損失。為了提高通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，有些軸流式通風(fēng)機(jī)安裝兩段動(dòng)輪。環(huán)形擴(kuò)散器是軸流式通風(fēng)機(jī)特有的部件，其作用是使環(huán)狀氣流過(guò)渡到柱狀氣流時(shí)，速壓逐漸減少，以減少?zèng)_擊損失，同時(shí)使靜壓逐漸增加。(構(gòu)造圖)50第50頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一51第51頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一目前我國(guó)生產(chǎn)的軸流式主要通風(fēng)機(jī)有2BY、2K系列、GAF、BD(K)、KZS系列等。葉輪直徑從1.2m～4.2m，可滿足不同大小井型的需要。該系列風(fēng)機(jī)均為雙級(jí)葉輪，機(jī)翼型扭曲葉片，葉片角度可在較大范圍內(nèi)進(jìn)行有級(jí)（2K58）或無(wú)級(jí)（2K56、2K60）調(diào)節(jié)，且均可直接反轉(zhuǎn)反風(fēng)，是我國(guó)煤礦用量較大的一類風(fēng)機(jī)。GAF系列風(fēng)機(jī)是在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況加以改型改造的軸流式風(fēng)機(jī)。具有風(fēng)量風(fēng)壓調(diào)節(jié)范圍寬、靜壓效率高、葉片角度調(diào)節(jié)自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于需要經(jīng)常改變運(yùn)行工況的礦井使用。由于葉片角度調(diào)整方便，這類風(fēng)機(jī)可通過(guò)改變風(fēng)葉角度實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)反風(fēng)，既不需要反風(fēng)道，也不需要風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制裝置。52第52頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)

對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)在構(gòu)造上屬于軸流式。近年來(lái)，BD（K）系列對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)發(fā)展迅速，該系列風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是采用雙級(jí)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，兩級(jí)葉輪相對(duì)并反向旋轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩臺(tái)同型號(hào)軸流風(fēng)機(jī)對(duì)接在一起串聯(lián)工作，因此被稱之為對(duì)旋式風(fēng)機(jī)。由于這種結(jié)構(gòu)可省去中間及后置固定導(dǎo)葉，且渦流損失較小，具有傳動(dòng)損耗小、壓力高、高效范圍較寬、效率也較高的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如圖。53第53頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

對(duì)旋壓抽式軸流通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-集流器2-前消聲器3-前機(jī)殼4-進(jìn)氣翼5-電機(jī)6-Ⅰ級(jí)葉輪7-Ⅱ級(jí)葉輪8-出氣翼9-后機(jī)殼10-后消聲器54第54頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)作為目前我國(guó)礦用風(fēng)機(jī)的新生代產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)已有多家風(fēng)機(jī)廠投入生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)性能也不斷改進(jìn)和提高.如:湖南湘潭平安電氣、山西運(yùn)城安瑞節(jié)能風(fēng)機(jī)有限公司等廠家和西北工業(yè)大學(xué)合作研制的彎掠組合三維扭曲正交型葉片技術(shù)，使風(fēng)機(jī)的靜壓效率、噪聲等性能指標(biāo)均得到較大提高。55第55頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一九龍川通風(fēng)設(shè)備選型方案比較表

56第56頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦井主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置通風(fēng)機(jī)的附屬裝置包括反風(fēng)裝置、防爆門(mén)、風(fēng)硐和擴(kuò)散器等。57第57頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1.反風(fēng)裝置

反風(fēng)就是使正常風(fēng)流反向。當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒附近和井底車(chē)場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳和二氧化碳等有害氣體。為了避免災(zāi)害擴(kuò)大，就得利用主要通風(fēng)機(jī)s的反風(fēng)裝置迅速將風(fēng)流方向反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。《規(guī)程》規(guī)定：要求在10min內(nèi)能把礦井風(fēng)流方向反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，而且要求反風(fēng)后的風(fēng)量不小于正常風(fēng)量的40%。礦井主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置□58第58頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

利用反風(fēng)道反風(fēng)是一種常用的可靠方法，能滿足反風(fēng)的時(shí)間和風(fēng)量要求。下圖為軸流式主要通風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)的反風(fēng)示意圖，圖A為正常通風(fēng)時(shí)反風(fēng)門(mén)1和2的位置，通風(fēng)機(jī)由井下吸風(fēng)，然后排至大氣，若將反風(fēng)門(mén)1、2改變?yōu)閳DB中的位置，風(fēng)流從大氣吸入通風(fēng)機(jī)內(nèi)，再經(jīng)反風(fēng)道壓入井下，使井下風(fēng)流的方向改變。59第59頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

離心式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)情況如圖4-12所示，正常通風(fēng)時(shí)，反風(fēng)門(mén)1和2為實(shí)線位置，反風(fēng)時(shí)，反風(fēng)門(mén)1提起，而將反風(fēng)門(mén)2放下，風(fēng)流自反風(fēng)門(mén)2進(jìn)入通風(fēng)機(jī)，再?gòu)姆达L(fēng)門(mén)1進(jìn)入反風(fēng)道3，經(jīng)風(fēng)井壓入井下。60第60頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.防爆門(mén)

《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門(mén)。防爆門(mén)不得小于出風(fēng)井口的斷面積，并正對(duì)出風(fēng)口的風(fēng)流方向。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)，爆炸氣浪將防爆門(mén)掀起，從而起到保護(hù)主要通風(fēng)機(jī)的作用。61第61頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．風(fēng)硐風(fēng)硐是主要通風(fēng)機(jī)和出風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道。由于通過(guò)風(fēng)峒的風(fēng)量很大，內(nèi)外的壓力差較大，因此應(yīng)特別注意降低風(fēng)峒阻力和減少漏風(fēng)。風(fēng)峒設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足：

1)風(fēng)硐的斷面不宜太小，其風(fēng)速以10m／s為宜，最大不應(yīng)超過(guò)15m/s;2)風(fēng)硐的阻力不大于100～200Pa。因此，風(fēng)硐不宜過(guò)長(zhǎng)，與井筒的夾角為60～90°之間，轉(zhuǎn)彎部分要呈圓弧形，內(nèi)壁光滑，拐彎平緩，并保持無(wú)堆積物，以減少其阻力。

3)風(fēng)硐及其閘門(mén)等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，以防止漏風(fēng)。62第62頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.擴(kuò)散器在通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外，聯(lián)接一段斷面逐漸擴(kuò)大的風(fēng)道稱為擴(kuò)散器。其作用是減少出風(fēng)口的速壓損失，以提高通風(fēng)機(jī)的靜壓。軸流式通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴(kuò)散器。其出口還要與由混凝土砌筑成的外接擴(kuò)散器相連。外擴(kuò)散器是一段向上彎曲的風(fēng)道，出風(fēng)口為長(zhǎng)方形斷面。離心式通風(fēng)機(jī)的擴(kuò)散器是長(zhǎng)方形，其敞角取8～10°，出風(fēng)口斷面(S3)與入風(fēng)口斷面(S2)之比約為3～4。63第63頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5．消音裝置通風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生噪音，特別是大直徑軸流式通風(fēng)機(jī)的噪音更大，以致影響工業(yè)場(chǎng)地和居民區(qū)的工作和休息，為了保護(hù)環(huán)境，需要采取有效措施，把噪音降低到人們感覺(jué)正常的程度。我國(guó)規(guī)定通風(fēng)機(jī)的噪音不得超過(guò)90dB。速度較大的風(fēng)流在通風(fēng)機(jī)內(nèi)和高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)輪葉片迅猛沖擊，產(chǎn)生空氣動(dòng)力噪音，同時(shí)機(jī)件振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械噪音。當(dāng)通風(fēng)機(jī)的圓周速度大于20m/s時(shí)，空氣動(dòng)力噪音占主要地位。正對(duì)通風(fēng)機(jī)出口方向的噪音最大，側(cè)向逐漸減少。64第64頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

消音裝置分為主動(dòng)式與反射式，前者的作用是吸收聲音的能量，后者是把聲能反射回聲源。通風(fēng)機(jī)多采用主動(dòng)式消音裝置，風(fēng)流通過(guò)多孔性材料裝成的通道時(shí)，其噪音被吸收。對(duì)不同頻率的噪音消音器，消音效果不同。為了更有效地降低高頻率的噪音，消音板要有足夠的厚度。也可制成空心消音板，以節(jié)省材料。65第65頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一、離心式通風(fēng)機(jī)國(guó)產(chǎn)離心式通風(fēng)機(jī)類型較多，其中4-72-11型的全壓效率最高達(dá)91％，較為常用。其符號(hào)的意義舉例如下：4-72-11No.10C

表示通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式表示通風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)，即為葉輪直徑D2(m))×10

表示通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)順序?yàn)榈谝淮伪硎就L(fēng)機(jī)進(jìn)口為單吸口表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的比轉(zhuǎn)數(shù)表示通風(fēng)機(jī)在最高效率點(diǎn)時(shí)的全壓系數(shù)乘10倍的化整數(shù)通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型66第66頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

傳動(dòng)方式分為A、B、C、D四段，其中：

A一表示無(wú)軸承箱裝置，與電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)；

B——表示懸臂支承裝置，皮帶傳動(dòng)，皮帶輪在通風(fēng)機(jī)軸承中間；

C——表示懸臂支承裝置，皮帶傳動(dòng)，皮帶輪在通風(fēng)機(jī)軸承外側(cè)；

D——表示懸臂支承裝置，用聯(lián)軸節(jié)聯(lián)結(jié)傳動(dòng)。比轉(zhuǎn)數(shù)是表示同類型通風(fēng)機(jī)在效率最高時(shí)風(fēng)壓系數(shù)與風(fēng)量系數(shù)的關(guān)系的一個(gè)常數(shù)。比轉(zhuǎn)數(shù)越大，風(fēng)量越高。67第67頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一62A14—11No.24

表示通風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)，即動(dòng)輪直徑(m)的10倍表示該型通風(fēng)機(jī)第—次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)表示該型通風(fēng)機(jī)為一級(jí)動(dòng)輪表示該型通風(fēng)機(jī)之葉形第14次設(shè)計(jì)應(yīng)用表示該型通風(fēng)機(jī)的輪葉為扭曲機(jī)翼形表示該型通風(fēng)機(jī)的轂輪比的100倍取整數(shù)

這種通風(fēng)機(jī)動(dòng)輪的葉片是扭曲形，共16片。在不同轉(zhuǎn)數(shù)、不同輪葉數(shù)以及γ＝11.76N／m3時(shí)，個(gè)體特性曲線分別如圖4-32至圖4-39所示。這些圖的左下角是動(dòng)輪反轉(zhuǎn)時(shí)特性曲線。從這些曲線看出，這種通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后的風(fēng)量較小，較難滿足反風(fēng)要求。二、軸流式通風(fēng)機(jī)68第68頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

另一種新型軸流式通風(fēng)機(jī)是2K60—4型，共有N0.18、24、28、30等幾個(gè)機(jī)號(hào)。其符號(hào)意義舉例如下：

2K60—1No.18

通風(fēng)機(jī)的機(jī)號(hào)即為動(dòng)輪直徑的10倍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的順序號(hào)輪轂比的100倍礦井通風(fēng)用兩級(jí)動(dòng)輪

這種通風(fēng)機(jī)有兩級(jí)動(dòng)輪，14片扭曲形的動(dòng)輪葉片，中間和后面整流器的葉片也是扭曲形，并有改變整流器葉片角度的裝置，及時(shí)改變這種葉片角度，可使動(dòng)輪反轉(zhuǎn)后的風(fēng)量較大，能基本符合反風(fēng)要求。69第69頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)的比較結(jié)構(gòu)方面：軸流式通風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是比較緊湊，體積小，轉(zhuǎn)速高。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，噪音大，故障較多。離心式通風(fēng)機(jī)則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，維修方便，噪音小。但它的體積大。性能方面：軸流式通風(fēng)機(jī)在工作范圍內(nèi)，當(dāng)?shù)V井總風(fēng)阻變化時(shí)，風(fēng)量變化較小。離心式通風(fēng)機(jī)則相反。軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)比較方便，反風(fēng)方法較多。離心式通風(fēng)機(jī)則麻煩一些，反風(fēng)時(shí)必須有反風(fēng)道。軸流式通風(fēng)機(jī)的起動(dòng)負(fù)荷小，風(fēng)量增加時(shí)功率的變化不大，不致過(guò)載。離心式通風(fēng)機(jī)則相反。軸流式通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的穩(wěn)定性較差，而離心式通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作的穩(wěn)定性較好。70第70頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第4章局部通風(fēng)71第71頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部通風(fēng)的概念礦井新建、擴(kuò)建或生產(chǎn)時(shí)，都要掘進(jìn)巷道，在掘進(jìn)過(guò)程中，為了稀釋和排出自煤(巖)體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵，以及創(chuàng)造良好的氣候條件，必須對(duì)獨(dú)頭掘進(jìn)工作面進(jìn)行通風(fēng)。CH4炮煙粉塵怎么工作嘛？？？72第72頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦井風(fēng)壓通風(fēng)方法局部動(dòng)力設(shè)備通風(fēng)局部通風(fēng)局部通風(fēng)的方法73第73頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)總風(fēng)壓不能滿足掘進(jìn)通風(fēng)的要求時(shí)，借助專門(mén)的動(dòng)力設(shè)備對(duì)掘進(jìn)巷道進(jìn)行局部通風(fēng)。局部動(dòng)力設(shè)施主要有局部通風(fēng)機(jī)和引射器。一、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)74第74頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)75第75頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的局部通風(fēng)方法，按其工作方式分為壓入式、抽出式和混合式三種。

1)壓入式通風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置安裝在離掘巷道口10m外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，局部通風(fēng)機(jī)把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進(jìn)工作面，污風(fēng)沿巷道排出。

76第76頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一扒斗裝載機(jī)77第77頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一掘進(jìn)機(jī)重車(chē)車(chē)場(chǎng)空車(chē)壓入式風(fēng)筒壓入式風(fēng)機(jī)78第78頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2)抽出式通風(fēng)這種通風(fēng)方式是把局部通風(fēng)機(jī)安裝在離巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入，污風(fēng)通過(guò)鐵風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)排出。79第79頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一SCF-6濕式除塵風(fēng)機(jī)可伸縮風(fēng)筒膠帶輸送機(jī)水管轉(zhuǎn)載機(jī)掘進(jìn)機(jī)80第80頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一這種通風(fēng)方式在風(fēng)筒吸口附近形成一股流入風(fēng)筒的風(fēng)流，離風(fēng)筒越遠(yuǎn)風(fēng)速越小，只能在一定距離以內(nèi)有吸入炮煙的作用，這段距離稱為有效吸程ls。在有效吸程以外的炮煙處于停滯狀態(tài)。因此，抽出式風(fēng)筒口離工作面的距離le應(yīng)小于有效吸程：

le≤ls

＝1.5S^0.5，m81第81頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)比較：(1)壓入式通風(fēng)時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)，安全性好；而抽出式通風(fēng)時(shí)，含瓦斯的污風(fēng)通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)，若局部通風(fēng)機(jī)防爆性能出現(xiàn)問(wèn)題，則非常危險(xiǎn)。

(2)壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀積聚，且因風(fēng)速較大而提高散熱效果。而抽出式通風(fēng)有效吸程小，掘進(jìn)施工中難以保證風(fēng)筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之內(nèi)。與壓入式通風(fēng)相比，抽出式風(fēng)量小，工作面排污風(fēng)所需時(shí)間長(zhǎng)、速度慢。

(3)壓入式通風(fēng)時(shí)，掘進(jìn)巷道涌出的瓦斯向遠(yuǎn)離工作面方向排走，而用抽出式通風(fēng)時(shí)，巷道壁面涌出的瓦斯隨風(fēng)流流向工作面，安全性較差。82第82頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(4)抽出式通風(fēng)時(shí)，新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，整個(gè)井巷空氣清新，勞動(dòng)環(huán)境好；而壓入式通風(fēng)時(shí)，污風(fēng)沿巷道緩慢排出，掘進(jìn)巷道越長(zhǎng)，排污風(fēng)速越慢，受污染時(shí)間越久。這種情況在大斷面長(zhǎng)距離巷道掘進(jìn)中尤為突出。

(5)壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸，而抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒承受負(fù)壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高，重量大，運(yùn)輸不便?；谏鲜龇治觯?dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采用壓入式通風(fēng)，而當(dāng)以排除粉塵為主的井巷掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式通風(fēng)。83第83頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3）混合式通風(fēng)

混合式通風(fēng)的布置如圖所示。其中壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口與工作面的距離仍應(yīng)小于有效射程長(zhǎng)度，抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口與工作面的距離和壓入式局部通風(fēng)機(jī)所在位置有關(guān)。壓入式局部通風(fēng)機(jī)可隨工作面的推進(jìn)及時(shí)向前移動(dòng)。抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口應(yīng)超前壓入式局部通風(fēng)機(jī)10米以上，同時(shí)其風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面的距離還應(yīng)大于炮煙拋擲長(zhǎng)度，一般為30米左右。壓抽結(jié)合84第84頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量大于全壓供給設(shè)置通風(fēng)機(jī)巷道的風(fēng)量時(shí)，則部分由局部用風(fēng)地點(diǎn)排出的污濁風(fēng)流，會(huì)再次經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)送往用風(fēng)地點(diǎn)，故稱其為循環(huán)風(fēng)。循環(huán)通風(fēng)分為摻有適量外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)和不摻有外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)。前者即為可控循環(huán)通風(fēng)，也稱為開(kāi)路循環(huán)通風(fēng)；后者稱為閉路循環(huán)通風(fēng)。掘進(jìn)工作面連續(xù)不斷涌出瓦斯等有害氣體，當(dāng)使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，因既無(wú)任何出口，無(wú)法除去這些氣體，封閉循環(huán)區(qū)域中污染物濃度必然會(huì)越來(lái)越大?！兑?guī)程》嚴(yán)禁采用循環(huán)通風(fēng)。4）可控循環(huán)通風(fēng)85第85頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

如圖所示，若要采用常規(guī)的壓入式通風(fēng)，它雖能有效地解決瓦斯和氣候條件問(wèn)題，但無(wú)法控制掘進(jìn)巷道內(nèi)的礦塵濃度，并且對(duì)采煤工作面進(jìn)風(fēng)流的礦塵濃度也會(huì)產(chǎn)生影響；若要采用常規(guī)的抽出式通風(fēng)，由于采煤工作面內(nèi)無(wú)法安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)，故只能安裝在工作面外部，當(dāng)工作面平巷很長(zhǎng)時(shí)，這樣做是很困難的。86第86頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一在回風(fēng)巷一側(cè)如下圖所示，情況正好相反，采用抽出式通風(fēng)采煤工作面含塵風(fēng)流直接進(jìn)入掘進(jìn)頭，采用壓入式通風(fēng)則需把局部通風(fēng)機(jī)置于采場(chǎng)通風(fēng)系統(tǒng)之外。另一種方法是混合式，但因超前掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度一般很短，難以布置兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)，另外掘進(jìn)巷道內(nèi)的風(fēng)速也會(huì)很低,因此都非最佳方案。87第87頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

如果采用可控循環(huán)通風(fēng)，進(jìn)風(fēng)側(cè)采用抽出式通風(fēng)，局部通風(fēng)機(jī)安在進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)，如圖所示，經(jīng)風(fēng)機(jī)前置除塵器過(guò)濾后，流出局部通風(fēng)機(jī)與外部新風(fēng)混合，其中一部分會(huì)再次進(jìn)入掘進(jìn)頭循環(huán)使用。由于污風(fēng)在與新風(fēng)混合前經(jīng)過(guò)了過(guò)濾，因而可以減輕或消除掘進(jìn)頭產(chǎn)生的礦塵對(duì)采、掘工作面進(jìn)風(fēng)流的污染。

88第88頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

在回風(fēng)側(cè)采用壓入式通風(fēng)，局部通風(fēng)機(jī)安在回風(fēng)巷內(nèi)，如圖所示，風(fēng)流過(guò)濾后再經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)壓入掘進(jìn)頭，清洗掘進(jìn)頭后與采煤工作面回風(fēng)流混合，其中一部分流入回風(fēng)道，另一部分再次進(jìn)入掘進(jìn)頭循環(huán)使用。用這種方法可減輕或消除采煤工作面產(chǎn)生的礦塵對(duì)掘進(jìn)頭進(jìn)風(fēng)的污染。

89第89頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一可控循環(huán)通風(fēng)除了在壓入式和抽出式通風(fēng)中應(yīng)用外，在長(zhǎng)距離巷道掘進(jìn)的混合式通風(fēng)中也有采用。在長(zhǎng)抽短壓式通風(fēng)中，如圖所示，先啟動(dòng)抽出式風(fēng)機(jī)后啟動(dòng)壓入式風(fēng)機(jī)，外部進(jìn)入的新風(fēng)先清洗掘進(jìn)頭，其中一部分污風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒，由抽出式風(fēng)機(jī)排出；另一部分污風(fēng)在壓入式局部通風(fēng)機(jī)的作用下，流過(guò)兩列風(fēng)筒重疊段巷道，再次與外部新風(fēng)混合經(jīng)風(fēng)機(jī)前置除塵器過(guò)濾后，由局部通風(fēng)機(jī)壓入掘進(jìn)頭循環(huán)使用，從而形成可控循環(huán)通風(fēng)。90第90頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

在長(zhǎng)壓短抽式通風(fēng)中，如圖所示，當(dāng)抽出式風(fēng)機(jī)風(fēng)量大于壓入式風(fēng)機(jī)風(fēng)量時(shí)也能產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)。先啟動(dòng)壓入式風(fēng)機(jī)后啟動(dòng)抽出式風(fēng)機(jī)，新風(fēng)由壓入式風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒送入掘進(jìn)頭，污風(fēng)全部通過(guò)抽出風(fēng)筒，經(jīng)前置除塵器過(guò)濾后，由抽出式風(fēng)機(jī)排出，其中一部分風(fēng)流(其量約等于壓入式風(fēng)機(jī)風(fēng)量)沿掘進(jìn)巷道排入外部貫穿風(fēng)流中，另一部分風(fēng)流(其數(shù)量等于兩風(fēng)機(jī)風(fēng)量差)在抽出式風(fēng)機(jī)的作用下通過(guò)兩列風(fēng)筒重疊段巷道，再次與壓入風(fēng)筒流出的新風(fēng)混合進(jìn)入掘進(jìn)頭循環(huán)使用，從而形成可控循環(huán)通風(fēng)．

91第91頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一可控循環(huán)局部通風(fēng)具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時(shí)，掘進(jìn)巷道風(fēng)流循環(huán)區(qū)內(nèi)(即從后置風(fēng)筒口至掘進(jìn)工作面)的風(fēng)速較高，避免了瓦斯層狀積聚，同時(shí)也降低了等效溫度，改善了掘進(jìn)巷道中的氣候條件。

(2)當(dāng)在局部通風(fēng)機(jī)前配置除塵器時(shí)，可降低礦塵濃度。

(3)在供給掘進(jìn)工作面相同風(fēng)量條件下，可降低通風(fēng)能耗。92第92頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一可控循環(huán)局部通風(fēng)的缺點(diǎn)是：

(1)循環(huán)風(fēng)流通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的加熱，再返回掘進(jìn)工作面，使風(fēng)溫上升。

(2)由于流經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)流中含有一定濃度的瓦斯和粉塵，因此，必須研制新型防爆除塵風(fēng)機(jī)．

(3)當(dāng)工作面附近發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙流會(huì)返回掘進(jìn)工作面，故安全性差，抗災(zāi)能力弱，災(zāi)變時(shí)有循環(huán)風(fēng)流通過(guò)的風(fēng)機(jī)應(yīng)立即進(jìn)行控制，停止循環(huán)通風(fēng)，恢復(fù)常規(guī)通風(fēng)。

93第93頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一對(duì)使用可控循環(huán)通風(fēng)提出下列要求：

(1)在可控循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)中，必須裝有瓦斯、風(fēng)量、粉塵自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置及可靠的報(bào)警裝置，同時(shí)還必須進(jìn)行常規(guī)環(huán)境檢測(cè)分析．

(2)對(duì)循環(huán)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)和風(fēng)量控制。對(duì)使用可控循環(huán)風(fēng)的混合式通風(fēng)，抽出式與壓入式的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)間須設(shè)閉鎖裝置，保證主要的局部通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，有循環(huán)風(fēng)通過(guò)的風(fēng)機(jī)再啟動(dòng)，以免形成閉路循環(huán)風(fēng)流．同時(shí)必須適當(dāng)?shù)乜刂瞥槌鍪脚c壓入式兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量比，以獲得可控循環(huán)通風(fēng)的最佳除塵和降溫效果。94第94頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)這種方法不需增設(shè)其它動(dòng)力設(shè)備，直接利用礦井主要通風(fēng)機(jī)造成的風(fēng)壓對(duì)掘進(jìn)巷道和工作面進(jìn)行通風(fēng)．為了將新鮮風(fēng)流引入工作面并排出污風(fēng)，必須采用擋風(fēng)墻、風(fēng)幛和風(fēng)筒等導(dǎo)風(fēng)設(shè)施。優(yōu)點(diǎn)是安全可靠，管理方便，但要有足夠的總風(fēng)壓。95第95頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

風(fēng)墻的構(gòu)筑可用磚、石風(fēng)墻，木板墻及帆布，塑料等柔性風(fēng)幛。后兩種漏風(fēng)大，只適用于短距離的導(dǎo)風(fēng)。磚、石風(fēng)墻漏風(fēng)小，導(dǎo)風(fēng)距離可超過(guò)500m。1.利用縱向風(fēng)墻導(dǎo)風(fēng)96第96頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)采用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)需設(shè)置擋風(fēng)墻，墻上開(kāi)有風(fēng)窗的調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)。

97第97頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一火區(qū)封閉火區(qū)的獨(dú)頭巷道98第98頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.利用平行巷道通風(fēng)

在掘進(jìn)主巷的同時(shí)，距主巷10～20m另掘一條平行的配風(fēng)巷，主、配巷之間按一定距離開(kāi)掘聯(lián)絡(luò)眼，前一個(gè)聯(lián)絡(luò)眼掘通后，后一個(gè)聯(lián)絡(luò)眼便密封。主巷進(jìn)風(fēng)，配巷回風(fēng)。兩條平行的獨(dú)頭巷道可用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。

適于長(zhǎng)距離的巷道掘進(jìn)通風(fēng)99第99頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4、鉆孔導(dǎo)風(fēng)如圖所示，離地表或鄰近水平較近處掘進(jìn)長(zhǎng)巷反眼或上山時(shí)，可用鉆孔提前溝通掘進(jìn)巷道，以便形成貫穿風(fēng)流。為克服鉆孔阻力，增大風(fēng)量，可用大直徑鉆孔(300~400mm)或在鉆孔口安裝風(fēng)機(jī)。這種通風(fēng)方法曾被應(yīng)用于煤層上山的掘進(jìn)通風(fēng)，取得了良好的排瓦斯效果。100第100頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、引射器通風(fēng)參考書(shū)：余常昭，《環(huán)境流體力學(xué)》101第101頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一引射器通風(fēng)引射器的通風(fēng)原理是利用壓力水或壓縮空氣經(jīng)噴嘴高速射出產(chǎn)生射流。周?chē)目諝獗痪砦缴淞髦?，空氣和射流在混合管?nèi)摻混，整流后共同向前運(yùn)動(dòng)，使風(fēng)筒內(nèi)有風(fēng)流不斷流過(guò)。引射作用的實(shí)質(zhì):高壓射流將自身的部分能量傳遞給被引射的流體。102第102頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一引射器通風(fēng)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、安全、水引射器有利于除塵和降溫(水溫低時(shí))的優(yōu)點(diǎn)。但產(chǎn)生的風(fēng)壓低，送風(fēng)量小（20～200m3/min)，效率低，費(fèi)用高，只有在用水砂充填采煤法的礦井中，才可順便使用水風(fēng)扇引射器。為滿足掘進(jìn)通風(fēng)的風(fēng)壓與風(fēng)量要求，可用多噴咀進(jìn)行串聯(lián)通風(fēng)。優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)103第103頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部通風(fēng)裝備是由局部通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備、風(fēng)筒及其附屬裝置組成。一、局部通風(fēng)機(jī)井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的通風(fēng)機(jī)稱為局部通風(fēng)機(jī)。掘進(jìn)工作面通風(fēng)要求局部通風(fēng)機(jī)體積小、風(fēng)壓高、效率高、噪聲低、性能可靠、堅(jiān)固防爆。上世紀(jì)60年代研制的JBT系列軸流式局部通風(fēng)機(jī)，仍在許多礦山使用。其全風(fēng)壓效率只有60％～70％，風(fēng)量、風(fēng)壓偏低，尤其噪聲高達(dá)103～118dB(A)，已屬淘汰產(chǎn)品．近年來(lái)研制的新產(chǎn)品如沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠的BKJ66-11系列,具有效率高，最高效率達(dá)90%。局部通風(fēng)裝備104第104頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一我國(guó)還研制生產(chǎn)出對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)。其特點(diǎn)是：噪聲較低，效率較高，且高效區(qū)寬；可采用單級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)或雙級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)。近年來(lái)開(kāi)發(fā)研制了用于通風(fēng)除塵和抽排瓦斯的局部通風(fēng)機(jī)。如SCF-6型濕式除塵風(fēng)機(jī)，該機(jī)最大的特點(diǎn)是將電動(dòng)機(jī)獨(dú)立于風(fēng)筒風(fēng)流之外，以防電氣火花引燃風(fēng)筒風(fēng)流中的瓦斯，并裝備了濕式除塵器。但局部通風(fēng)機(jī)內(nèi)部通風(fēng)能耗較大，風(fēng)筒積水積塵清理較難，故適用于瓦斯涌出量較小、掘進(jìn)距離600m以內(nèi)的機(jī)掘巷道。105第105頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合工作1）局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)當(dāng)在通風(fēng)距離長(zhǎng)、風(fēng)筒風(fēng)阻大，一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不能保證掘進(jìn)需風(fēng)量時(shí)，可采用兩臺(tái)或多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)。串聯(lián)的方式有集中串聯(lián)和間隔串聯(lián)。若兩臺(tái)或多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)之間僅用較短(1~2m)的鐵風(fēng)筒連接稱為集中串聯(lián)；若局部通風(fēng)機(jī)分別布置在風(fēng)筒的端部和中部，則稱為間隔串聯(lián)。106第106頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)的布置方式不同，沿風(fēng)筒的壓力分布也不同。集中串聯(lián)的風(fēng)筒全長(zhǎng)均應(yīng)處于正壓狀態(tài)，以防柔性風(fēng)筒抽癟。但靠近風(fēng)機(jī)側(cè)的風(fēng)筒承壓較高，柔性風(fēng)筒易脹裂，且漏風(fēng)較大。間隔串聯(lián)的風(fēng)筒承壓較低，漏風(fēng)較少。但當(dāng)兩臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)相距過(guò)遠(yuǎn)時(shí)，其連接風(fēng)筒可能出現(xiàn)負(fù)壓段，如圖(c)所示，使柔性風(fēng)筒抽癟而不能正常通風(fēng)。據(jù)實(shí)驗(yàn)兩臺(tái)JBT-52型局部通風(fēng)機(jī)間隔串聯(lián)間距不應(yīng)超過(guò)風(fēng)筒全長(zhǎng)的三分之一。2）局部通風(fēng)機(jī)并聯(lián)當(dāng)風(fēng)筒風(fēng)阻不大，用一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)不足時(shí)，可采用兩臺(tái)或多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)集中并聯(lián)工作。107第107頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、風(fēng)筒風(fēng)筒是最常見(jiàn)的導(dǎo)風(fēng)裝置。對(duì)風(fēng)筒的基本要求是漏風(fēng)小、風(fēng)阻小、質(zhì)量輕、拆裝方便。1、風(fēng)筒的種類風(fēng)筒按其材料力學(xué)性質(zhì)可分為剛性和柔性兩種。剛性風(fēng)筒是用金屬板或玻璃鋼材料制成。玻璃鋼風(fēng)筒比金屬風(fēng)筒輕便、抗酸、堿腐蝕性強(qiáng)、摩擦阻力系數(shù)小。柔性風(fēng)筒是應(yīng)用更廣泛的一種風(fēng)筒，通常用膠布、橡膠、塑料制成。其最大優(yōu)點(diǎn)是輕便、可伸縮、拆裝運(yùn)搬方便。108第108頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一風(fēng)筒直徑/mm風(fēng)筒節(jié)長(zhǎng)/m壁厚/mm墊圈厚/mm風(fēng)筒質(zhì)量/kg·m-14002，2.52823.45002.5，32828.36002.5，32834.87002.5，32.5846.180032.5854.590032.5860.8100032.5868.0直徑/mm節(jié)長(zhǎng)/m壁厚/mm風(fēng)筒質(zhì)量/kg·m-1風(fēng)筒斷面/m2300101.21.30.071400101.21.60.126500101.21.90.196600101.22.30.283800101.23.20.5031000101.24.00.785鐵風(fēng)筒規(guī)格參數(shù)表膠布風(fēng)筒規(guī)格參數(shù)表109第109頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一隨著大斷面巷道機(jī)械化掘進(jìn)的增多，混合式通風(fēng)除塵技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，為了滿足其抽出式通風(fēng)的要求，采用金屬整體螺旋彈簧鋼圈為骨架的可伸縮風(fēng)筒。 它既可承受一定的負(fù)壓，又具有可伸縮的特點(diǎn)，比鐵風(fēng)筒質(zhì)量輕，使用方便。

礦山常用的風(fēng)筒直徑有300mm、400mm、500mm、600mm、800mm和1000mm等規(guī)格。

110第110頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、風(fēng)筒接頭剛性風(fēng)筒一般采用法蘭盤(pán)連接方式。柔性風(fēng)筒的接頭方式有插接、單反邊接頭、雙反邊接頭、活三環(huán)多反邊接頭、螺圈接頭等多種形式。目前井下廣泛采用接頭嚴(yán)密、漏風(fēng)小的反邊接頭法。反邊接頭又分單反邊、雙反邊和多反邊等。111第111頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一雙反邊接頭的連接順序如圖所示，先在風(fēng)筒兩端套上鐵環(huán)l、2，并各留200～300mm的反邊(圖A)順風(fēng)流方向把有鐵環(huán)1的風(fēng)筒插入有鐵環(huán)2的風(fēng)筒內(nèi)，拉緊風(fēng)筒使兩環(huán)靠攏，要防止風(fēng)筒歪斜出褶皺(圖B)，然后把風(fēng)筒1的反邊翻套過(guò)來(lái)，再把風(fēng)筒2的反邊翻套過(guò)來(lái)(圖C)。112第112頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

多反邊接頭如圖示，是在雙反邊的基礎(chǔ)上多一個(gè)活環(huán)3。活環(huán)3先套在有鐵環(huán)2的風(fēng)筒上(圖A)，當(dāng)風(fēng)筒1反邊翻套在風(fēng)筒2上時(shí)，再把活環(huán)3套在風(fēng)筒2的反邊和風(fēng)筒1的翻邊上(圖B)，然后把風(fēng)筒2的反邊和風(fēng)筒l的翻邊都翻套在活環(huán)3和鐵環(huán)1上(圖C)。此外，及時(shí)修補(bǔ)風(fēng)筒和堵補(bǔ)風(fēng)筒的針眼也是常用的減少漏風(fēng)的手段。113第113頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一表5-2-6柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率p風(fēng)筒接頭類型100m漏風(fēng)率p（%）膠接0.1~0.4多反邊0.6~0.4多層反邊3.05插接12.8114第114頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5、風(fēng)筒的安裝與要求我國(guó)煤礦在長(zhǎng)距離獨(dú)頭巷道掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)管理和風(fēng)筒安裝方面，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)?？蓺w納如下：（1）適當(dāng)增加風(fēng)筒節(jié)長(zhǎng)，減少接頭數(shù)目，降低風(fēng)筒的局部風(fēng)阻和漏風(fēng)。（2）改進(jìn)接頭連接方式，淮北沈莊煤礦用鐵圈壓板接頭代替插接方式，送風(fēng)距離達(dá)3033m，工作面風(fēng)量為63.2m3/min，風(fēng)筒百米漏風(fēng)率減少了75％。棗莊礦使用的螺圈接頭，內(nèi)壁光滑，接頭局部風(fēng)阻小，漏風(fēng)也小，送風(fēng)距離達(dá)3795m。（3）風(fēng)筒懸吊要平、直、穩(wěn)、緊，逢環(huán)必吊，缺環(huán)必補(bǔ)，防止急拐彎。風(fēng)機(jī)安裝、懸吊也要與風(fēng)筒保持平直。風(fēng)機(jī)與風(fēng)筒直徑不同時(shí)，要用異徑緩變接頭連接。（4）在每隔一定距離風(fēng)筒上安裝放水嘴，隨時(shí)放出風(fēng)筒中凝結(jié)的積水。115第115頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第5章通風(fēng)系統(tǒng)116第116頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部分，包含礦井通風(fēng)方式（Thetypesofmineventilationsystem）、通風(fēng)方法（Ventilationmode）和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)（Ventilationnetwork）。礦井通風(fēng)方式是指進(jìn)風(fēng)井(或平硐)和回風(fēng)井(或平硐)的布置方式，可分為中央式、對(duì)角式和混合式等；礦井通風(fēng)方法是指產(chǎn)生通風(fēng)動(dòng)力的方法，有自然通風(fēng)法和機(jī)械通風(fēng)法(壓入式、抽出式)；礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)是指井下各風(fēng)路按各種形式聯(lián)接而成的網(wǎng)絡(luò)。117第117頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦井通風(fēng)系統(tǒng)一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型按進(jìn)回風(fēng)井在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可以分為

中央式、對(duì)角式、區(qū)域式及混合式。118第118頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1．中央式進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田走向中央。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置，又分為中央并列式和中央邊界式（中央分列式）。1)中央并列式。其中又分為：中央并列抽出式在地形條件許可時(shí)，進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井大致并列在井田走向的中央，二井底都開(kāi)掘到第一水平，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井的井口附近，將污風(fēng)抽到地表，出風(fēng)井的井底必須和總進(jìn)風(fēng)流隔開(kāi)，出風(fēng)井的井口一般用防爆門(mén)緊閉；還要在巖石中做條回風(fēng)石門(mén)m—n，煤層傾角越大、總回風(fēng)石門(mén)越短，反之越長(zhǎng)。119第119頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一中央并列壓入式

把壓入式主要通風(fēng)機(jī)設(shè)置在進(jìn)風(fēng)井的井口附近，將新風(fēng)自地表壓入井下，進(jìn)風(fēng)井的井口房須密閉，其它與抽出式相同。120第120頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2)中央分列式(又名中央邊界式)。其中又分為：中央分列抽出式進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，出風(fēng)井大致位于井田淺部邊界沿走向的中央，在沿傾斜方向上，出風(fēng)井和進(jìn)風(fēng)井相隔—段距離，出風(fēng)井的井底高于進(jìn)風(fēng)井的井底，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井口附近；在井田走向的中央開(kāi)鑿主井和副井。121第121頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一中央分列壓入式

如圖9—3所示，主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)井口(副井口)附近，其井口房須密閉，主井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開(kāi)，其它都與圖9—2相同。122第122頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．對(duì)角式1)兩翼對(duì)角式。其中又分為：兩翼對(duì)角抽出式

進(jìn)風(fēng)井筒大致位于井田走向的中央，兩個(gè)出風(fēng)井筒分別位于兩翼邊界采區(qū)中央的淺部，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井口附近。為了開(kāi)采深水平，有時(shí)把兩翼風(fēng)井設(shè)在兩翼沿傾斜的中央和沿走向的邊界附近。用斜井和平峒開(kāi)拓時(shí)，可把圖9—4中的立井改為斜井和平峒。123第123頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

兩翼對(duì)角壓入式

進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的位置與圖9—4相同，只是在進(jìn)風(fēng)井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)副井口須密閉，主井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開(kāi)。124第124頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2)分區(qū)對(duì)角式。其中又分為：分區(qū)對(duì)角抽出式

進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，在每個(gè)采區(qū)各掘一個(gè)小回風(fēng)井，并分別安設(shè)抽出式分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)，可不必做總回風(fēng)道。在圖9—5中也可以用斜井代替立井，或者進(jìn)風(fēng)用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出風(fēng)用斜井；或者進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)都用平峒。125第125頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一分區(qū)對(duì)角壓入式各出風(fēng)井口不安設(shè)通風(fēng)機(jī)，只在進(jìn)風(fēng)井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)副井口要密閉，主井井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開(kāi)。126第126頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)

1.選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)較快，出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等總原則。具體要求有：1)每個(gè)礦井特別是地震區(qū)、多雷區(qū)的礦井，至少要有兩個(gè)通到地面的安全出口，各個(gè)出口之間的距離不得小于30m，新建和改建的礦井，如果采用中央并列式通風(fēng)時(shí)，還要在井田邊界附近設(shè)置安全出口。井下每一個(gè)水平到上一水平和每個(gè)采區(qū)至少都有兩個(gè)出口，并與通到地面的安全出口相連通，通到地面的安全出口和兩個(gè)水平之間的出口都必須有便于人行的設(shè)施(臺(tái)階和梯子間等)。127第127頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

2)進(jìn)風(fēng)井口要避免污風(fēng)、塵土、煉焦氣體，矸石燃燒氣體等的侵入。進(jìn)風(fēng)井口距離產(chǎn)生煙塵、有害氣體的地點(diǎn)不得小于500m；為防止進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，需裝設(shè)暖風(fēng)設(shè)備；礦井的總回風(fēng)道不得作為主要人行道；地面主要通風(fēng)機(jī)和回風(fēng)流的噪音都不得造成公害；進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的設(shè)置地點(diǎn)必須地層穩(wěn)定，施工地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單，占地少，壓煤少，而且要在當(dāng)?shù)貧v年來(lái)洪水位的最高標(biāo)高以上(大中型和小型礦井分別超過(guò)當(dāng)?shù)匕倌旰?0年內(nèi)最高水位)。

128第128頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3)箕斗井一般不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井或出風(fēng)井。如果井上、下裝卸裝置和井塔有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不超過(guò)15％，并有可靠的降塵設(shè)施，箕斗井可以兼作出風(fēng)井；若井筒中風(fēng)速不超過(guò)6m/s，有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，箕斗井可以兼作進(jìn)風(fēng)井。膠帶斜井不得兼作出風(fēng)井。如果膠帶斜井中風(fēng)速不超過(guò)4m/s，有可靠的降塵措施，粉塵濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，才可兼作進(jìn)風(fēng)井。129第129頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

4)所有礦井都要采用機(jī)械通風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)和分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面。但有戰(zhàn)備的特殊要求時(shí)，可以考慮裝在井下。新設(shè)計(jì)礦井不宜在同一井口選用幾臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。5)不宜把兩個(gè)可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井合并為一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)。若有幾個(gè)出風(fēng)井，則自采區(qū)流到各個(gè)出風(fēng)井的風(fēng)流需保持獨(dú)立；各工作面的回風(fēng)在進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)道之前、各采區(qū)的回風(fēng)在進(jìn)入回風(fēng)水平之前都不能任意貫通，下水平的回風(fēng)流和上水平的進(jìn)風(fēng)流必須嚴(yán)格隔開(kāi)，在條件允許時(shí)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分開(kāi)，總回風(fēng)晚匯合。6)采用多臺(tái)分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)，為了保持聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過(guò)小，盡可能減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻。各分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)流、中央主要通風(fēng)機(jī)和每一翼主要通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)流都必須嚴(yán)格隔開(kāi)。130第130頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7)要充分注意降低通風(fēng)費(fèi)用，為此，主要風(fēng)道的斷面不宜過(guò)小，并做到壁面光滑，以降低摩擦阻力，主要風(fēng)道的拐彎要緩慢，斷面的變化要均勻，以降低局部阻力；要盡可能使每個(gè)采區(qū)的產(chǎn)量均衡，阻力接近，使自然分配的風(fēng)量基本上和按需要分配的風(fēng)量一致；盡可能少用通風(fēng)構(gòu)筑物，同時(shí)也要重視降低基建費(fèi)用。為此，要充分利用一切可用的直通地面的舊井巷，或利用上水平可用的舊巷道幫助下水平回風(fēng)。8)要符合采區(qū)通風(fēng)和掘進(jìn)通風(fēng)的若干要求，要滿足防治瓦斯、火、塵、水和高溫對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求，還要有利于深水平或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。131第131頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法

煤礦主要通風(fēng)機(jī)的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種：1)抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)。一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。2)采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。用抽出式通風(fēng)，就沒(méi)有這種缺點(diǎn)。132第132頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一用平峒開(kāi)拓時(shí)，往往需要在材料、人行道上設(shè)置自動(dòng)風(fēng)門(mén)1，人員、車(chē)輛來(lái)往頻繁，風(fēng)門(mén)漏風(fēng)較大，有時(shí)風(fēng)門(mén)被撞壞，還會(huì)造成風(fēng)流短路。在出煤路線的翻籠下面煤倉(cāng)2中須經(jīng)常存留一定煤量，以防漏風(fēng)。但往往因煤炭被放空或放出較多，使大量風(fēng)流自煤倉(cāng)經(jīng)過(guò)皮帶斜井3漏到地面。

對(duì)于立井提升的壓入式通風(fēng)的礦井，在副井鋼絲繩通過(guò)處1和箕斗井底煤倉(cāng)2有時(shí)都有較大的漏風(fēng)。133第133頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3)在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，用抽出式通風(fēng)，會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)使通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的一部分風(fēng)流短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會(huì)減少。用壓入式通風(fēng)，則能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面。另外，如果能夠嚴(yán)防總進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機(jī)的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式為小。

134第134頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4)在由壓入式通風(fēng)過(guò)渡到深水平抽出式通風(fēng)時(shí)，有一定困難，因?yàn)檫^(guò)渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)產(chǎn)生，戰(zhàn)線較長(zhǎng)，如果某環(huán)節(jié)因故出現(xiàn)問(wèn)題，就不能按照既定的采掘程序和起止期限進(jìn)行生產(chǎn)，使過(guò)渡時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量都發(fā)生較大的變化。135第135頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一一般地說(shuō)，在地面小窯塌陷區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重、開(kāi)采第一水平和低沼氣礦井等條件下，采用壓入式通風(fēng)是比較合適的，否則，就不宜采用壓入式通風(fēng)。所以，抽出式通風(fēng)仍是當(dāng)前主要通風(fēng)機(jī)基本的工作方法。3.選擇礦井的通風(fēng)方式

新建礦井多數(shù)是在中央并列式，中央分列式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式等方式中進(jìn)行選擇。混合式是前幾種方式的發(fā)展，多在老礦井的改建、擴(kuò)建時(shí)使用。選擇礦井通風(fēng)方式一般是針對(duì)服務(wù)范圍來(lái)確定的。如果礦井的服務(wù)年限不長(zhǎng)(10～20a)，則服務(wù)范圍為整個(gè)礦井；如果礦井范圍較大，服務(wù)年限較長(zhǎng)(30～50a)，則只考慮頭15～25a的開(kāi)采范圍作為服務(wù)范圍；這時(shí)服務(wù)范圍往往是第一水平；或者包括第一、第二水平在內(nèi)。對(duì)于服務(wù)范圍之外的后期通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中只作粗略的考慮。136第136頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1)中央并列式的使用條件：煤層傾角大、埋藏深，但走向長(zhǎng)度不大(≤4km)，瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重，在此條件下，采用中央并列式是比較合理的。盡管存在著風(fēng)路較長(zhǎng)，阻力較大，采空區(qū)的漏風(fēng)較大的缺點(diǎn)，但對(duì)于瓦斯、自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井來(lái)說(shuō)，這并不很重要。同時(shí)，由于產(chǎn)生的阻力較大，通風(fēng)電力費(fèi)較大，進(jìn)風(fēng)與出風(fēng)兩井筒之間的漏風(fēng)較大，箕斗井回風(fēng)時(shí)外部漏風(fēng)較大等，這些缺點(diǎn)對(duì)走向不大的礦井來(lái)說(shuō)也不是一個(gè)很大的問(wèn)題。相反，由于煤層傾角大，總回風(fēng)石門(mén)長(zhǎng)度小，開(kāi)掘費(fèi)小，兩個(gè)井筒集中，便于開(kāi)掘，開(kāi)掘費(fèi)也較少，便于貫通，建井期限較短，采用中央并列式通風(fēng)方式，具有初期投資較少、出煤較快的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)它的護(hù)井煤柱較小，且便于延深井簡(jiǎn)，為深部通風(fēng)的準(zhǔn)備工作提供有利條件。137第137頁(yè)，共148頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2)中央分列式的適用條件：一般地說(shuō)，這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長(zhǎng)度不大(≤4km)，而且瓦斯，自然發(fā)火比較嚴(yán)重的新建礦井。與中央并列式相比，這種通風(fēng)方式的安全性要好，建井期限略長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大(多打一個(gè)出風(fēng)井，少掘一條總回風(fēng)石