礦井通風與安全

礦井通風與安全第1頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月礦井通風

時文玉

電話：4516514（辦）

4513060（宅）新疆煤炭工業(yè)安全技術(shù)培訓(xùn)中心

2003年7月第2頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月目錄第一章井下空氣

第二章通風系統(tǒng)

第三章礦用通風機第四章掘進通風

第五章礦井通風網(wǎng)絡(luò)分析

第六章礦井需風量與風量調(diào)節(jié)

第七章礦井空調(diào)

第八章通風測量

第九章通風質(zhì)量標準化標準第3頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論工作環(huán)境的特殊性①地表大氣與井下空氣靠自然通風和空氣擴散所進行的交換量很小，氧氣減少。②開采活動破壞了地層原始的平衡狀態(tài)：涌水和突水；有毒、有害氣體增加；熱量散發(fā)。③在礦物的采、掘、裝、運過程中，會產(chǎn)生粉塵，污染井下空氣。④井下無自然光源（陽光），照明條件差；井下各類機電設(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。第4頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論礦井通風的目的：1、供給井下充足的新鮮空氣；2、排除、沖淡井下有害有毒氣體；3、調(diào)解礦井氣候條件，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境；4、提高礦井的抗災(zāi)能力。新風（進風）：風流流入井下后，沒有經(jīng)過工作面前，成分沒有發(fā)生變化。污風或乏風（回風）：風流經(jīng)過工作面后，其成分發(fā)生了變化。第5頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月緒論通風技術(shù)和管理上的存在的漏洞是事故發(fā)生的一個主要原因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，因礦井通風問題引起瓦斯積聚的有288起，占事故總數(shù)的80％。其中通風系統(tǒng)存在問題的53起，局部通風機停風的56起，風量不足的56起，巷道局部無風的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7起。第6頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月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1－1干空氣的標準成分（p1)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44.009950.03141.27其它氣體

0.0030.01第7頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章井下空氣第一節(jié)井下空氣的成分井下空氣的主要成分：氧氣和氮氣及少量二氧化碳。氧氣：相對密度為1.11，人靜止狀態(tài)下耗氧量0.25l/min，工作時耗氧量1－3l/min；當濃度小于17％時，呼吸困難、心跳加快；當濃度小于15％時，無力進行勞動；當濃度小于12％時，有生命危險；當濃度小于3％時,立即死亡?！兑?guī)程》規(guī)定工作面進風流中>=20％氮氣：相對密度為0.97，微溶于水，不助燃，無毒。地層中涌出。當?shù)獨鉂舛壬邥r，意味著氧氣濃度的減少，可引起缺氧窒息。二氧化碳（略）后敘。第8頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月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。(特點見p2—4)其來源是爆破生成的炮煙、礦物氧化、火災(zāi)、爆炸，以及柴油機工作產(chǎn)生的廢氣等，有的井下天然存在。Co2:無色，略有酸味，相對密度1.52，不支持燃燒，對人的呼吸又刺激作用，10%以上有窒息危險(窒息特征略）?！兑?guī)程》規(guī)定：在采掘工作面進風流不得超過0.5％，在采掘工作面和采區(qū)的回風流中，不得超過1.5％，在礦井和一翼的總回風不得超過0.75％。第9頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月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)供給新鮮風流，使之達到安全濃度。CH4和CO2是礦內(nèi)有害氣體的主要成分，稀釋它們所需的風量最大，所以它們是確定礦井風量和工作面風量的主要依據(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入掘進工作面。當發(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的，應(yīng)佩帶自救器。

第10頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月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)物性參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)一、空氣的物性參數(shù)1．氣體常數(shù)pv=RT

干空氣的折合分子量Md為28.97，折合氣體常數(shù)Rd為287J/kg·K。水蒸汽的分子量Mv為18.015，氣體常數(shù)為461.5287J/kg·K。濕空氣的折合分子量和折合氣體常數(shù)與水蒸汽的分壓力有關(guān)；分壓力越大，則折合分子量越小，折合氣體常數(shù)越大。第11頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月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/kg·K，水蒸汽的定壓比熱為1.85kJ/kg·K。3．粘度動力粘性系數(shù)μ，單位：Pa·s運動粘性系數(shù)υ，單位：m2/s在0℃下，μ=1.6858×10-5Pa·sυ=1.30×10-5㎡/s在20℃下，μ=1.7946×10-5Pa·s,υ=1.49×10-5㎡/s第12頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章井下空氣二、空氣的狀態(tài)參數(shù)1．壓力p，單位：帕（Pa）1Pa=1N/㎡。1bar=105Pa，1atm=101324.96Pa。2．水蒸汽分壓力:將一定量的濕空氣中的水蒸氣抽出，使其保持與原來濕空氣相同的溫度和壓力，這時的水蒸氣的壓力叫水蒸氣分壓力；符號：Pv；同樣有干空氣分壓力Pd；空氣壓力等于水蒸氣與干空氣分壓力之和。3．密度與比容密度符號ρ，單位kg/m3。ρ=（1/287T）*（P-0·378Pν）Pa或ρ=0.465P/(273+t)kg/m3第13頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章井下空氣二、空氣的狀態(tài)參數(shù)4．干球溫度T＝t+273.15

t＝5(t’-32)/9T—熱力學(xué)溫度（絕對溫度）；t’—華氏溫度。5．含濕量d，單位g/kg(d.a)6．濕空氣的焓1kg干空氣的焓和0.001d水蒸汽的焓的總和：第14頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章井下空氣7、絕對濕度與相對濕度（1）、絕對濕度：單位體積空氣中所含水蒸氣質(zhì)量。符號：ρν；單位：kg/m3。（2）、相對濕度：空氣的水蒸氣的分壓力Pv與相同溫度下水蒸氣的飽和壓力Ps的比。即φ=（Pv

/Ps）100%；相對濕度的測量見第八章第15頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章井下空氣第三節(jié)井下氣候條件一、熱應(yīng)力指標人體在靜止狀態(tài)下產(chǎn)熱量大約70～100W，在水平巷道中行走能量消耗約290W。人體主要散熱方式：對流換熱、輻射、汗液蒸發(fā)決定人體表面散熱速度的因素主要有：空氣溫度、濕度、風速、平均輻射溫度。井下氣候標準：教材P11--12（規(guī)程102條）。第16頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月常用的熱應(yīng)力指標干球溫度:空氣一般溫度(Td).濕球溫度:溫度計包濕的溫度(Tw).有效溫度(tb)、導(dǎo)引溫度(tr)同感溫度:綜合指標.(見下圖）卡他度:衡量人體散熱指標.K=F/t其中k-卡它度值（毫卡/秒.平方厘米；F-卡它計常數(shù)（毫卡/平方厘米）；舒適k值：輕勞動：6；中等：8;繁重:10;SYT:第17頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風系統(tǒng)礦井通風系統(tǒng)是礦井通風機的工作方法、通風方式和通風網(wǎng)絡(luò)的總稱；主要由風機和通風網(wǎng)路兩部分組成。一、礦井通風方式1.中央式1)中央并列式（適用條件P13）2)中央分裂式(中央邊界式)（適用條件P15）2．對角式1）兩翼對角式（適用條件P15）2）分區(qū)對角式(簡稱分區(qū)式)（適用條件P15）3．區(qū)域式（適用條件P15）4．混合式適用條件P16）第19頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月a中央并列式b中央分列式c兩翼對角式d分區(qū)式第20頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月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21頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風系統(tǒng)二、主要通風機的工作方法主要通風機的工作方式有壓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22頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風系統(tǒng)三、選擇礦井通風系統(tǒng)的安全原則1．要有完整的獨立通風系統(tǒng)。每一通風系統(tǒng)至少有一個進風井和一個回風井。2．進風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風井，回風井則常是專用風井，裝有帶式輸送機的井筒和箕斗提升井不應(yīng)兼做風井。4．通風系統(tǒng)簡單，風流穩(wěn)定，易于管理。5．發(fā)生事故時，風流易于控制，人員便于撤出。6．所有礦井都要采用機械通風，礦井主要通風機必須安在地面。礦井不得采用局部通風機群作為主要通風機用。第23頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風系統(tǒng)三、選擇礦井通風系統(tǒng)的安全原則7．多風機并聯(lián)運轉(zhuǎn)時，其公用段阻力應(yīng)小于任一風機風壓的20％。8．開拓新水平的回風流應(yīng)能直接進入總回風道。每一個生產(chǎn)水平和采區(qū)，都必須布置單獨的回風道，實行分區(qū)通風。井下爆破材料庫、井下充電室、機電硐室必須有單獨的新鮮風流通過，回風風流應(yīng)引入回風巷。9．滿足防治瓦斯、火、塵和水對礦井通風系統(tǒng)的要求。10．盡量減少通風構(gòu)筑物設(shè)施和對角巷道的布置，以免引起大量漏風和防止風流發(fā)生反向。第24頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風系統(tǒng)四、通風系統(tǒng)圖與網(wǎng)絡(luò)圖（一）通風系統(tǒng)圖礦井通風系統(tǒng)圖必須標明以下內(nèi)容：1．礦井通風系統(tǒng)的風流路線和風流方向；2．各巷道、硐室和工作面的風量值與阻力值；3．通風、防火、防塵設(shè)施和各通風構(gòu)筑物的安裝地點，以及火區(qū)位置和范圍。4、通風部門要按季繪制，按月修改；開采幾個煤層必須有礦井通風系統(tǒng)圖和分層通風系統(tǒng)圖。第25頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第一節(jié)礦井通風系統(tǒng)（二）通風網(wǎng)絡(luò)圖（繪制步驟P21-22）

a通風系統(tǒng)圖b通風網(wǎng)絡(luò)圖圖2－3盤式斜井的通風系統(tǒng)圖和通風網(wǎng)絡(luò)示意圖[13]1，2，…，7——分支編號；①，②，…，⑤——節(jié)點編號第26頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)一、采區(qū)通風系統(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道，實行分區(qū)通風。2．回采和掘進工作面都應(yīng)獨立通風，有特殊困難必須串聯(lián)通風時應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。3．有突出危險的煤層，回采工作面嚴禁采用下行通風。4．掘進和回采工作面的進回風，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27頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)一、采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求7．傾斜運輸巷道中，不應(yīng)設(shè)置風門。8．掘進巷道與其它巷道貫通前，通風部門必須預(yù)先做好調(diào)整通風系統(tǒng)的準備工作，貫通后須立即調(diào)整系統(tǒng)，防止瓦斯積聚，待風流穩(wěn)定后，才可恢復(fù)工作。9．為了便于在火災(zāi)時控制風流、撲滅火災(zāi)和防止煙氣中毒事故，采區(qū)內(nèi)應(yīng)選擇適宜地點預(yù)設(shè)反風門或防火門。第28頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)二、采區(qū)上、下山的布置（一）上(下)山的數(shù)目每一采區(qū)至少要有兩條上(下)山，即運輸機上山及軌道上山，其中一條進風，一條回風。生產(chǎn)能力特大或瓦斯涌出量大，或上、下多區(qū)段同時生產(chǎn)，或有煤與瓦斯突出危險的采區(qū)，往往增開一條或多條通風行人上山。（二）進、回風上山的選擇軌道上山進風、運輸機上山回風運輸機上山進風、軌道上山回風（三）中央上山和邊界上山第29頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)三、關(guān)于采掘工作面串聯(lián)通風采、掘工作面都應(yīng)獨立通風；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面，掘進面和與其相鄰的掘進面，在獨立通風有困難時，在制定措施后，可以串聯(lián)通風，但串聯(lián)次數(shù)不得超過一次。在進人上述串聯(lián)工作面的風流中，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，嚴禁任何兩個工作面串聯(lián)通風。第30頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)四、長壁工作面通風系統(tǒng)的類型和特點（一）長壁采煤工作面進、回風巷的布置形式第31頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)四、長壁工作面通風系統(tǒng)的類型和特點（二）采用上行風或下行風下行風與順向通風聯(lián)邦德國1980年5月用下行風的采面占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。用下行風順向通風，與上行風相比，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32頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)五、采區(qū)的通風構(gòu)筑物為了保證井下風流沿設(shè)計的路線流動、各個用風地點得到所需風量，不得不在通風系統(tǒng)中設(shè)置一些通風構(gòu)筑物，以控制風流的方向和數(shù)量。采區(qū)內(nèi)的主要通風構(gòu)筑物有：風橋、擋風墻、風門和調(diào)節(jié)風窗。通風構(gòu)筑物的數(shù)量、位置和質(zhì)量對通風系統(tǒng)的安全性、可靠性、抗災(zāi)能力和經(jīng)濟效益起著十分重要的作用。第33頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章通風系統(tǒng)第二節(jié)采區(qū)通風系統(tǒng)六、局部反風礦井反風的目的：當井下一旦發(fā)生火災(zāi)時，能夠按需要有效地控制風流方向，確保安全撤離和搶救人員，防止火災(zāi)區(qū)擴大，并為滅火和處理火災(zāi)事故提供條件。礦井反風方式有全礦性反風、區(qū)域性反風和局部反風三種。當采區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，主要通風機保持正常運行，通過調(diào)整采區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)風門開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部部分巷道風流的反向，把火災(zāi)煙流直接引向回風道的反風方式，稱為局部反風。如果火災(zāi)發(fā)生在某一采區(qū)或工作面的進風側(cè)，應(yīng)當采用局部反風措施，防止火災(zāi)煙流進入人員匯集工作地點，減少災(zāi)害損失。第34頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月131112Fpr圖2－10局部反風示意圖[6]1——采區(qū)回風斜巷2——＋170m運輸大巷3——絞車硐室4——采區(qū)進風巷5——采區(qū)軌道下山6——采區(qū)專用反風巷7——采區(qū)膠帶輸送機下山8——采煤工作面回風巷9——采區(qū)變電所10——采煤工作面進風巷11——掘進工作面12——水泵房13——采煤工作面第35頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三章礦用通風機礦用通風機按其用途可分為：主要通風機輔助通風機局部通風機按其結(jié)構(gòu)和工作原理分為：離心式通風機軸流式通風機第36頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)通風機的構(gòu)造和原理一、離心式通風機1——進風口；2——工作輪；3——螺形機殼；4——前導(dǎo)器圖3－11——進風口；2——工作輪；3——螺形機殼；4——前導(dǎo)器[7]第37頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)通風機的構(gòu)造和原理圖3－2葉片出口構(gòu)造角[11]1——輪轂2——轉(zhuǎn)向3——葉片123第38頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)通風機的構(gòu)造和原理二、軸流式風機的構(gòu)造及工作原理圖3－3[7]第39頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3－4葉片安裝角第40頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)通風機的構(gòu)造和原理三、對旋式通風機的工作原理及特點KDZ型對旋軸流式通風機的結(jié)構(gòu)示意圖第41頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)通風機的構(gòu)造和原理對旋式風機有以下特點[18,19]：(1)對旋式系列風機是無靜葉軸流式風機，第二級風葉輪兼?zhèn)渲胀ㄝS流式風機中靜葉柵的功能，在獲得整直圓周方向速度分量的同時，并加給氣流的能量，使風機內(nèi)耗減少了，阻力損失降低了，從而達到普通軸流式通風機不能達到的高效率、高風壓、大風量，最大效率可達85%以上。(2)對旋式風機的性能好，高效區(qū)寬，駝峰區(qū)風壓平穩(wěn)，風流穩(wěn)定，在風機工作區(qū)間內(nèi)對旋式風機隨風量的增大輸入功率變化較??；氣流喘振與沖擊現(xiàn)象微弱，噪聲較低，在風機的工作區(qū)間內(nèi)其噪聲小于85ｄＢ(Ａ)。由于該機殼內(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)對旋式局部通風機可實現(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，最長可達約1500m。第42頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)通風機的構(gòu)造和原理四、主要通風機的使用要求1．主要通風機必須安裝在地面；裝有通風機的井口必須封閉嚴密，其外部漏風率在無提升設(shè)備時不得超過5％，有提升設(shè)備時不得超過15％。2．必須保證主要通風機連續(xù)運轉(zhuǎn)。3．必須安裝2套同等能力的主要通風機裝置，其中1套作備用：在建井期間可裝置1套通風機和1部備用電動機。備用通風機和備用電動機，必須能在10min內(nèi)開動。嚴禁采用局部通風機或風機群作為主要通風機使用。4．主要通風機至少每月由礦井機電部門檢查1次。改變通風機轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時，必須報技術(shù)負責人批準。5．在新安裝的主要通風機投入使用前，必須進行通風機性能測定和試運轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少進行1次性能測定。第43頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)主要通風機的附屬裝置一、風硐（作用、要求P45）二、擴散器(擴散塔)三、防爆門(防爆井蓋)四、反風裝置第44頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)主要通風機的附屬裝置四、反風裝置主要的反風方法有：

1．設(shè)專用反風道反風。

2．軸流式風機反轉(zhuǎn)反風。

3．利用備用風機的風道反風(無反風道反風)。

4．調(diào)整動葉安裝角進行反風。第45頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3－5軸流式風機反風道反風[6]第46頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3－7軸流式風機無反風道反風[7]第47頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)主要通風機的附屬裝置對反風裝置的要求：1、生產(chǎn)礦井主要通風機必須裝有反風設(shè)施；2、結(jié)構(gòu)簡單，堅固可靠，漏風少；3、定期進行檢修，確保反風裝置處于良好狀態(tài)；4、所有操作開關(guān)應(yīng)集中安設(shè)，動作靈活可靠，能在10min內(nèi)改變巷道中風流方向；5、風流方向改變后，主要通風機的供給風量，不應(yīng)小于正常風量的40％。6、每季度至少檢查1次反風設(shè)施，每年進行1次反風演習(xí)；當?shù)V井通風系統(tǒng)有較大變化時，也應(yīng)進行1次反風演習(xí)。

第48頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)通風機的實際特性曲線第49頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)自然風壓及其利用第50頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月自然通風引起風流反向圖E第51頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題1、井下空氣與地面空氣有哪些區(qū)別？2、井下有哪些有害有毒氣體？《規(guī)程》規(guī)定安全濃度各是多少？3、礦井通風方式有哪幾種？4、通風系統(tǒng)圖的內(nèi)容有哪些要求？5、什么叫串聯(lián)通風？危害有哪些？《規(guī)程》有什么規(guī)定？6、主扇有哪些附屬裝置？哪些附加裝置？通風構(gòu)筑物有哪些？7、反風方法有哪幾種？全礦性反風條件是什么？第52頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題8、主扇的安裝、使用有那些要求？9、主扇的工作方法有哪幾種？一般使用哪一種？10、《規(guī)程》對井下工作場所的溫度是如何規(guī)定的？第53頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第四章掘進通風4-1生產(chǎn)礦井掘進通風一、掘進通風方法（一）利用礦井總風壓通風1．

用縱向風墻或風幛導(dǎo)風2．

利用風筒導(dǎo)風3．

利用平行巷道通風利用總風壓通風的優(yōu)點是安全可靠，管理方便，但須有足夠的風壓以克服通風承阻力，其缺點是漏風大、有效風量率低，只適用于短距離掘進巷道或兩條長距離巷道同時掘進。第54頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1生產(chǎn)礦井掘進通風利用礦井總風壓通風4－14－2[5][5]第55頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1生產(chǎn)礦井掘進通風一、掘進通風方法（二）使用局部通風設(shè)備通風掘進用的局部通風設(shè)備：1．

引射器2．

局部通風機局扇的工作方式：1、壓入式2、抽出式3、混合式

第56頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月

第57頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1

生產(chǎn)礦井掘進通風二、掘進通風的安全要求1．掘進巷道應(yīng)采用礦井全風壓通風或局部通風機通風，不得采用擴散通風。一臺局部通風機不得同時向兩個掘進工作面供風。2．局部通風機必須由指定人員負責管理；壓入式局部通風機及起動裝置必須安裝在進風巷道中，距回風口不得小于10米，局部通風機吸入風量必須小于局部通風機安裝地點的供風量。進風流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^0．5％。3．抽出式局部通風機，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機；第58頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1生產(chǎn)礦井掘進通風二、掘進通風的安全要求4．除塵風機、抽出式局部通風機和位于掘進工作面附近100m范圍內(nèi)的壓入式局部通風機，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，掘進通風方式不得采用混合式。煤巷、半煤巖巷的掘進通風方式，都應(yīng)采用壓入式。采用混合式通風，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，所有掘進工作面的局部通風機，都應(yīng)裝設(shè)“三專、兩閉鎖”設(shè)施。第59頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1生產(chǎn)礦井掘進通風三、獨頭巷道停風和恢復(fù)通風、送電的安全措施1．獨頭巷道的局部通風機必須保持經(jīng)常運轉(zhuǎn)，臨時停工時，也不得停風。如果因臨時停電或其它原因，局部通風機停止運轉(zhuǎn)，風電閉鎖裝置立即切斷局部通風機供風巷道的一切電氣設(shè)備的電源，人員撤至全風壓通風的進風流中，獨頭巷道口設(shè)置柵欄，并接明顯警標牌，嚴禁人員入內(nèi)。2．停風的獨頭巷道，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)正常通風后，必須由電工對獨頭巷道中的電氣設(shè)備進行檢查，證實完好時，方可人工恢復(fù)局部通風機供風的巷道中的一切電氣設(shè)備的電源。第60頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1生產(chǎn)礦井掘進通風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流與全風壓風流混合處，經(jīng)常檢查瓦斯?jié)舛龋?3)排放瓦斯時，嚴禁局部通風機發(fā)生循環(huán)風；(4)排放瓦斯時，獨頭巷道的回風系統(tǒng)內(nèi)，必須切斷電源，撤出人員；還應(yīng)有礦山救護隊在現(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)局部通風機的正常通風。第61頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1建井時期的通風系統(tǒng)按階段性特點分類：1、井第62頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第五章礦井通風網(wǎng)絡(luò)分析第一節(jié)井下風流的能量方程壓能+位能+動能=風流總能量第63頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力一、風流的流動狀態(tài)風流的流動狀態(tài)：層流Re=（v·d）/ν≤2000完全紊流Re≥10000過渡紊流2000＜Re＜10000井下巷道中的風流在最低風速為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)。只有當采空區(qū)漏風時，才可能屬于層流狀態(tài)。第64頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力二、完全紊流狀態(tài)下的摩擦阻力完全紊流狀態(tài)下，風流的摩擦阻力與風量的平方成正比。

此式稱為完全紊流狀態(tài)下的摩擦阻力定律。巷道的摩擦風阻計算：

第65頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力壓力單位及換算關(guān)系：1、1㎏f=9·8N㎏f—公斤力；N—牛頓；2、1Pa=1N/m2

Pa—帕斯卡；3、1㎜H2O=1㎏f/m2=9·81N/m2；4、1bar=100000Pa；5、1atm=760㎜Hg=101·325kPa（千帕）

atm—標準大氣壓；㎜Hg—毫米汞柱；第66頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力摩擦阻力計算（1）、例：某礦總回風巷，L=2000m，梯形斷面，U型鋼支護S=8m2Q=50m3/s,

α=0.0177kg/m3,求該巷道的摩擦風阻、摩擦阻力，設(shè)主扇總效率=06，為克服這段巷道阻力，一年耗電多少度？解：1）、梯形周長U=4.16√S=11.77mS2)摩擦風阻計算：Rf=αLU/S3=0.814kg/m7第67頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力3)、摩擦阻力：hf=RfQ2=0.814*502=2035Pa；4）、主扇耗電功率：N=hfQ/1000η=2035*50/1000*0.6=169.6Kw;5)、年耗電量及電費：W=N360*24*0.36=1465344*0.36=52.8萬元;（2）、如改成三心拱砌碹,即α=0.00417kg/m3,其它不變,求阻力和年耗電量。1）、三心拱周長：U=3.85√S=10.89m;2)阻力計算:hf=RfQ2=(0.00417*2000*10.89/83)502=443Pa第68頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力2)：N=hfQ/1000η=443*50/1000*0.6=36.9Kw;2)W=N360*24*0.36=36.9*360*24=318816*0.36=11.5萬元;比較:由以上計算可知:1、巷道支護形式不同，摩擦阻力大不相同；2、巷道支護形式改變后，節(jié)約電費一項高達:52.8-11.5=41.3萬元,僅為原來的21.8%,但這里巷道改造費用沒有計算,應(yīng)權(quán)衡利弊而決策。第69頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力三、局部阻力在風流流動過程中，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，從而引起風流的流速大小、方向、或分布的變化或產(chǎn)生渦流等，造成風流的能量損失，稱為局部阻力。紊流狀態(tài)下的局部阻力與風量的平方成正比，即：

第70頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)通風阻力四、降低通風阻力的措施1．降低摩擦阻力系數(shù)。盡量選擇α小的支護方式，注意施工質(zhì)量，盡可能使巷道壁面平整光滑。2．擴大巷道斷面。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)風量過于集中，盡可能使礦井的總進風早分開，使礦井的總回風晚匯合。6．對于風速高、風量大的井巷，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)風板。風筒要懸掛平直。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，把正對風流的固定物體做成流線形。第71頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)風網(wǎng)的基本性質(zhì)一、風網(wǎng)中風流的基本定律質(zhì)量守恒定律：

Q1＋Q2＝Q3＋Q4或Q1＋Q2－Q3－Q4＝0

第72頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)風網(wǎng)的基本性質(zhì)一、風網(wǎng)中風流的基本定律能量守恒定律：

h1＋h5－h(huán)4－h(huán)3=0通風阻力定律第73頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月

第三節(jié)風網(wǎng)的基本性質(zhì)二、簡單風網(wǎng)的基本性質(zhì)（一）串聯(lián)風網(wǎng)根據(jù)風量平衡定律，串聯(lián)風路的總風量等于各條分支的風量，即：Q＝Q1＝Q2＝…＝Qn

根據(jù)風壓平衡定律，串聯(lián)風路的總通風阻力等于各條分支的通風阻力之和，即：

h＝h1+h2+…+hn

串聯(lián)風路的總風阻等于各條分支的風阻之和，即：第74頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)風網(wǎng)的基本性質(zhì)二、簡單風網(wǎng)的基本性質(zhì)（二）并聯(lián)風網(wǎng)根據(jù)風量平衡定律，并聯(lián)風路的總風量等于各條分支的風量之和，即：

根據(jù)風壓平衡定律，并聯(lián)風路的總通風阻力等于各條分支的通風阻力，即：h＝h1＝h2＝…＝hn

并聯(lián)風路的總風阻與各條分支的風阻的關(guān)系：

第75頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)風網(wǎng)的基本性質(zhì)三、復(fù)雜風網(wǎng)的數(shù)值解算在復(fù)雜風網(wǎng)中，風流的流動必須遵守風量平衡定律、風壓平衡定律和通風阻力定律。

B條分支、N個節(jié)點，基本回路數(shù)為M＝B－N＋1?？梢越－1個獨立的節(jié)點風量平衡方程、M個獨立的回路風壓平衡方程、B個獨立的風量與通風阻力關(guān)系方程。整個風網(wǎng)的獨立方程數(shù)目為2B。風流自然分風解算時，待求的未知數(shù)：B條分支的風量和B條分支的通風阻力。礦井通風網(wǎng)絡(luò)也可以解算某些分支風量已知時，應(yīng)對通風網(wǎng)絡(luò)風阻的調(diào)節(jié)。此時，可將已知風量的分支的風阻作為未知量，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。第76頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)風網(wǎng)的基本性質(zhì)

三、復(fù)雜風網(wǎng)的數(shù)值解算自然分風的解算方法：回路風量法節(jié)點風壓法在建立的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量法是以M個回路風量為基本未知量的求解方法。首先將通風阻力定律的B個方程代入風壓平衡方程，則M個風壓平衡方程中包含B個分支的風量。這B個分支風量可全部用M個余分支風量表示。在求得回路風量后，可由節(jié)點風量平衡方程直接求得各分支的風量，再由通風阻力定律直接求出各分支的通風阻力。第77頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)風網(wǎng)的基本性質(zhì)三、復(fù)雜風網(wǎng)的數(shù)值解算節(jié)點風壓法是以節(jié)點的全壓為基本未知量的解算方法。它先求解以節(jié)點風壓為未知量的方程組，再由節(jié)點風壓計算各分支的風量和通風阻力。分支的通風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量用各節(jié)點風壓來表示。將分支風量的表達式代入節(jié)點風量平衡方程，就得到了以N個節(jié)點風壓為未知量的N個方程，即以節(jié)點風壓為未知量的方程組。由各節(jié)點風壓可確定各分支的通風阻力，由通風阻力又可計算各分支的風量。解算按需分風問題，先解算自然分風區(qū)，再進行阻力調(diào)節(jié)最常用的方法是關(guān)鍵路徑法。所謂關(guān)鍵路徑是指進回風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行增阻調(diào)節(jié)，使全風網(wǎng)的阻力平衡，實現(xiàn)按需分風。第78頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦井總風阻與礦井等積孔一、礦井總風阻礦井通風總阻力與礦井總風量的平方成正比，比例系數(shù)稱為礦井總風阻。

多個主要通風機同時工作時的礦井總風阻：第79頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦井總風阻與礦井等積孔二、礦井等積孔用礦井風阻R表示通風難易程度不夠形象，所以常用等積孔表示礦井通風的狀況。等積孔與礦井總風阻之間有如下關(guān)系：式中A表示礦井等積孔，單位m2，R表示礦井總風阻，單位㎏/m7。用工程制單位計算時:A=0.38/√R;其中R單位為:㎏fs2/m8第80頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月§4-2礦井總風阻與礦井等積孔例:某礦測得總阻力h=280㎜H2O,總風量Q=80m3/s,求總風阻R和礦井等積孔A。解：1）、R=h/Q2=280*9·8/802=0·43㎏/m7；

2）、A=1·19/√R=1·19/√0·43=1·8㎡；礦井通風難易標準：1、容易：R<0·036；A>2；2、中等：R=0·036--0·114；A=1—2；3、困難：R>0·114；A<1m2。(R--㎏fs2/m8)

以上計算可知，該礦為中等通風難易程度。第81頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)礦井總風阻與礦井等積孔第82頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與風量調(diào)節(jié)第一節(jié)礦井需風量一、礦井總風量計算方法1、按同時下井最多人數(shù)計算：Qkj=4NKkt（m3/min）

Kkt—通風系數(shù)（配風的不均勻性）一般取1·2--1·25。2、按井下各用風量之和計算：Qkj=（Qc+Qj+Qd+Qq）Kkt（m3/min）第83頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與風量調(diào)節(jié)二、采煤工作面風量計算方法1、按瓦斯、二氧化碳涌出量計算：Qci=100*qwci*KctiKcti—采煤工作面風量備用系數(shù)；一般?。簷C采1·4--1·6；炮采1·6—2·0。2、按工作面溫度計算：Qci=60*Vci*SciVci按86頁表6—1取值3、按采煤工作面人數(shù)計算：Qci=4N4、按《規(guī)程》要求進行驗算：15*Sci<=Qci<=240*Sci第84頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與風量調(diào)節(jié)三、掘進工作面風量計算方法1、按瓦斯、二氧化碳涌出量計算：Qji=100*qwji*Kjti風量系數(shù)取1·6—2；2、按一次放炮炸藥消耗量計算：Qji=25*Ai3、按局扇的風量之和計算：Qji=Qi*I4、按人數(shù)計算：Qji=4N5、按《規(guī)程》要求驗算：（1）、巖石巷道：9Sji<=Qji<=240Sji（2）、煤巷半煤巷：15Sji<=Qji<=240Sji（m3/min）第85頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與風量調(diào)節(jié)第二節(jié)礦井漏風及控制措施一、漏風的危害（1）、減少有效風量，增加電耗；（2）、不能排除有害有毒氣體和礦塵，引起窒息、中毒事故，發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸事故和煤炭自燃等災(zāi)害。二、漏風的分類：（1）、外部漏風；（2）、內(nèi)部漏風。三、礦井有效風量與礦井有效風量率1、礦井有效風量：井下各工作面實際風量的總和。Qx=ΣQi第86頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與調(diào)節(jié)2、礦井有效風量率：指礦井有效風量與主扇風量的百分比；Pefo=（Qx/Qt）100%3、礦井內(nèi)部有效風量率：礦井有效風量與總風量的百分比；Qefi=（Qx/Qk）100%4、礦井外部漏風率：指外部漏風量與主扇風量的百分比；Plo=（Qw/Qt）100%5、《規(guī)程》規(guī)定：1）、內(nèi)部有效風量率不小于80%；2）、外部漏風率無提升設(shè)備不大于5%，有提升設(shè)備不大于15%。第87頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與調(diào)節(jié)三、控制漏風措施1、選擇科學(xué)、合理的開拓開采、通風方式；2、加強主善附屬裝置的管理；3、嚴格控制進回井、進回風巷間的漏風；4、加強井下通風構(gòu)筑物的管理；5、采空區(qū)及時封閉，必要時采取注漿、灑漿等措施，放采空區(qū)漏風；6、煤倉必須貯存一定的煤量，以防止漏風；第88頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與調(diào)節(jié)第三節(jié)風量調(diào)節(jié)一、局部風量調(diào)節(jié)1、增阻調(diào)節(jié)：在阻力小的巷道按設(shè)調(diào)節(jié)風窗。該方法施工簡單、工程量小、易于調(diào)節(jié)；但能增加礦井總阻力，減少總風量，而且減少的多，用風地點增加的少。風窗面積計算96頁6—26式。2、降阻調(diào)節(jié)：在阻力大的巷道中擴大斷面、改變支護形式以增加風量。該方法能減小礦井總風阻，增加總風量；但總增加量小于降阻巷道的增加量，使并聯(lián)分支風量減小，并且工程量大，投資大，工期長。第89頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章礦井風量與風量調(diào)節(jié)3、增壓調(diào)節(jié)法：在需增加風量的巷道按輔扇。該方法能增加礦井總風壓、總風量；施工快、工期短；但管理復(fù)雜、安全性差，電費高。注意事項如下：（1）、必須按在進風中，一般要設(shè)風門、繞道；（2）、按設(shè)地點要求圍巖完好，防漏風、防循環(huán)風；（3）、要有專人管理，進風口瓦斯不得超過0·5%；主扇停前先停輔扇；輔扇停時馬上開啟自動風門。第90頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月·第六章礦井風量與風量調(diào)節(jié)二、總風量調(diào)節(jié)1、改變主扇特性：（1）、改變主扇轉(zhuǎn)速；（2）、改變?nèi)~片角度；2、改變礦井總風阻：（1）、開礦前期，離心式主扇設(shè)閘門；軸流式主扇減小葉片角度；（2）、開礦后期改換主進、回風巷支護形式，擴大巷道斷面第91頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章礦井空調(diào)第一節(jié)影響礦井氣候的因素一、地表大氣二、風流的自壓縮熱每垂直向下流動100米，其溫升約為1℃。第92頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月圍巖散熱15m20m溫度深度變溫帶恒溫帶增溫帶0℃10℃20℃第93頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第94頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月

22

24

26

28

30

32

34

36

巖溫/℃

深度/m

10

20

30

1天

38天

363天

10年

1年

18年

20

18

第95頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月機電設(shè)備的散熱有用功開工率（1）通風機（2）提升機（3）照明燈（4）水泵（5）采煤機和掘進機第96頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月其它熱源的放熱人體散熱量休息時 90～115Ｗ

輕度體力勞動時 250Ｗ

中等體力勞動時 275Ｗ

繁重體力勞動時 470Ｗ 運輸中煤炭及矸石的散熱、熱水的散熱、氧化放熱和炸藥爆炸放熱。第97頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月常用的熱應(yīng)力指標干球溫度:空氣一般溫度(Td)濕球溫度:包濕溫度(Tw)有效溫度導(dǎo)引溫度同感溫度卡他度:衡量人體散熱指標.第98頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第99頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)改善礦內(nèi)氣候條件的一般措施通風降溫（1）增加風量。（2）選擇合理的礦井通風系統(tǒng)。（3）改革通風方式。采用Ｅ型通風、Ｗ型通風和下行風等通風方式。第100頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月風量與風溫關(guān)系第101頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月改革通風方式Ｕ型通風：上行風與下行風Ｅ型通風Ｗ型通風第102頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月改革采煤方法和頂板管理（1）集中生產(chǎn)。（2）后退式采煤法。（3）傾斜長壁式采煤法。（4）充填法管理頂板。第103頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月井下熱水的治理熱水排放的基本原則：排水路線盡量避開進風路線，熱水不要暴露。熱水排放的措施：

（1）地面鉆孔把熱水直接排到地面。

（2）回風井排水，避免熱水對進風流加熱。

（3）利用隔熱管道或加隔熱蓋板的水溝導(dǎo)水。

（4）開掘?qū)ｉT的熱水排水巷。第104頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月其它技術(shù)措施（1）減少采空區(qū)漏風（2）隔熱措施（3）壓氣降溫（4）冰塊降溫（5）煤壁注水預(yù)冷煤層（6）礦工個體保護第105頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)人工制冷降溫蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的工作過程：壓縮過程冷凝過程減壓過程吸熱過程第106頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月載冷劑與輸冷管道常用的載冷劑：水鹽水：氯化鈉或氯化鈣鹽水溶液，乙二醇、丙二醇等有機化合物的水溶液。常用保冷材料有：膨脹珍珠粉、泡沫玻璃、泡沫石棉、聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料等第107頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月高低壓換熱器圖11-2-8高低壓換熱器示意圖第108頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月礦用空氣冷卻器直接接觸式b二級噴霧式空氣冷卻器a一級噴霧式空氣冷卻器圖5－7－5噴霧式空氣冷卻器示意圖圖5－7－6暗井立式噴霧空氣冷卻器示意圖圖5－7－7移動式噴霧空氣冷卻器示意圖第109頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月礦用空氣冷卻器表面式第110頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月礦用空氣冷卻器工作面空氣冷卻器第111頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第112頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月局部制冷系統(tǒng)示意圖第113頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量第一節(jié)空氣參數(shù)測量一、壓力測量（一）、測絕對壓力1、什么叫絕對壓力？以絕對真空為零點起算的壓力，稱為絕對壓力，一般用符號P表示。2、工具：水銀氣壓計、空盒氣壓計等。3、點壓力種類及關(guān)系（1）、種類：P全、P靜、P速，又P速=（1/2）ρV2

單位：Pa。第114頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量（2）、三者關(guān)系：抽出、壓入式均為：P全=P靜+P速；注：某點的絕對壓力均為正值。（二）、測相對壓力1、什么叫相對壓力？以當?shù)卮髿鈮簽榱泓c起算的壓力，稱為相對壓力（也稱表壓力），一般用h表示。2、工具：壓差計、皮托管、橡膠軟管等。第115頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量3、種類及關(guān)系（1）、種類：h全、h靜、h速；單位：Pa。（2）、關(guān)系：1）、壓入式：h全=h靜+h速；2）、抽出式：h全=h靜-h速。注：1）、某點的相對壓力有正、負之分，2）、全壓、速壓有方向性，而靜壓無方向性；（皮托管制造利用此特點）第116頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章通風測量二、溫度、濕度測量（一）溫度測量1、時間要求：8：00～16：002、測點要求：（1）、掘進：工作面2m；（2）、長壁采面：距回風口15m；（3）、硐室：回風口；3、測量、讀數(shù)要求：溫度計盡量遠離人體；讀數(shù)先讀小數(shù)后讀整數(shù)。第117頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章通風測量三、濕度測量：1、儀器：手搖濕度計、蒸溜水、秒表；2、測法及步驟：（1）、測點同測溫度相同；（2）、在測點取出濕度計，用滴管濕潤濕球溫度計；（3）、在測點寬暢處以速度150次/min搖動濕度計（±5次）；（4）、讀數(shù)：先讀t濕，后讀t干，先讀小數(shù)后讀整數(shù)。第118頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章通風測量3、計算方法：例：某礦采煤工作面手搖濕度計干溫度計t讀數(shù)為22°C，濕溫度計t‘讀數(shù)為20°C，求該空氣的相對濕度φ。解：Δt=

t-

t’=22°-20°=2°C根據(jù)t’（縱坐標）和Δt（橫坐標）查表得φ=83%，則該采煤工作面的空氣相對濕度為83%。第119頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章通風測量三、有害、有毒氣體測定1、儀器：有害氣體：光學(xué)瓦檢器；有毒氣體：抽氣唧筒、檢定管秒表等；2、有毒氣體測定要求：（1）、1次性檢定管必須在有效期內(nèi)；（2）、要求送氣均勻，時間準確；（3）、讀最高變色刻度。第120頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量第二節(jié)風速、風量測量一、風速及特點1、什么叫風速：指單位時間內(nèi)風流流過的路程，一般用V表示，單位：m/s。2、風速特點：由于空氣有粘性，風流流動有摩擦，所以巷斷面風速分布不均勻，風速測定必須測得平均風速。一般用風速分布系數(shù)進行換算。既Kv=V均/V大，公式變形得：

V均=Kv*V大其中Kv計算中因巷道支護形式不同而不同

(1)、砌碹：Kv=0.8—0.86;第121頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量(2)、木支架:Kv=0.68—0.82;(3)、錨竿支護:Kv=0.74—0.81。二、常用測定方法（一）、側(cè)身移動法1、所用儀器：風表（低速：0.1-0.5,中速:0.5-8,高速:8m/s以上)、秒表、計算器。2、要求（1）、測風站要求1）、主要進、回風巷都要設(shè)立永久性測風站；

第122頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量2）、測風站必須在直巷中，前后各10米不得有拐彎和斷面變化，不得堆積雜物；3）、測風站必須是規(guī)整的幾何形狀，長度不小于4米；4）、必須有記錄牌，并按要求及時登記。（2）、測風要求1）、持表手的胳膊必須伸直，遠離身體；2）、表開關(guān)、計時秒表必須同步；3）、風表移動速度要均勻；4）、測風時間必須1分鐘以上；第123頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量5）、同一斷面必須測2次以上，誤差不大于5%，取平均數(shù)。3、計算及校正（1）、計算：V表=表讀數(shù)/測風時間；如：表讀數(shù)450米（轉(zhuǎn)），測風時間100秒。則：V表=450/100=4.5(米/秒)(2)、校正風表機械摩擦和人身面積兩項校正如下：第124頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量1）、風表校正曲線與校正方程VzVb246024曲線計算出V表后可直接由校正曲線查得V真。a.第125頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量b.由風表校正方程計算如校正方程為:Vz'=0.35+0.98Vb由前例Vb=4.5m/s,代入方程得:Vz'=0.35+0.98*4.5=0.35+4.41=4.76m/s(注:計算時一般保留2位小數(shù)。)

c、人體誤差校正校正公式：Vz=（S-S人）Vz‘

/S，S人一般取0.4m2.(注:巷道面積越大,人體影響越小)如:1.巷道面積為2m2時,上例為:第126頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量Vz=(2-0.4)4.76/2=3.815(m/s);2、當S=12m2時，Vz=(12-0.4)4.76/12=4.6(m/s);三、風量計算方法1、什么叫風量？單位時間內(nèi)風流流經(jīng)體積巷道的數(shù)量。它等于巷道斷面積與平均風速的乘積。一般用Q表示。即：Q=60SVz單位：一般為m3/min，阻力計算時為m3/s，當直接計算風量時：Q=60（S-0.4)Vz'第127頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量四、風速、風量、阻力計算實例例：某礦總回風巷測風站為梯形斷面，上寬1.6m,下寬1.75m,巷高1.8m,測風員用中速風表側(cè)身移動法測得讀數(shù)為215m,測風時間60秒,該風表校正方程為:Vz‘=0.33+0.98Vb,風阻為0.5N.S2/m8,試計算該測風站的風速(m/s)、風量(m3/min)阻力(Pa)各是多少？第128頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量解：1）、St=（1.6+1.75)1.8/2=3.02(m2)S半園=b(h+0.39b);

S三心=b(h+0.26b);其中b—巷寬(m),h—拱基高(m);2)、表風速計算：Vb=215/60=3.7(m/s)3)、計算Vz‘：Vz‘=0.33+0.98Vb=0.33+0.98*3.7=3.96(m/s);第129頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第八章：通風測量4)、計算Vz：Vz=（S-0.4)Vz‘/S=(3.02-0.4)3.96/3.02=3.44(m/s);5)、計算風量Q：Q=60SVz=60*3.02*3.44=623.33(m3/min)6)、計算阻力hz:hz=RQ2=0.5*(623.33/60)2=54(Pa).答:該回風巷風速為3.44m/s;風量為623.4m3/min;阻力為54Pa。第130頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準一、主扇及機房要求（一）、設(shè)備性能1、主扇的緊固件、聯(lián)軸器、軸承、傳動裝置等符合標準（8分）；2、機體、風門不漏風（6分）；3、指示儀表齊全、完好（4分）；（主要指水柱計、電流表、電壓表、軸溫計等）4、定期進行技術(shù)測定（6分）（性能測定5年一次，一臺不測定不得分）5、主扇的電控設(shè)備過流和無壓釋放保護裝置動作可靠，整定合格，接地良好，電阻符合規(guī)定（2Ω）第131頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準（二）、安全設(shè)施1、必須配備兩臺同等能力的主扇，備用的必須能在10分鐘內(nèi)啟動（12分）；2、應(yīng)有可靠的雙回路供電（10分）；3、必須有反風裝置，并符合《規(guī)程》規(guī)定（10分鐘內(nèi)反風，反風量不少于正常風量的40%），定期進行試驗（每年進行一次）；（8分）第132頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準（三）、機房與環(huán)境1、機房內(nèi)外窗明幾凈，整潔衛(wèi)生，無雜物、積水（3分）；2、門口應(yīng)有”非工作人員禁止入內(nèi)“警告牌（1分）；3、機房內(nèi)有直通礦值班室電話（3分）；4機房內(nèi)外線路整齊，電纜溝內(nèi)無雜物（2分）；5、有備件、專用工具，并擺放整齊（2分）；6、配備2—4個合格、有效滅火器，0·2m3以上放火砂。第133頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準（四）、規(guī)章制度必須要有：1）、崗位責任制；2）、交接班制；3）、操作規(guī)程；4）、巡回檢查制度；5）、要害場所管理制度；6）、設(shè)備包機制；7）、定期維護制；8）、管理干部上崗制，并明文張貼或選購。第134頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準（五）、資料與記錄1、機房內(nèi)張掛：1）、巡回檢查圖；2）、反風系統(tǒng)圖；3）、供電系統(tǒng)圖；4）、設(shè)備技術(shù)特征圖片（4分）。2、資料完整：應(yīng)有安裝總圖、易損零件圖、技術(shù)測定資料、儀表校驗及安全保護裝置整定試驗資料（7分）。3、記錄在案資料：有運行日志、交接班記錄、設(shè)備檢察記錄、事故記錄、出入要害場所登記本（4分）。第135頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準（六）、值班人員1、有專職值班員，每班不得少于2人，并保持相對穩(wěn)定（1分）；2值班人員具有初中以上文化程度，經(jīng)培訓(xùn)并持證上崗（2分）；3、值班人員要熟悉業(yè)務(wù)，做到“三好、四會”（即管好、用好、修好，會操作、會維修、會保養(yǎng)、會處理一般故障）第136頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準二、礦井通風系統(tǒng)1、礦井必須有完整的獨立的通風系統(tǒng)，改變一翼、水平和采區(qū)通風系統(tǒng)，要按《規(guī)程》要求，并履行報批、備案手續(xù)（15分）；2、實行分區(qū)式通風沒有違規(guī)的串聯(lián)、擴散通風、老塘通風，爆破材料庫有全風壓的獨立通風系統(tǒng)（15分）；3、巷道貫通時，有符合《規(guī)程》規(guī)定措施（10分）；（《規(guī)程》108條規(guī)定）（1）、貫通前，綜掘50米、炮掘20米前，第137頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準必須停止一個掘進面做好調(diào)風準備；（2）、貫通時，必須有專人現(xiàn)場指揮，停掘的工作面必須照常通風、警戒、測瓦斯，只有兩工作面面都在1%以下才能進行爆破。（3）、貫通后，加強支護，立即調(diào)風，風流正常后才能恢復(fù)工作。（4）、間距小于20米的平行巷道的聯(lián)絡(luò)巷貫通，必須遵守以上規(guī)定。4、采、掘工作面的作業(yè)規(guī)程有符合《規(guī)程》要求的通風設(shè)計，各用風地點的實際風量、風速符合要求（25分）。第138頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準5、礦井有效風量率不低于85%。6、風井防爆門符合規(guī)定；井下各類巷道支護完好，斷面符合通風、行人、運輸?shù)摹兑?guī)程》規(guī)定，巷道失修率不大于7%（20分）。7、反風裝置及要求同前述（5分）三、局扇1、安裝、使用、管理，符合《規(guī)程》規(guī)定（20分）。2、吸風口有風罩，吊掛或墊高局地面、軌道30厘米以上（20分）。第139頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準3、掘進工作面風量、風速符合《規(guī)程）規(guī)定（20分）。4、未安裝安全監(jiān)測系統(tǒng)的煤、半煤巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面，必須有“兩閉鎖”；無瓦斯涌出的巖巷掘進必須安裝風電閉鎖裝置，為安裝安全監(jiān)測系統(tǒng)的采煤工作面，必須安裝瓦斯電閉鎖裝置（10分）。5、風筒吊掛達到“兩靠一直”，嚴密不漏風（手距風筒接頭20毫米不感到漏風）出風口到工作面達到《規(guī)程》要求（5～7米），無死彎（急傾斜煤層小眼掘進除外）（30分）。第140頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準四、通風設(shè)施（井下通風構(gòu)筑物）1、永久密閉：（1）、用不燃材料，嚴密不漏氣，厚度0·5米以上，位置合理（20分）；（2）、密閉前無瓦斯積聚（20分）；（3）、密閉前5米支護完好、無片幫冒頂、無雜物、淤泥、積水等（30分）；（4）、密閉墻掏槽0·2米以上，見硬底、硬幫，與巖煤接實（10分）。第141頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準（5）、密閉墻平整（1㎡內(nèi)凹凸不大于10㎝），不得有重縫、空縫、裂縫（8分）；（6）、密閉內(nèi)有水，設(shè)反水管或反水池；自燃發(fā)火密閉設(shè)措施孔、監(jiān)測孔，平時封閉嚴密（10分）；（7）、密閉前設(shè)柵欄、警標和檢查記錄牌（5分）；2、永久風門：（1）、每組不少于兩道。行車的間距不小于一列車長度；行人的不小于5米（受限巷道除外）；第142頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準進、回風巷之間的必須設(shè)反向風門（3分）。（2）、風門能自動關(guān)閉；行車、斜巷運輸風門能自動開關(guān)，否則要有專人管理（15分）；（3）、風門墻要掏槽，見硬底、硬幫并接實，平整、無重縫、裂縫；門框、門扇不歪斜，其間要有襯墊（不透光為準），保持嚴密不漏風（40分）；（4）、風門水溝要設(shè)反水池或風簾，通車風門要設(shè)底坎，電纜孔要堵實嚴；前后5米內(nèi)支護完好，無雜物、淤泥、積水（15分）。第143頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準3、永久風橋：（1）、用不燃材料建筑，平整不漏風（手觸無風）（40分）；（2）、風橋兩端與巷道接口嚴密充填結(jié)實；前后5米內(nèi)支護完好，無雜物、淤泥、積水（40分）；（3）、斷面不小于原巷道4/5，坡度不大于30°，連結(jié)圓滑，風橋上下不得設(shè)風門（20分）。第144頁，課件共157頁，創(chuàng)作于2023年2月第九章通風質(zhì)量標準化標準4、