礦井一通三防技術(shù).ppt

1、1,礦井一通三防技術(shù),2,一、煤炭在能源生產(chǎn)與消費中的地位 能源的種類很多。 煤炭、石油、天然氣、太陽能、風(fēng)能、水力、地?zé)帷⒑四艿?在我國能源生產(chǎn)及消費構(gòu)成中，煤炭占主要地位。我國是世界上少數(shù)幾個一次能源以煤為主的國家，是世界最大煤炭生產(chǎn)國和消費國。 在未來的5060年內(nèi)，隨著新能源和可再生能源、水電和核電的發(fā)展和推廣，煤炭在一次能源中的消費比重會有所下降，但煤炭仍將是我國的主要能源。,3,二、煤礦自然條件 我國煤炭資源豐富，煤種齊全，儲量居世界第三位。 但與其它產(chǎn)煤大國相比較，我國煤層賦存條件較差， 95的煤炭產(chǎn)量是井工生產(chǎn)的，自然災(zāi)害較為嚴(yán)重。 國有重點煤礦中 高瓦斯和有煤與瓦斯突出危險的

2、礦井占492 有自然發(fā)火傾向的礦井占575 有煤塵爆炸危險的礦井占895 部分礦井還受熱害、水害的威脅,4,三、 煤礦安全生產(chǎn)形勢 經(jīng)過數(shù)十年的努力，煤炭行業(yè)現(xiàn)在能在不同程度上控制瓦斯、礦塵、水、火、 熱、沖擊地壓、頂板等災(zāi)害對安全生產(chǎn)的威脅，對主要災(zāi)害源基本上實現(xiàn)了安全監(jiān)測。 由于我國煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，技術(shù)裝備落后，職工隊伍素質(zhì)低，資金嚴(yán)重不足以及其他諸多不利因素的存在，我們還沒有完全掌握安全生產(chǎn)的主動權(quán)。迄今為止，礦山災(zāi)害仍然十分嚴(yán)重。 煤礦重大、特大事故的頻頻發(fā)生造成了大量人員傷亡和巨大財產(chǎn)經(jīng)濟損失，并造成了不良的社會和國際影響。,5,我國煤礦產(chǎn)量占全世界的31%，但煤礦死亡人數(shù)占到了全

3、世界煤礦死亡人數(shù)的79%。 我國煤礦百萬噸死亡率，與國外相比差距依然很大。 2000年 全國煤炭百萬噸死亡率5.77 2004年 全國煤炭百萬噸死亡率3.08 2005年 全國煤炭百萬噸死亡率2.81 2006年 全國煤炭百萬噸死亡率2.04 美國的百萬噸死亡率0.03，波蘭和南非0.3。,6,四、煤礦存在的安全隱患 2005年2月23日，國務(wù)院常務(wù)會議專題研究瓦斯治理工作，會議決定組織國家煤礦安全專家組，對煤礦逐個進行“會診” 。 2005年4月20日，國家安監(jiān)總局、煤監(jiān)局、發(fā)改委和科技部等部門在北京召開啟動大會。會后，從全國抽調(diào)91名專家，分赴45戶重點國有煤礦企業(yè)共402個煤礦開展“會診

4、”。 煤礦安全專家“會診”于7月結(jié)束。,7,通過煤礦安全技術(shù)會診，表明我國煤礦存在比較普遍的安全隱患問題，涉及到采掘、機械、用電等方面，主要有： 采掘接替緊張，普遍采用不正規(guī)的開采方法和人員相對集中的生產(chǎn)方式 通風(fēng)系統(tǒng)不合理，通風(fēng)設(shè)備設(shè)施老化，風(fēng)量富余系數(shù)小，通風(fēng)阻力分布不合理，穩(wěn)定性、可靠性差，抗災(zāi)能力低 礦井瓦斯抽采能力不足，預(yù)抽時間短 防突技術(shù)、裝備落后 煤層自然發(fā)火嚴(yán)重，防滅火系統(tǒng)不完善，防滅火技術(shù)及裝備不足 礦井突水威脅大 機電設(shè)備陳舊，安全級別不夠，電氣安全隱患多 安全管理嚴(yán)重滯后 專業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重匱乏 安全投入嚴(yán)重不足,8,五、主要對策 抓好“一通三防”工作 更新設(shè)備，消除不安全

5、因素 優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)，提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性和抗災(zāi)能力 加大科技投入,9,第一章 礦井通風(fēng)基礎(chǔ) 第二章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方式 第三章 礦井通風(fēng)安全管理 第四章 礦井瓦斯防治 第五章 礦山防塵 第六章 礦井火災(zāi)防治,10,第一章 礦井通風(fēng)基礎(chǔ) 礦井通風(fēng)是保障礦井安全的最主要技術(shù)手段之一。 煤礦五大自然災(zāi)害中瓦斯、礦塵、火災(zāi)災(zāi)害均與礦井通風(fēng)有關(guān)。 利用機械或自然通風(fēng)為動力，使地面空氣進入井下，并在井巷中做定向和定量地流動，最后將污濁空氣排出礦井的全過程就稱為礦井通風(fēng)。 礦井通風(fēng)的任務(wù) 在礦井生產(chǎn)過程中，將地面空氣源源不斷地輸送到井下各個作業(yè)地點，以供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害氣

6、體和礦塵，創(chuàng)造良好的礦內(nèi)工作環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的身體健康和勞動安全。,11,第一節(jié) 礦井空氣及其流動 一、礦井空氣概述 1、地面空氣與礦井空氣 （1）地面空氣的組成 氧氣(O2) 20.96% 氮氣(N2) 79.00% 二氧化碳(CO2) 0.04% 惰性稀有氣體氦、氖、氬、氙等計入 N2 中。 濕空氣中含有水蒸氣。,12,（2）礦井空氣 地面空氣進入礦井后，成分、性質(zhì)發(fā)生變化，例如： 氧濃度降低 二氧化碳濃度增加 混入有毒有害氣體 空氣狀態(tài)參數(shù)（溫度、濕度、壓力等）改變,13,（3）空氣主要成分的性質(zhì) 氧氣(O2 )： 人體維持正常生命過程所需的氧氣量取決于人的體質(zhì)、精神狀態(tài)、勞動強度

7、等。一般，人體耗氧量與勞動強度關(guān)系： 休 息 耗氧量 0.2-0.4 L/min 輕勞動 耗氧量 0.6-1.0 L/min 重勞動 耗氧量 1.8-2.4 L/min 造成礦井空氣中氧濃度降低的主要原因： 人員呼吸；煤和其他氧化物的氧化；煤炭自燃；各種有害氣體使氧濃度相對降低；瓦斯、煤塵爆炸 缺氧窒息是造成礦井人員傷亡的原因之一。,14,氮氣(N2 ) 惰性氣體，無毒、不助燃，也不能供人呼吸?？諝庵袧舛壬?，氧濃度相對降低，也會導(dǎo)致人員窒息性傷害。 可用于防滅火。 井下主要來源有：井下爆破；有些煤巖層中涌出。 二氧化碳(CO2 ) 不助燃，也不能供人呼吸。 新鮮空氣中含有微量CO2對人體無害

8、，對呼吸中樞神經(jīng)有刺激作用。若完全不含，不能維持正常呼吸功能。搶救傷員人工輸氧時氧氣中往往加入5%的CO2,15,空氣中CO2過高時， 將使氧濃度相對降低，輕則使人呼吸加快，呼吸量增加，嚴(yán)重時可造成人員中毒或窒息。 CO2 1% 呼吸加深，但對工作效率無明顯影響 CO2 3% 呼吸急促，心跳加快，頭痛，很快疲勞 CO2 5% 呼吸困難，頭痛，惡心，嘔吐，耳鳴 CO2 7-9% 動作不協(xié)調(diào)，約10分鐘可昏迷 CO2 9-11% 幾分鐘內(nèi)可導(dǎo)致死亡 井下CO2主要來源： 人員呼吸；煤和有機物氧化；爆破；煤自燃；瓦斯、煤塵爆炸；有的煤巖層中放出，甚至噴出。,16,煤礦安全規(guī)程對氧氣、二氧化碳濃度標(biāo)準(zhǔn)

9、的規(guī)定： 采掘工作面的進風(fēng)流中，氧氣濃度不低于20%，二氧化碳濃度不超過0.5% ； 總回風(fēng)巷中二氧化碳濃度不得超過0.75%; 當(dāng)采掘工作面風(fēng)流中二氧化碳濃度達到1.5%或采區(qū)、采掘工作面回風(fēng)道風(fēng)流中二氧化碳濃度超過1.5%,必須停工處理。,17,2、礦井空氣中有毒有害氣體 主要有 一氧化碳(CO) 硫化氫(H2S) 二氧化氮(NO2) 二氧化硫(SO2) 氨氣(NH3) 氫氣(H2) 瓦斯（CH4） 在第四章作專門介紹,18,一氧化碳(CO) 血液窒息性氣體，可引起中毒。 CO 0.02% 2-3小時內(nèi)可引起輕微頭痛 CO 0.08% 40分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛、眩暈、惡心， 2小時內(nèi)體溫、血壓下

10、降、脈搏微弱，可能出現(xiàn)昏迷。 CO 0.32% 5-10分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛、眩暈，30分鐘內(nèi)可能出現(xiàn)昏迷并有死亡危險。 CO 1.28% 幾分鐘內(nèi)出現(xiàn)昏迷和死亡。 主要來源 井下爆破、礦井火災(zāi)、煤炭自燃、瓦斯爆炸、煤塵爆炸等。,19,二氧化硫(SO2) 對眼睛、呼吸系統(tǒng)有強烈的刺激作用 主要來源 含硫礦物的氧化與自燃、在含硫礦物中爆破、含硫礦層中的涌出。 二氧化氮(NO2 ) 對眼睛、呼吸系統(tǒng)有強烈的刺激作用，可引起中毒。 主要來源 井下爆破,20,硫化氫(H2S) 對眼睛、呼吸系統(tǒng)有強烈的刺激作用，可引起中毒。 主要來源 有機物腐爛、含硫礦物的水解、礦物氧化和燃燒、老空水和舊巷水中放出、有些礦井

11、的煤層中涌出。 氨氣(NH3 ) 對皮膚、呼吸系統(tǒng)有刺激作用。 主要來源：爆破、用水滅火、部分巖層中涌出。 氫氣(H2 ) 空氣中濃度為4%-74%時有爆炸危險。 主要來源 井下蓄電池充電時可放出，有些煤層中涌出。,21,22,防止有毒有害氣體危害主要措施: 搞好通風(fēng)工作 做好檢查工作 采用抽放或局部通風(fēng)的辦法 有針對性的采取有關(guān)技術(shù)措施 加強檢測,23,3、人體熱平衡與礦井氣候條件 （1）人體熱平衡 新陳代謝是人類生命活動的基本過程之一。人從食物中攝取營養(yǎng)，在體內(nèi)進行緩慢氧化而生成熱量。 熱量： 一部分用來維持人體自身的生理機能活動 一部分用來滿足對外做功的需要 其余部分必須通過散熱的方式排

12、出體外，才能保持人體正常的生理功能。,24,（2）人體散熱方式 人體散熱主要是通過皮膚表面與外界的對流、輻射、汗液蒸發(fā)三種方式進行，三種方式的散熱主要取決于空氣溫度、濕度、流速等因素及其組合情況（氣象條件或氣候條件）。 根據(jù)傳熱學(xué)原理： 對流散熱：主要取決于周圍空氣的溫度、流速 輻射散熱：主要取決于周圍物體的表面溫度 蒸發(fā)散熱：主要取決于周圍空氣的相對濕度和流速 正常情況下，人體依靠自身的調(diào)節(jié)機能，使產(chǎn)熱量與散熱量之間保持著動平衡，體溫維持在36.5-37之間。,25,（3）礦井氣候 指礦井空氣的溫度、濕度和流速這三個參數(shù)的綜合作用狀態(tài)。這三個參數(shù)的不同組合，便構(gòu)成了不同的礦井氣候條件。 礦井

13、氣候條件的三參數(shù)是影響人體熱平衡的主要因素。 空氣溫度對人體對流散熱起著主要作用 濕度影響人體蒸發(fā)散熱的效果 風(fēng)速影響人體的對流散熱和蒸發(fā)散熱的效果。,26,衡量礦井氣候條件的指標(biāo) 國內(nèi)外衡量礦井氣候條件的指標(biāo)很多，主要有： 干球溫度 濕球溫度 卡他度 同感溫度,27,礦井氣候條件的安全標(biāo)準(zhǔn) 我國 干球溫度 煤礦、金屬礦采掘工作面：26 煤礦機電硐室： 30 世界主要產(chǎn)煤國 俄羅斯 干球溫度 德 國 同感溫度 美 國 同感溫度 英 國 濕球溫度，同感溫度 波 蘭 干球溫度,28,二、礦井空氣主要物理參數(shù) 1、溫度 2、壓力（壓強） 3、密度、比容 4、粘性 5、濕度（絕對濕度，相對濕度）,29

14、,三、風(fēng)流能量與壓力 能量與壓力是通風(fēng)工程中兩個重要的基本概念，它們既密切相關(guān)又有區(qū)別。 風(fēng)流之所以能在系統(tǒng)中流動，其根本的原因是系統(tǒng)中存在著促使空氣流動的能量差。 當(dāng)空氣的能量對外做功有力的表現(xiàn)時，就把它稱為壓力。壓力是可以感測的。因此，壓力可以理解為單位體積空氣所具有的能夠?qū)ν庾龉Φ臋C械能。,30,壓力的兩種測算基準(zhǔn) 根據(jù)壓力的測算基準(zhǔn)不同，壓力可分為絕對壓力和相對壓力。 （1）絕對壓力：以真空為測算零點(比較基準(zhǔn))而測得的壓力稱之為絕對壓力。 （2）相對壓力：以當(dāng)?shù)禺?dāng)時同標(biāo)高的大氣壓力為測算基準(zhǔn)(零點)測得的壓力稱之為相對壓力。,31,風(fēng)流總是從總能量(機械能)大的地方流向總能量小的地方

15、。 總能量(機械能)：靜壓能；位能；動能 風(fēng)流的點壓力：指測點的單位體積(1 m3)空氣所具有的壓力。 在井巷和通風(fēng)管道中流動的風(fēng)流的點壓力，就其形成的特征來說，可分為靜壓、動壓和全壓(風(fēng)流中某一點的靜壓和動壓之和稱為全壓)。 在壓入式通風(fēng)時，系統(tǒng)中任一點的相對全壓恒為正值，所以稱之為正壓通風(fēng)； 在抽出式通風(fēng)時，系統(tǒng)內(nèi)任一點的相對全壓恒為負值，故又稱為負壓通風(fēng)。,32,四、風(fēng)流流態(tài) 1883年英國物理學(xué)家雷諾通過實驗發(fā)現(xiàn)，同一流體在同一管道中流動時，不同的流速，會形成不同的流動狀態(tài)。 當(dāng)流速較低時，流體質(zhì)點互不混雜，沿著與管軸平行的方向做層狀運動，稱為層流(或滯流)。 當(dāng)流速較大時，流體質(zhì)點的

16、運動速度在大小和方向上都隨時發(fā)生變化，成為互相混雜的紊亂流動，稱為紊流(或湍流)。,33,雷諾曾用各種流體在不同直徑的管路中進行了大量實驗，發(fā)現(xiàn)流體的流動狀態(tài)與平均流速、管道直徑和流體的運動粘性系數(shù)有關(guān)?？捎靡粋€無因次準(zhǔn)數(shù)來判別流體的流動狀態(tài)，這個無因次準(zhǔn)數(shù)就叫雷諾數(shù)，用Re表示。 實驗表明，流體在直圓管內(nèi)流動時， 當(dāng)Re2320時，層流； 當(dāng)Re 4000時，紊流； 當(dāng)Re=23204000時，不穩(wěn)定的過渡區(qū)。,34,在實際工程計算中，為簡便起見，通常以 Re = 2300作為流體流動狀態(tài)的判定準(zhǔn)數(shù)，即 Re2300 層流 Re 2300 紊流 煤礦安全規(guī)程規(guī)定，井巷中最低允許風(fēng)速為0.15

17、m/s，通過測算，可以得出： 礦井內(nèi)所有通風(fēng)井巷中的風(fēng)流均呈紊流狀態(tài)，僅在采空區(qū)、密閉區(qū)、風(fēng)墻等處滲漏時才有層流流動。,35,第二節(jié) 井巷通風(fēng)阻力 當(dāng)空氣沿井巷運動時，由于風(fēng)流的粘滯性和慣性以及井巷壁面等對風(fēng)流的阻滯、擾動作用而形成通風(fēng)阻力，它是造成風(fēng)流能量損失的原因。 井巷通風(fēng)阻力可分為兩類： 摩擦阻力 局部阻力,36,一、摩擦阻力(沿程阻力) 礦井風(fēng)流沿程流動過程中因與井巷壁面摩擦及風(fēng)流內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的能量損失。 摩擦阻力定律 摩擦阻力系數(shù)， 單位：kg/m3 或 Ns2/m4 Rf 摩擦風(fēng)阻， 單位：kg/m7 或 Ns2/m8,37,二、局部阻力 因井巷邊壁條件變化，風(fēng)流的均勻流動在局部

18、地區(qū)因阻礙物(巷道斷面突變、巷道彎曲、風(fēng)流分合、斷面阻塞等)的影響而被破壞，風(fēng)流流速大小、方向或分布發(fā)生變化，產(chǎn)生渦流而造成的能量損失。 由于局部阻力所產(chǎn)生風(fēng)流速度場分布的變化比較復(fù)雜性，對局部阻力的計算一般采用經(jīng)驗公式。 局部阻力定律： Rl 局部風(fēng)阻 ，kg/m7 或 Ns2/m8,38,三、礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔 1、井巷阻力特性 在紊流條件下，巷道摩擦阻力和局部阻力均與風(fēng)量的平方成正比，摩擦阻力定律和局部阻力定律的綜合，表示井巷通風(fēng)阻力與風(fēng)阻、風(fēng)量之間的關(guān)系，可寫成一般形式，稱為通風(fēng)阻力定律：,39,井巷的阻力特性曲線 對于特定井巷，R為定值。用縱坐標(biāo)表示通風(fēng)阻力(或壓力)，橫坐標(biāo)表示

19、通過風(fēng)量，當(dāng)風(fēng)阻為R時，則每一風(fēng)量Qi值，便有一阻力hi值與之對應(yīng)，根據(jù)坐標(biāo)點（Qi, hi）即可畫出一條拋物線。該曲線就叫該井巷的阻力特性曲線。風(fēng)阻R越大，曲線越陡。,40,2、礦井總風(fēng)阻 已知礦井通風(fēng)總阻力hRm和礦井總風(fēng)量Q，即可求得礦井總風(fēng)阻： Rm是反映礦井通風(fēng)難易程度的一個指標(biāo)。 Rm 越大，礦井通風(fēng)越困難；,41,3、礦井等積孔 用礦井總風(fēng)阻來表示礦井通風(fēng)難易程度，不夠形象，且單位復(fù)雜。因此，常用礦井等積孔作為衡量礦井通風(fēng)難易程度的指標(biāo)。,42,礦井通風(fēng)難易程度分級 礦井通風(fēng)難易程度 等積孔A (m2) 容 易 2 中 等 12 困 難 1,43,四、降低井巷通風(fēng)阻力措施 （1）

20、降低摩擦阻力 選用摩擦阻力系數(shù)小的支護方式，減少摩擦阻力系數(shù)； 保證有足夠大的井巷斷面； 減少巷道長度； 避免巷道內(nèi)風(fēng)量過于集中，早分風(fēng)、晚匯合。 （2）減少局部阻力 盡量避免井巷斷面的突然擴大或突然縮小，斷面大小懸殊的井巷，其連接處斷面應(yīng)逐漸變化。 盡可能避免井巷直角轉(zhuǎn)彎。 主要巷道內(nèi)不得隨意停放車輛、堆積木料等。 加強礦井總回風(fēng)道的維護和管理，對冒頂、片幫和積水處要及時處理。,44,第三節(jié) 通風(fēng)動力 為保證空氣連續(xù)不斷地流動，就必須有通風(fēng)動力對空氣做功，使得通風(fēng)阻力和通風(fēng)動力相平衡。這種克服通風(fēng)阻力的能量或壓力叫通風(fēng)動力。 一、自然風(fēng)壓 1、自然通風(fēng)與自然風(fēng)壓 2、自然風(fēng)壓的影響因素及變化

21、規(guī)律 影響自然風(fēng)壓的決定性因素是礦井進回風(fēng)兩側(cè)空氣柱的密度差，而影響空氣密度又由溫度、大氣壓力、氣體常數(shù)和相對濕度等因素影響。,45,3、自然風(fēng)壓的控制和利用 自然風(fēng)壓既是礦井通風(fēng)的動力，也可能是事故的肇因。因此，自然風(fēng)壓的控制和利用具有重要意義。 新設(shè)計礦井在擬定通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮利用地形和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c，使在全年大部分時間內(nèi)自然風(fēng)壓作用的方向與機械通風(fēng)風(fēng)壓的方向一致，以便利用自然風(fēng)壓。 根據(jù)自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，應(yīng)適時調(diào)整主要通風(fēng)機的工況點，使其既能滿足礦井通風(fēng)需要，又可節(jié)約電能。例如在冬季自然風(fēng)壓幫助機械通風(fēng)時，可采用減小葉片角度或轉(zhuǎn)速方法降低機械風(fēng)壓。 在多井口通風(fēng)的山區(qū)，尤其在高瓦斯

22、礦井，要掌握自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，防止因自然風(fēng)壓作用造成某些巷道無風(fēng)或反向而發(fā)生事故。 利用自然風(fēng)壓做好非常時期通風(fēng)。一旦主要通風(fēng)機因故遭受破壞時，便可利用自然風(fēng)壓進行通風(fēng)。這在礦井制定事故預(yù)防和處理計劃時應(yīng)予以考慮。,46,二、機械通風(fēng)及通風(fēng)機 機械通風(fēng)：利用通風(fēng)機產(chǎn)生的風(fēng)壓，對礦井或井巷進行通風(fēng)的方法。 煤礦安全規(guī)程規(guī)定煤礦井下必須使用機械通風(fēng)。 礦用通風(fēng)機按其服務(wù)范圍可分為三種： (1) 主要通風(fēng)機 (2) 輔助通風(fēng)機 (3) 局部通風(fēng)機 礦用通風(fēng)機按通風(fēng)機的構(gòu)造和工作原理可分為離心式通風(fēng)機和軸流式通風(fēng)機；軸流式通風(fēng)機又分為普通軸流式通風(fēng)機和對旋式通風(fēng)機。,47,三、主要通風(fēng)機附屬裝置 風(fēng)

23、硐 擴散器(擴散塔) 防爆門(防爆井蓋) 反風(fēng)裝置 反風(fēng)方法因風(fēng)機的類型和結(jié)構(gòu)不同而異。 目前的反風(fēng)方法主要有： 設(shè)專用反風(fēng)道反風(fēng)； 利用備用風(fēng)機作反風(fēng)道反風(fēng)； 風(fēng)機反轉(zhuǎn)反風(fēng)和調(diào)節(jié)動葉安裝角反風(fēng)。,48,49,四、通風(fēng)機的工作參數(shù)及特性曲線 1、通風(fēng)機的工作參數(shù) 風(fēng)壓H，風(fēng)量Q，功率N，效率，轉(zhuǎn)速n。 2、通風(fēng)機的個體特性曲線,50,五、通風(fēng)機工況點及其經(jīng)濟運行 1、工況點及其確定方法 工況點是風(fēng)機在某一特定轉(zhuǎn)速和工作風(fēng)阻條件下的工作參數(shù)，如、和等，一般指和兩參數(shù)。 已知通風(fēng)機的特性曲線，可用下列方法確定風(fēng)機工況點： 圖解法 解方程法 2、通風(fēng)機工況點的合理工作范圍 為使通風(fēng)機安全、經(jīng)濟地運轉(zhuǎn)

24、，它在整個服務(wù)期內(nèi)的工況點必須在合理的范圍之內(nèi)。,51,六、對通風(fēng)機的安全規(guī)定 煤礦安全規(guī)程規(guī)定，礦井必須采用機械通風(fēng)，且通風(fēng)機的安裝和使用應(yīng)符合下列要求： 必須保證主要通風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)。 必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機裝置，其中1套作備用，備用通風(fēng)機必須能在10min內(nèi)開動。 至少每月檢查1次主要通風(fēng)機。,52,生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40。 每季度應(yīng)至少檢查1次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進行1次反風(fēng)演習(xí)；礦井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時，應(yīng)進行1次反風(fēng)演習(xí)。 因檢修、停電或其他原因停止主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)

25、時，必須制定停風(fēng)措施。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，如果某一分區(qū)風(fēng)路的風(fēng)阻過大，主要通風(fēng)機不能供給其足夠風(fēng)量時，可在井下安設(shè)輔助通風(fēng)機。,53,第二章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方式 第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 一、礦井風(fēng)巷 礦井風(fēng)流是在井巷中流動的。新鮮風(fēng)流在進入井下用風(fēng)地點之前稱為進風(fēng)，風(fēng)流清洗工作面等用風(fēng)地點后即成為了回風(fēng)。 主要風(fēng)巷：總進風(fēng)巷、總回風(fēng)巷、主要進風(fēng)巷和主要回風(fēng)巷的總稱。 進風(fēng)巷：進風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過的巷道。其中為全礦井或礦井一翼進風(fēng)用的叫總進風(fēng)巷；為幾個采區(qū)進風(fēng)用的叫主要進風(fēng)巷；為1個采區(qū)進風(fēng)用的叫采區(qū)進風(fēng)巷，為1個工作面進風(fēng)用的叫工作面進風(fēng)巷。 回風(fēng)巷：回風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過的巷道。其中為全礦井或礦井一翼回風(fēng)

26、用的叫總回風(fēng)巷；為幾個采區(qū)回風(fēng)用的叫主要回風(fēng)巷；為1個采區(qū)回風(fēng)用的叫采區(qū)回風(fēng)巷；為1個工作面回風(fēng)用的叫工作面回風(fēng)巷。,54,二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成及分類 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路、通風(fēng)動力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。 1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的分類 按進、回風(fēng)井在井田內(nèi)的位置不同，礦井通風(fēng)系統(tǒng)可分為以下類型： 中央式可進一步細分為中央并列式和中央邊界式(中央分列式)。 對角式（可進一步劃分為兩翼對角式和分區(qū)對角式） 區(qū)域式 混合式,55,2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯涌出量、煤層自燃傾向性等條件，在確

27、保礦井安全、兼顧中后期生產(chǎn)需要的前提下，通過對多個可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 3、主要通風(fēng)機的工作方式 抽出式 壓入式 壓抽混合式,56,三、通風(fēng)構(gòu)筑物 通風(fēng)構(gòu)筑物是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中適當(dāng)位置安設(shè)并用以隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置的統(tǒng)稱，其作用在于保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動。 通風(fēng)構(gòu)筑物可分為兩大類： 1、通過風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物。 如：風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板、調(diào)節(jié) 風(fēng)窗等。 2、隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物。 如：井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾、風(fēng)門等 。,57,四、礦井漏風(fēng)及其控制 未經(jīng)用風(fēng)地點而經(jīng)過采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風(fēng)構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通道直接流(滲)入回風(fēng)道或與地表大氣直接溝通的

28、風(fēng)流稱為礦井漏風(fēng)。 （1）漏風(fēng)的分類及危害 礦井漏風(fēng)按其地點可分為： 外部漏風(fēng)(或稱井口漏風(fēng))泛指地表附近如地面主要通風(fēng)機附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門、調(diào)節(jié)閘門等處的漏風(fēng)。 內(nèi)部漏風(fēng)(或稱井下漏風(fēng))是指井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)、采空區(qū)以及碎裂的煤柱的漏風(fēng)。,58,漏風(fēng)使工作面和用風(fēng)地點的有效風(fēng)量減少，井下氣候和衛(wèi)生條件惡化，增加無益的電能消耗，并可導(dǎo)致煤炭自燃等事故。減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門的基本任務(wù)。 （2) 漏風(fēng)的原因與控制 當(dāng)有漏風(fēng)通路存在，并在其兩端有壓差時，就可產(chǎn)生漏風(fēng)。漏風(fēng)風(fēng)量與漏風(fēng)通道兩端的壓差成正比，和漏風(fēng)風(fēng)阻的大小成反比。應(yīng)增加地面主要通風(fēng)機的風(fēng)硐、反風(fēng)道及附近的風(fēng)

29、門的氣密性，以減少漏風(fēng)。對于其余巷道、采空區(qū)及其構(gòu)筑物則應(yīng)采用相應(yīng)的措施防止漏風(fēng)。,59,五、礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)的措施多種多樣。 從調(diào)節(jié)設(shè)施來看，有通風(fēng)機、射流器、風(fēng)窗、風(fēng)幕和增加并聯(lián)井巷或擴大通風(fēng)斷面等。 按調(diào)節(jié)的范圍，可分為局部風(fēng)量調(diào)節(jié)與礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。 從通風(fēng)能量的角度看，可分為增能調(diào)節(jié)、耗能調(diào)節(jié)和節(jié)能調(diào)節(jié)。,60,1、局部風(fēng)量調(diào)節(jié) 局部風(fēng)量調(diào)節(jié)是指在采區(qū)內(nèi)部各工作面間，采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)。 調(diào)節(jié)方法有： 增阻法 減阻法 輔助通風(fēng)機調(diào)節(jié)法,61,2、礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié) 1) 改變主要通風(fēng)機工作特性 改變主通風(fēng)機的葉輪轉(zhuǎn)速、軸流式風(fēng)機葉片安裝角度和離心式風(fēng)機前導(dǎo)器葉片角

30、度等，可以改變通風(fēng)機的風(fēng)壓特性，從而達到調(diào)節(jié)風(fēng)機所在系統(tǒng)總風(fēng)量的目的。 2) 改變礦井總風(fēng)阻值 (1) 風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)法 如果在風(fēng)機風(fēng)硐內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)閘門，通過改變閘門的開口大小可以改變風(fēng)機的總工作風(fēng)阻，從而可調(diào)節(jié)風(fēng)機的工作風(fēng)量。 (2) 降低礦井總風(fēng)阻 當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量不足時，降低礦井總風(fēng)阻不僅可增大礦井總風(fēng)量，而且可以降低礦井總阻力。,62,第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)及采煤工作面通風(fēng) 一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元, 包括：采區(qū)進風(fēng)、回風(fēng)和工作面進、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故時的風(fēng)流控制，生產(chǎn)的順利完

31、成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。,63,1、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 煤礦安全規(guī)程指出，生產(chǎn)水平和采區(qū)必須實行分區(qū)通風(fēng)，即井下各用風(fēng)地點的回風(fēng)直接進入采區(qū)回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷的通風(fēng)方式（又稱并聯(lián)通風(fēng)）。 采煤工作面和掘進工作面都應(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。,64,（2）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的新特點 近年來老礦技改和新礦投產(chǎn)均十分強調(diào)集約化生產(chǎn)，工作面生產(chǎn)能力大大提高，日產(chǎn)萬噸以至年產(chǎn)千萬噸的工作面已成為較為成熟的實踐和普遍追求的目標(biāo)。在這種條件下，工作面和采區(qū)的尺度均有很大的擴展，而高度集中的高能力生產(chǎn)使得巷道布置有了重大的變革。規(guī)程所要求的采區(qū)專用回風(fēng)巷使得采區(qū)上山數(shù)目增

32、至3條以上，工作面能力的增大使得工作面供風(fēng)大幅上升，而大型設(shè)備的使用更使得采區(qū)巷道的斷面顯著擴大。,65,二、長壁采煤工作面通風(fēng)方式 長壁采煤工作面進、回風(fēng)巷道的布置形式： U型；Z型；H型；W型；雙 Z型。 我國使用最為普遍的是 U型通風(fēng)形式，其它形式都是在 U型基礎(chǔ)上，為了加大工作面長度，增加工作面供風(fēng)量，改善工作面氣候條件，預(yù)防采空區(qū)漏風(fēng)和瓦斯涌出等目的而設(shè)計出來的。,66,U型（后退式和前進式）與Z型通風(fēng)方式,67,Y型、W型及雙Z型通風(fēng)方式,68,H型通風(fēng)方式,69,第三節(jié) 局部通風(fēng) 一、局部通風(fēng)方法 1、局部通風(fēng)機通風(fēng) 用局部通風(fēng)機作動力，通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱局部通風(fēng)機通風(fēng)，是

33、目前掘進通風(fēng)最主要的方法。 常用的通風(fēng)方式： 壓入式通風(fēng) 抽出式通風(fēng) 混合式通風(fēng),70,壓入式通風(fēng)的特點： 局部通風(fēng)機及電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中； 有效射程遠，工作面風(fēng)速大，排煙效果好； 可使用柔性風(fēng)筒，使用方便。,71,抽出式通風(fēng)的特點： 新鮮風(fēng)流沿巷道進入工作面，改善了巷道內(nèi)的勞動條件； 污風(fēng)通過風(fēng)機和風(fēng)筒直接排到掘進巷道之外； 有效吸程小，排煙效果不好，需延長排塵和排炮煙的通風(fēng)時間； 需使用剛性風(fēng)筒或帶剛性骨架的柔性風(fēng)筒。,72,混合式通風(fēng)的主要特點： 混合式通風(fēng)是大斷面長距離巖巷掘進通風(fēng)的較好方式； 主要缺點是降低了壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的風(fēng)量，當(dāng)掘進巷道斷面大時,風(fēng)速就更

34、小,則此段巷道頂板附近易形成瓦斯層狀積聚。,73,2、礦井全風(fēng)壓通風(fēng) 利用礦井主要通風(fēng)機的風(fēng)壓，借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)施把主導(dǎo)風(fēng)流的新鮮空氣引入掘進工作面。 按導(dǎo)風(fēng)設(shè)施不同可分為： 風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng) 平行巷道導(dǎo)風(fēng) 鉆孔導(dǎo)風(fēng) 風(fēng)幛導(dǎo)風(fēng),74,75,3、引射器通風(fēng) 引射器是將高壓水或壓縮空氣的部分能量傳遞給風(fēng)流，克服風(fēng)流在風(fēng)筒和獨頭巷道中流動的阻力，達到給掘進工作面供風(fēng)的目的。 根據(jù)高壓流體的不同，分為壓氣引射器和水力引射器。 這種通風(fēng)方法具有設(shè)備簡單、安全、有利于除塵降溫的優(yōu)點，其缺點是風(fēng)壓低、風(fēng)量小、效率低。,76,二、局部通風(fēng)機的安全規(guī)定 安裝和使用局部通風(fēng)機和風(fēng)筒應(yīng)遵守的規(guī)定： 局部通風(fēng)機必須由指定人員負責(zé)管

35、理，保證正常運轉(zhuǎn)。 必須采用抗靜電、阻燃風(fēng)筒。 使用局部通風(fēng)機供風(fēng)的地點必須實行風(fēng)電閉鎖，保證停風(fēng)后切斷停風(fēng)區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源。,77,三、掘進通風(fēng)的安全措施 1、“雙局扇、雙電源”措施 雙局扇、雙電源供風(fēng)供電系統(tǒng)，是指在每個高瓦斯掘進工作面安設(shè)兩臺局部通風(fēng)機，一臺工作，一臺備用。電源來自兩個動力變壓器，一路來自井下中央變電所，一路來自其它采區(qū)變電所。兩路電源設(shè)有總開關(guān)，但不設(shè)電源聯(lián)絡(luò)開關(guān)。 當(dāng)常用局部風(fēng)機因故停機，備用局部通風(fēng)機自動向掘進工作面供風(fēng)，待常用局部風(fēng)機故障排除后再轉(zhuǎn)換由常用局部風(fēng)機供風(fēng)。,78,2、局部通風(fēng)機風(fēng)電閉鎖裝置 局部通風(fēng)機風(fēng)電閉鎖裝置能夠做到掘進工作面先

36、送風(fēng)后送電，停風(fēng)后立即斷電，可在停風(fēng)后瓦斯聚集時杜絕產(chǎn)生電火花，也是避免瓦斯爆炸事故的一條重要措施。 3、加強瓦斯檢查和監(jiān)測 安設(shè)瓦斯自動報警斷電裝置，實現(xiàn)瓦斯遙測。 放炮員配備瓦斯檢測器，堅持“一炮三檢”，在掘進作業(yè)的裝藥前、放炮前和放炮后都要認真檢查放炮地點附近的瓦斯。 實行專職瓦斯檢查員隨時檢查瓦斯制度。,79,4、綜合防塵措施 要做到濕式煤電鉆打眼，爆破使用水炮泥，綜掘機內(nèi)外噴霧。 要有完善的灑水除塵和滅火兩用的供水系統(tǒng)，實現(xiàn)放炮噴霧、裝煤巖灑水和轉(zhuǎn)載點噴霧，安設(shè)噴霧水幕凈化風(fēng)流，定期用預(yù)設(shè)軟管沖刷清潔巷道,從而達到減少礦塵的飛揚和堆積。,80,5、防火防爆安全措施 機電設(shè)備嚴(yán)格采用防

37、爆型及安全火花型；局部通風(fēng)機、裝巖機和煤電鉆都要采用綜合保護裝置；移動式和手持式電氣設(shè)備必須使用專用的不延燃性橡膠電纜；照明、通訊、信號和控制專用導(dǎo)線必須用橡套電纜。 6、隔爆與自救措施 設(shè)置安全可靠的隔爆設(shè)施，所有人員必須攜帶自救器。煤與瓦斯突出礦井的煤巷掘進，應(yīng)安設(shè)防瓦斯逆流災(zāi)害設(shè)施，如防突反向風(fēng)門、壓風(fēng)急救袋和避難硐室，并安裝直通地面調(diào)度室的電話。,81,第四節(jié) 礦井通風(fēng)能力核定 通風(fēng)問題往往是導(dǎo)致瓦斯爆炸、火災(zāi)發(fā)生、礦塵產(chǎn)生的直接或間接誘因，這就是“因風(fēng)致災(zāi)”；同時又是防治瓦斯、火災(zāi)、粉塵災(zāi)害的最常用、最直接、最有效的手段，這就是“以風(fēng)防災(zāi)”。 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局提出的瓦斯治理的“

38、先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”十二字方針，其核心就是“以風(fēng)定產(chǎn)”。 “以風(fēng)定產(chǎn)”并非以風(fēng)機所能提供的風(fēng)量來定產(chǎn)量，而是在考慮通風(fēng)系統(tǒng)整體保障能力，包括風(fēng)流的數(shù)量(風(fēng)量)、質(zhì)量(溫度、濕度、礦塵含量、有毒有害氣體含量)、可靠性、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上確定的通風(fēng)系統(tǒng)所能提供的最大風(fēng)量，在理論上歸結(jié)為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)理論中的最大流問題。,82,一、國家對煤礦通風(fēng)能力核定最新指導(dǎo)意見 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局、國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合下發(fā)了關(guān)于印發(fā)的通知。 煤礦企業(yè)必須按照煤礦通風(fēng)能力核定辦法(試行)每年進行一次礦井通風(fēng)能力核定工作，并根據(jù)核定的礦井通風(fēng)能力科學(xué)合理地組織生產(chǎn)，嚴(yán)禁超通風(fēng)能力生產(chǎn)。

39、 礦井通風(fēng)能力核定的程序、組織與核準(zhǔn)，按國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)的煤礦生產(chǎn)能力核定的若干規(guī)定執(zhí)行。 國家煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)、國家發(fā)展和改革委員會及各級煤炭行業(yè)管理部門，負責(zé)監(jiān)督監(jiān)察、組織指導(dǎo)全國煤礦的通風(fēng)能力核定工作。,83,二、礦井通風(fēng)能力核定新方法 1、礦井通風(fēng)能力核定方法 礦井通風(fēng)能力核定采用總體核算法或由里向外核算法計算。 1) 總體核算法，適用于產(chǎn)量在30萬t/a以下礦井 (1) 公式一 (較適用于低瓦斯礦井)： P =Q350/(qk104) (萬t/a) 式中 P通風(fēng)能力，萬t/a； Q礦井總進風(fēng)量，m3/min； q平均日產(chǎn)一噸煤需要的風(fēng)量，m3/t； K礦井通風(fēng)系數(shù)。取1.31

40、.5，取值范圍不得低于此取值范圍，并結(jié)合當(dāng)?shù)孛禾科髽I(yè)實際情況恰當(dāng)選取確保瓦斯不超限的系數(shù)。,84,(2) 公式二(較適用于高瓦斯、突出礦井和有沖擊地壓的礦井)： 式中 P 通風(fēng)能力，萬t/a； Q 礦井總進風(fēng)量，m3/min; 0.0926總回風(fēng)巷按瓦斯?jié)舛炔怀?0.75%核算為單位分鐘的常數(shù)； K 綜合系數(shù)； q相礦井瓦斯相對涌出量，m3/t；,85,2) 由里向外核算法，適用于產(chǎn)量在30萬t/a以上礦井 生產(chǎn)礦井需要風(fēng)量按各采煤、掘進工作面，硐室及其它巷道等用風(fēng)地點分別進行計算?，F(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)必須保證各用風(fēng)地點的供風(fēng)穩(wěn)定可靠。 Q礦(Q采+Q掘+Q硐+Q備Q其它)K礦通 (m3/min) 式

41、中 Q采采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和； Q掘掘進工作面實際需要風(fēng)量的總和； Q硐硐室實際需要風(fēng)量的總和； Q備備用工作面實際需要風(fēng)量的總和； Q其它礦井除了采、掘、硐室地點以外的其它巷道需風(fēng)量的總和； K礦通礦井通風(fēng)系數(shù)(抽出式取1.151.2, 壓入式取1.251.3)。,86,礦井通風(fēng)能力計算 按照礦井總進風(fēng)量與礦井各用風(fēng)地點的需風(fēng)量(有效風(fēng)量)計算出采掘工作面?zhèn)€數(shù)，取當(dāng)年度每個采掘工作面的計劃產(chǎn)量，計算礦井通風(fēng)能力。 式中 p 礦井通風(fēng)能力，萬t/a； p采i 第i個回采工作面正常生產(chǎn)條件下的年產(chǎn)量，萬t/a； p掘j 第j個掘進工作面正常掘進條件下的年進尺換算成煤的產(chǎn)量，萬t/a； m

42、1 回采工作面的數(shù)量，個； m2 掘進工作面的數(shù)量，個。 m1 , m2 應(yīng)符合合理采掘比。,87,2、礦井通風(fēng)能力驗證 （1)礦井通風(fēng)動力的驗證。按照礦井主要通風(fēng)機的實際特性曲線對通風(fēng)能力進行驗證，主要通風(fēng)機實際運行工況點應(yīng)處于安全、穩(wěn)定、可靠、合理的范圍內(nèi)。 （2)可進行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算驗證礦井通風(fēng)能力的企業(yè),在進行通風(fēng)能力核定中，可按下限選取有關(guān)系數(shù)。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算時,要對礦井所有巷道進行阻力測定，利用礦井通風(fēng)阻力測定的結(jié)果對礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進行解算，驗證通風(fēng)阻力與主要通風(fēng)機性能是否匹配，能否滿足安全生產(chǎn)實際需要。 （3)用風(fēng)地點有效風(fēng)量驗證。采用礦井內(nèi)采區(qū)有效風(fēng)量驗證用風(fēng)地點的供風(fēng)能力，核查礦井

43、內(nèi)各用風(fēng)地點的有效風(fēng)量是否滿足風(fēng)量需要，井巷中風(fēng)流速度、溫度應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定。 （4)稀釋瓦斯能力驗證。利用瓦斯等級鑒定結(jié)果以及礦井瓦斯安全監(jiān)測儀器儀表檢測的結(jié)果，驗證礦井通風(fēng)稀釋排放瓦斯的能力，各地點瓦斯?jié)舛葢?yīng)符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。,88,3、礦井通風(fēng)能力核定結(jié)果計算 按照以上方法所計算的通風(fēng)能力為礦井初步通風(fēng)能力，凡不符合煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定的，以及有下列情況的，應(yīng)從礦井通風(fēng)能力中扣減相應(yīng)部分的通風(fēng)能力，扣減后的通風(fēng)能力為最終礦井核定通風(fēng)能力。 (1)高瓦斯礦井、突出礦井沒有專用回風(fēng)巷的采區(qū)，沒有形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)、沒有獨立完整通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)的通風(fēng)能力；采掘工作面通風(fēng)系統(tǒng)不完善

44、、不合理的，沒有形成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)的回采工作面和沒有獨立完整通風(fēng)系統(tǒng)的掘進工作面的通風(fēng)能力，應(yīng)從礦井通風(fēng)能力中扣減。 (2)存在不符合有關(guān)規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)、擴散通風(fēng)、采空區(qū)通風(fēng)的用風(fēng)地點的通風(fēng)能力，應(yīng)從礦井通風(fēng)能力中扣減。,89,第三章 礦井通風(fēng)安全管理 第一節(jié) 管理體系與管理原則 一、通風(fēng)安全管理體系 通風(fēng)安全管理體系是為了實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)目標(biāo)服務(wù)，由多層機構(gòu)組成的，具有有機聯(lián)系、相互作用的系統(tǒng)。 為了有效地開展通風(fēng)管理工作，研究解決生產(chǎn)過程中不斷出現(xiàn)的不安全問題，并有一個暢通、高效的管理信息傳輸渠道，煤礦企業(yè)必須建立必要而合理的通風(fēng)管理體系，配備數(shù)量足、素質(zhì)高的管理和專業(yè)技術(shù)人員，負責(zé)礦井通

45、風(fēng)安全管理工作，這是進行礦井通風(fēng)科學(xué)管理和安全生產(chǎn)的組織保證。,90,二、管理機構(gòu) 通風(fēng)安全管理機構(gòu)健全，組織結(jié)構(gòu)合理，才能適應(yīng)科學(xué)管理需要。 管理機構(gòu)的組成和規(guī)模視礦井井型和災(zāi)害種類及其嚴(yán)重程度而定。 礦井通風(fēng)安全管理機構(gòu)的設(shè)置一般采用直線職能，即各級領(lǐng)導(dǎo)可直接向下級下達指令，各部門也可根據(jù)既定方針和職能向下級下達指令，下級職能部門聽從上級職能部門的指揮。,91,3、通風(fēng)安全管理體系的管理原則 (1)層級原則。 要求各層管理機構(gòu)要分工和責(zé)任明確。 (2)統(tǒng)一指揮原則。 一個工作人員只能接受同一指令或指揮，如果需要兩個以上部門或領(lǐng)導(dǎo)人同時指揮時，在下達命令之前這些部門或領(lǐng)導(dǎo)人應(yīng)相互溝通。 (3

46、)責(zé)權(quán)一致原則。 在委以責(zé)任的同時，必須同時委以完成任務(wù)所需要的相應(yīng)的權(quán)利。,92,(4)適當(dāng)授權(quán)原則。 在組織機構(gòu)大、業(yè)務(wù)復(fù)雜時，領(lǐng)導(dǎo)可將部分事情的決定權(quán)由高層轉(zhuǎn)至下一層，某些職能轉(zhuǎn)交給下級。 (5)分工與協(xié)作原則。 為了提高工作效率，必須把通風(fēng)管理工作中的各項任務(wù)和目標(biāo)分配給各層機構(gòu)和各個人。協(xié)作是與分工相聯(lián)系的，是體系完成目標(biāo)所必需的一種工作方式。 (6)動態(tài)組織原則。 組織的形式應(yīng)能根據(jù)安全條件的變化及時作相應(yīng)的改變，以適應(yīng)安全生產(chǎn)發(fā)展的需要。,93,第二節(jié) 通風(fēng)安全管理制度與通風(fēng)安全管理 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化 一、通風(fēng)安全管理制度 （1）建立嚴(yán)格的通風(fēng)安全檢查制度 （2）建立調(diào)度制度 （3）建

47、立定期進行通風(fēng)安全管理大檢查制度 （4）建立事故分析制度,94,二、通風(fēng)事故隱患檢查 礦井通風(fēng)事故隱患管理最基本的任務(wù)是通風(fēng)事故隱患檢查，可及時發(fā)現(xiàn)煤礦通風(fēng)的不安全隱患，及時辨識和更正“三違”現(xiàn)象（違章指揮、違章作業(yè)、違反勞動紀(jì)律），將事故消滅在萌芽狀態(tài)，對煤礦實現(xiàn)安全生產(chǎn)具有重要意義。 一般用于煤礦通風(fēng)的隱患檢查技術(shù)有安全檢查表法、事故樹法、事件樹法等。 由于煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，涉及環(huán)節(jié)多，一般在礦井中有實際應(yīng)用價值且已在礦井中應(yīng)用的主要是安全檢查表法，在此主要介紹如何組織隱患檢查,95,1、通風(fēng)系統(tǒng)的隱患檢查 (1) 檢查通風(fēng)系統(tǒng)中是否存在主要通風(fēng)機供風(fēng)量小于井下總的需風(fēng)量；多臺通風(fēng)機并聯(lián)運

48、轉(zhuǎn)不匹配；分支風(fēng)流不穩(wěn)定、無風(fēng)、微風(fēng)或反向；串聯(lián)通風(fēng)；循環(huán)風(fēng)。具體包括：地面檢查；通風(fēng)機房檢查；井下檢查；礦井通風(fēng)阻力測定與分析。 (2) 主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)狀況。包括通風(fēng)機工況及其變化、電壓電流的穩(wěn)定情況、風(fēng)機故障情況。檢查機房負壓計；用風(fēng)表測量風(fēng)速，根據(jù)負壓值在風(fēng)機特性曲線上查找工況；檢查運轉(zhuǎn)記錄；聽通風(fēng)機運轉(zhuǎn)聲音；檢查電壓表、功率表、功率因素表。 (3) 礦井通風(fēng)設(shè)施包括反風(fēng)設(shè)施、風(fēng)門、風(fēng)橋、測風(fēng)站、密閉墻，重點是風(fēng)門和密閉墻。,96,2、采區(qū)通風(fēng)事故隱患檢查 采區(qū)瓦斯涌出集中，產(chǎn)塵量大，工作面又處于移動之中，容易發(fā)生事故。由于通風(fēng)與瓦斯、煤塵和火災(zāi)防治的關(guān)系密切，安全監(jiān)察中要對其進行綜合評

49、價。 (1) 檢查重點： 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的完備性及其抗災(zāi)防災(zāi)能力； 采煤工作面上隅角瓦斯?jié)舛龋?采煤機機組附近（瓦斯涌出集中，產(chǎn)塵量大的地方）瓦斯數(shù)據(jù)； 采煤工作面回風(fēng)巷。,97,(2) 檢查內(nèi)容： 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是否健全，是否采用分區(qū)通風(fēng)。 采掘串聯(lián)是否符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定。 采煤工作面通風(fēng)形式和風(fēng)速是否符合有關(guān)要求，風(fēng)量能否滿足排放瓦斯和煤塵的要求。 采區(qū)尤其是采空區(qū)漏風(fēng)情況。 采區(qū)通風(fēng)是否穩(wěn)定可靠。 (3) 檢查方法： 查看通風(fēng)系統(tǒng)圖或采掘工程平面圖，分析采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的完備性和是否存在串聯(lián)通風(fēng)。 根據(jù)煤礦安全規(guī)程要求對串聯(lián)通風(fēng)進行檢查。 查閱通風(fēng)瓦斯日報表，分析通風(fēng)的有效性和可靠性。 現(xiàn)場測

50、定風(fēng)速、瓦斯?jié)舛龋嬎懵╋L(fēng)量，分析是否符合有關(guān)規(guī)定，工作面風(fēng)速是否控制合,98,3、 掘進通風(fēng)事故隱患檢查 掘進巷道常采用局部通風(fēng)設(shè)備通風(fēng)，容易受到干擾而發(fā)生事故。資料表明，掘進工作面瓦斯煤塵爆炸事故占總數(shù)的6070，因而有必要加強對掘進通風(fēng)的安全檢查。 (1) 檢查重點： 通風(fēng)系統(tǒng)的完備性。必須具備完備的通風(fēng)系統(tǒng)，采用局部通風(fēng)機通風(fēng)或全風(fēng)壓通風(fēng)，禁止擴散通風(fēng)。 通風(fēng)的可靠性。重點是局部通風(fēng)機的安全可靠運轉(zhuǎn)。 掘進通風(fēng)安全裝備狀況。,99,(2) 檢查內(nèi)容： 通風(fēng)機是否安裝在進風(fēng)巷中，距回風(fēng)巷口不小于l0m。 是否裝備“三專兩閉鎖”裝置。 專用變壓器、專用開關(guān)、專用電纜； 風(fēng)、電閉鎖，瓦斯、電

51、閉鎖 通風(fēng)機是否產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)。 是否按規(guī)程處理局部瓦斯積聚。 機電設(shè)備防爆性能是否達到要求。 是否使用低噪聲風(fēng)機或安設(shè)消音器。 風(fēng)機及與風(fēng)筒連接處是否存在漏風(fēng)。,100,(3) 檢查方法： 查看局部通風(fēng)設(shè)計和現(xiàn)場觀察測定。 檢查風(fēng)筒：是否使用抗靜電阻燃風(fēng)筒；是否環(huán)環(huán)吊掛，做到“兩靠一直”(靠幫，靠頂，平直)；末節(jié)風(fēng)筒距工作面的距離，是否巖巷不大于l0m，煤巷不大于5m；風(fēng)筒分叉有無三通，拐彎是否平緩；風(fēng)筒間接頭是否嚴(yán)密，風(fēng)筒有無破口。 檢查掘進通風(fēng)管理：查閱掘進作業(yè)規(guī)程、局部通風(fēng)機運轉(zhuǎn)記錄、停風(fēng)記錄和進行現(xiàn)場實際檢測。 填寫掘進通風(fēng)事故隱患檢查安全檢查表。根據(jù)掘進通風(fēng)事故隱患檢查內(nèi)容逐項填寫清楚

52、。,101,三、通風(fēng)安全管理質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化 安全和質(zhì)量是煤礦企業(yè)管理最基礎(chǔ)的工作，是安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率和礦井建設(shè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是實現(xiàn)安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)，全面提高企業(yè)經(jīng)濟效益的一項根本性戰(zhàn)略措施。 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化主要包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和管理標(biāo)準(zhǔn)化兩個部分。 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的任務(wù)是貫徹執(zhí)行通風(fēng)質(zhì)量檢查評比標(biāo)準(zhǔn)。要從一道風(fēng)門、一道密閉墻、一臺局部通風(fēng)機的安裝做起，從各個工序、每個環(huán)節(jié)和每個崗位上進行質(zhì)量管理。要求變事后檢驗為事前的預(yù)防和過程控制。,102,建立健全可靠的質(zhì)量保證體系、實行各級質(zhì)量管理責(zé)任制、正確運用經(jīng)濟手段、實行獎懲制度是實現(xiàn)管理目標(biāo)的重要管理措施，這要求通風(fēng)安全部門的全體成員都要注意、關(guān)心和執(zhí)

53、行標(biāo)準(zhǔn)。 管理層是貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的主體，各級管理人員要積極貫徹執(zhí)行各種標(biāo)準(zhǔn)。 執(zhí)行層是貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，要加強執(zhí)行人員的教育和培訓(xùn)，提高他們執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的自覺性和能力。,103,第三節(jié) 通風(fēng)計算軟件系統(tǒng)簡介 礦井通風(fēng)計算軟件是在應(yīng)用中不斷發(fā)展的。其中西安科技大學(xué)安全技術(shù)研究所研制開發(fā)的礦井通風(fēng)分析系統(tǒng)（KDV）具有較為明顯的特色，簡要介紹如下。 該系統(tǒng)以服務(wù)于礦井通風(fēng)安全日常管理、通風(fēng)系統(tǒng)分析及決策輔助為目標(biāo)，集成了礦山通風(fēng)安全數(shù)據(jù)采集處理、工程圖件管理、通風(fēng)系統(tǒng)分析、通風(fēng)瓦斯管理薄弱環(huán)節(jié)辨識、遠程安全信息傳輸共享等煤礦現(xiàn)場通風(fēng)瓦斯管理所需的重要功能，為礦井通風(fēng)安全提供了有效的技術(shù)支持系統(tǒng)，在煤礦

54、得到了較為廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)現(xiàn)場使用條件系統(tǒng)各部分可采取模塊式組合，將安全業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)控信息點以應(yīng)用服務(wù)器為核心實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各級用戶在各自站點上開展基于安全生產(chǎn)的應(yīng)用業(yè)務(wù)。,104,1、軟件系統(tǒng)構(gòu)成： 礦山制圖及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)； 與安全監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)機運行的通風(fēng)安全數(shù)據(jù)獲取、分析及處理子系統(tǒng)； 通風(fēng)安全決策輔助子系統(tǒng)； 礦山安全管理辦公自動化子系統(tǒng)；,105,2、系統(tǒng)主要功能： 礦井通風(fēng)系統(tǒng)等圖形繪制及其關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫功能； 通風(fēng)安全圖件管理及數(shù)據(jù)庫管理； 井巷風(fēng)阻數(shù)據(jù)處理及風(fēng)阻跟蹤維護； 以通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算為基礎(chǔ)的分風(fēng)、調(diào)風(fēng)及方案比較； 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計； 通風(fēng)瓦斯異常值分析與

55、系統(tǒng)危險源辯識； 礦井通風(fēng)系統(tǒng)抗災(zāi)能力分析； 災(zāi)變時期礦井風(fēng)流狀態(tài)的分析； 圖形及數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸與瀏覽； 與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)機進行通風(fēng)安全數(shù)據(jù)實時分析； 與信息網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機進行礦井通風(fēng)安全管理計算遠程交互,106,3、系統(tǒng)特點： 系統(tǒng)具有礦山通風(fēng)安全測定、工程圖件管理、安全分析計算、遠程安全信息傳輸、安全信息處理及資源優(yōu)化配置功能。 系統(tǒng)具有良好的信息網(wǎng)絡(luò)接口與數(shù)據(jù)傳輸能力，將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連、系統(tǒng)互聯(lián),都以集成接口的方式配置在系統(tǒng)中，易于和企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)集成。 系統(tǒng)具備豐富的安全量化分析與網(wǎng)絡(luò)功能，可成為通風(fēng)安全部門迅速獲得通風(fēng)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并進行趨勢預(yù)測分析的有力裝備。 系統(tǒng)可與信息網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機，構(gòu)成礦井安

56、全監(jiān)察部門、礦業(yè)集團公司、礦井之間以網(wǎng)絡(luò)模式相結(jié)合的系統(tǒng)。,107,第四章 礦井瓦斯防治 第一節(jié) 概述 礦井瓦斯是煤礦生產(chǎn)過程中，從煤、巖內(nèi)涌出的各種氣體的總稱。煤礦術(shù)語中的瓦斯指的就是甲烷。 瓦斯基本性質(zhì)： 無色，無味，無臭，難溶于水，與空氣的相對密度為0554，易積聚于巷道的上部。 瓦斯雖然無毒，但是礦內(nèi)空氣中的瓦斯?jié)舛热绻^40能使人因缺氧而窒息死亡。 燃燒與爆炸性。 礦井瓦斯的危害： 爆炸，突出，人員窒息，環(huán)境污染。 利用：能源，化工原料。,108,第二節(jié) 煤層瓦斯賦存與含量 一、瓦斯的成因與賦存 1、礦井瓦斯的生成 煤層瓦斯是腐植型有機物（植物）在成煤過程中生成的。 成氣過程兩個階

57、段： 生物化學(xué)成氣時期 煤化變質(zhì)作用時期 2、瓦斯在煤體內(nèi)存在的狀態(tài) 游離狀態(tài) 吸附狀態(tài) 二、煤層中瓦斯垂直分帶 CO2- N2帶，N2帶，N2CH4帶，CH4帶。,109,三、煤層瓦斯含量及其影響因素 1、概念 2、影響因素 煤層存儲瓦斯的條件 圍巖的透氣性 煤的地質(zhì)史 地質(zhì)構(gòu)造圈閉瓦斯的條件 礦區(qū)的水文地質(zhì)條件,110,第三節(jié) 礦井瓦斯涌出 瓦斯從煤層或巖層中涌出的形式有兩種： 普通涌出 特殊涌出 一、瓦斯涌出量 1、含義 2、瓦斯涌出量表示方法 絕對瓦斯涌出量 相對瓦斯涌出量,111,二、影響瓦斯涌出量的因素主要有 1.自然因素 煤層和圍巖的瓦斯含量 開采深度 地面大氣壓 2.開采技術(shù)因

58、素 開采規(guī)模 開采順序與回采方法 生產(chǎn)工藝過程 通風(fēng)壓力與通風(fēng)系統(tǒng),112,三、礦井瓦斯涌出來源的分析與分源治理 一般是將全礦的（或翼的、水平的）瓦斯來源分為回采區(qū)（包括回采工作面的采空區(qū)）、掘進區(qū)和已采區(qū)三部分。其測定方法是同時測定全礦井、各回采區(qū)和各掘進區(qū)的絕對瓦斯涌出量。然后分別計算出各回采區(qū)、掘進區(qū)和已采區(qū)三者各占的比例。 四、礦井瓦斯等級 1、礦井瓦斯等級劃分 低瓦斯礦井；高瓦斯礦井；煤與瓦斯突出礦井。 2、礦井瓦斯等級鑒定 五、礦井瓦斯涌出量預(yù)測 1、統(tǒng)計法 2、計算法,113,第四節(jié) 瓦斯噴出 瓦斯噴出：在開采過程中，從煤或巖石的裂隙、孔洞中突然涌出大量瓦斯的現(xiàn)象。 一、瓦斯噴出

59、的通道： 原始地質(zhì)構(gòu)造孔洞、裂隙 采掘地壓顯現(xiàn)時生成的裂隙 二、瓦斯噴出防治措施 根據(jù)瓦斯噴出量的大小，瓦斯壓力的高低以及瓦斯噴出通道的類型，通常選用以下措施加以防治。 探明地質(zhì)情況 封堵、引排、抽放綜合治理 加強管理工作,114,第五節(jié) 煤與瓦斯突出及其預(yù)防 一、概述 含義：煤礦地下采掘過程中，在極短的時間內(nèi)(幾秒到幾分鐘)，從煤、巖層內(nèi)以極快的速度向采掘空間內(nèi)噴出煤(巖)和瓦斯(CH4、CO2)的現(xiàn)象，稱為煤與瓦斯突出。 危害： 產(chǎn)生的高速瓦斯流(含煤粉或巖粉)能夠摧毀巷道設(shè)施，破壞通風(fēng)系統(tǒng)，甚至造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)； 噴出的瓦斯由幾百到幾萬m3，能使井巷充滿瓦斯，造成人員窒息，引起瓦斯燃燒或爆炸； 噴出的煤、巖由幾千噸到萬噸以上，能夠造成煤流埋人； 猛烈的動力效應(yīng)可能導(dǎo)致冒頂和火災(zāi)事故的發(fā)生。,115,二、突出的機理 突出的機理是關(guān)于解釋突出的原因和過程的理論。 突出是十分復(fù)雜的自然現(xiàn)象，它的機理還沒有統(tǒng)一的見解，假說很多。有瓦斯主導(dǎo)