矿井通风系统培训教案

教案是一种相对程式化的教学设计方案,体现了设计者精心预设的较为完美的活动流程。教案是开展教学的凭证,教案设计是否符合学情,直接影响着教学的实效性。下面是小编为大家整理的《矿井通风系统培训教案》仅供参考，大家一起来看看吧。

第一篇：矿井通风系统培训教案

培训教案－矿井通风

矿井通风

一、矿井通风的基本任务

包围地球表面的是很厚的大气层，即空气，一般称地面空气。按体积计算，地面空气的主要成分为：氧——20.96%;氮——79%;二氧化碳——0.04%。此外，还含有少量的水蒸气和尘埃等。

地面空气进入矿井后，成分发生变化。其原因有：①人员呼吸、煤和其他物质氧化，使氧含量减少和二氧化碳含量增加;②混入各种有害气体;③混入煤尘和岩尘;④空气的温度、湿度和压力都会发生变化。这些变化威胁矿工的安全、影响工人的身体健康和生产的正常进行，因此，矿井必须进行通风。

1.矿井通风的基本任务

矿井通风就是把地面空气不断送入井下，同时把污浊空气排出井外的过程。其任务是：

(1)连续不断地向井下用风场所供给新鲜空气; (2)冲淡和排除井下各种有害气体和矿尘;

(3)创造良好的温度、湿度、风速等气候条件，保证矿工的安全健康和正常生产，增强矿井的抗灾能力。

2.矿井空气的主要成分和质量标准

矿井空气与地面空气相比存在许多差异，但其主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳。

(1)氧气(O2)。氧是一种无色、无味、无臭，化学性质很活泼的气体，它对空气的相对密度为1.11。氧是人和动物呼吸及物质燃烧不可缺少的气体。空气中氧含量的降低可使人感到呼吸困难、心跳加速。当氧气含量降到9%以下时，人在短时间内窒息死亡。因此，《规程》规定，采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%。

(2)氮气(N2)。氮气是一种无色、无味、无臭的惰性气体，它对空气的相对密度为0.97，不助燃，不能维持呼吸。井下氮气的增加，主要原因是有机物质的腐朽，爆破工作，从煤和岩体的裂缝中涌出等。空气中氮气的增加，相对减少了氧气，所以对人体是有害的。

(3)二氧化碳(CO2)。二氧化碳是一种无色、无臭、略带有酸味的气体，它对空气的相对密度为1.52，易溶于水，不助燃，不能维持呼吸，常积聚于巷道底部或下山掘进工作面。井下空气中二氧化碳的增加，主要原因是煤或岩体中涌出，可燃物质氧化，人员的呼吸，爆破工作等。空气中二氧化碳增加，人会感到呼吸困难，易发生疲劳现象;当增加到9%～11%时，几分钟内可导致人员死亡。《规程》规定，采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不超过0.5%，总回风流中不得超过0.75%，采区或采掘工作面回风流中超过1.5%时，必须停工处理。

3.矿井空气中的有毒有害气体和安全标准

矿井空气中所含有的对人体健康及生命安全有威胁的一切气体，均称为有害气体。井下常见有害气体有：瓦斯(主要指甲烷CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(N02)、硫化氢(H2S)、氢气(H2)和氨气(NH3)等。

(1)一氧化碳：无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.97。一氧化碳在通常条件下化学性质不活泼，微溶于水，有可燃性和爆炸性，其爆炸界限为

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13%～75%，毒性极大。《煤矿安全规程》规定：井下风流中的一氧化碳的最大浓度不得超过0.0024%。

(2)硫化氢：无色、微甜、有臭鸡蛋味0.0001%可嗅到，对空气的相对密度是1.19，易溶于水，有强烈剧毒，有可燃性和爆炸性，在空气中含量达6%时形成爆炸混合物。安全浓度：<0.00066%。

(3)二氧化氮：棕红色、有刺激臭，对空气的相对密度是1.57，极易溶于水，有强烈剧毒。安全浓度：<0.00025%。

(4)二氧化硫：有刺激臭及酸味，对空气的相对密度是2.2，易溶于水，有强烈剧毒。安全浓度：<0.0005%。

(5)氢气：无色、无味、无臭，对空气的相对密度为0.07。有可燃性和爆炸性，其爆炸界限为4%～74%。安全浓度：<0.5%。

(6)氨气：无色、有浓烈臭味，易溶于水，刺激皮肤、呼吸道，浓度达30%时有爆炸性。安全浓度：<0.004%。

二、矿井及采区通风系统

(一)矿井通风系统

矿井通风系统是矿井主要通风机的工作方法、矿井通风方式、通风网路和风流控制设施的总称。

1.矿井主要通风机的工作方法

《规程》规定：矿井必须采用机械通风。通风机械主要指通风机，矿井主要通风机的工作方法有以下3种。

(1)抽出式通风(负压通风)。将主要通风机安装在回风井口，在通风机作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下空气压力相对升高，短时间内可抑制有害气体涌出，有利于矿井安全，所以一般矿井都采用抽出式通风。

(2)压入式通风(正压通风)。将主要通风机安设在入风井口，在通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。当通风机停止运转时，井下空气压力相对下降，瓦斯易涌出，因此不宜在高瓦斯矿使用。只有开采煤田上部，塌陷区严重，瓦斯涌出量不大的矿井，采用压入式通风较为合理。

(3)压入和抽出混合式。在入风井口设一个风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。其主要应用于矿井通风距离大、通风阻力大的矿井。在管理上比较复杂，应用较少。

2.矿井通风方式 矿井通风方式根据进、出风井在井田内的相对位置不同，分为以下几种类型。 (1)中央式。分为中央并列式和中央边界式。

①中央并列式。进、出风井均布置在井田中央的工业广场内。管理集中，维护方便，反风容易。但通风线路长，阻力大;井底车场附近漏风大;安全出口少;工业广场受通风机噪声影响和回风风流的污染。适用于煤层倾角大、埋藏深，井田走向长度较小的矿井。

②中央边界式。进风井布置在井田中央，沿井田中央上部边界布置出风井。通风线路短、阻力小、漏风少;工业广场不受影响;增加了安全出口，但管理分散。适用于煤层倾角较小、埋藏较浅，井田走向长度不大的矿井。

(2)对角式。分为两翼对角式和分区对角式。 ①两翼对角式。进风井位于井田中央，出风井位于井田浅部沿走向的两翼边

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界附近。井下风流的流动线路是直向式，通风线路短、阻力小、漏风少;各采区风阻均衡，易控制风量;安全出口多，抗灾能力强。但占用设备多，管理不集中;初期投资大，适用于井田走向长度大、井型较大的矿井。

②分区对角式。进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个回风井，无总回风巷。每个采区有独立通风线路，互不影响，便于风量调节;安全出口多，抗灾能力强;建井期短，初期投资少。但占用设备多，管理分散;矿井反风较困难。适用于煤层埋藏浅或开掘总回风巷困难的矿井。

(3)混合式。由上述诸种方式混合组成，各具有独立的通风系统，通风能力大，布置较灵活，适应性强。但通风设备多，管理分散，反风困难。适用于井田范围大，地质和地面地形复杂的大型矿井。

(4)区域式。在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。一般用于井田范围大的特大型矿井。

3.通风网路

矿井内风流按照生产需求在井巷中流动时，风流的分支、汇合线路的结构形式，叫通风网路。其类型有以下3种：

(1)串联通风。指井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式，又称一条龙通风。

(2)并联通风。指井下各用风地点的回风直接进入采区回风道或总回风道的通风方式。

(3)角联通风。指在并联的两条风路之间，还有一条或数条风路连通的通风风路。

(二)采区通风系统

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元，是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。

1.采区通风系统的基本要求

采区应该有足够的供风量，并按需分配到各个采、掘工作面。为此，采区通风系统应满足下列要求。

(1)每一个生产水平和采区，都须布置单独的回风巷，实行分区通风。采掘工作面、硐室都应独立通风，有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。

(2)有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。

(3)掘进和采煤工作面的进回风，都不得经过采空区或冒落区。 (4)通风网路要力求简单，尽量减少通风设施的数量。 (5)采空区和废弃巷道必须及时封闭。

(6)倾斜运输巷道中，不应设置风门。如果必须设置风门时，要采取安全措施。

2.采区进风上山与回风上山的选择

采区内一般布置两条上山，一条为运输上山，一条为轨道上山。当采区生产能力大或瓦斯涌出量大时，增设一条专用的通风上山。

(1)运输上山进风、轨道上山回风。由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，使进风流中的煤尘浓度增大，影响工作面的安全和环境;需在轨道上山的下部车场内安设风门，易被矿车撞坏，造成风流短路。

(2)轨道上山进风、运输上山回风。该系统避免了上述缺点，但输送机设备

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处在回风流中，安全性差;轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数量多，管理不善，易造成漏风，同时采区溜煤眼也可能产生漏风，因而须采取措施。

在选择采区通风系统时，对煤尘燃烧、爆炸危险性大的采区，应采用轨道上山进风、运输上山回风的采区通风系统;煤尘爆炸、燃烧危险性小的采区，为了简化通风系统，便于管理，减少漏风量，可以采用运输上山进风、轨道上山回风的采区通风系统，但应采取防尘措施。对于综合机械化采区、煤层群集中上山联合布置或厚煤层分层开采的采区，由于产量大，瓦斯涌出量大，供风量也大，并受到风速的限制及为了降低阻力，采区内可布置三条或更多的上山作为进风与回风用。

三、矿井通风构筑物

矿井通风系统，除了有结构合理的通风网路和能力适当的通风机外，还要在网路中的适当位置安设隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。按其作用不同可分为以下两大类。

(一)引导风流类构筑物 1.风硐

风硐是连接风机和井筒的一段巷道。由于其通过风量大、内外压差较大，应尽量降低其风阻，并减少漏风。一般风硐为混凝土浇注而成。

2.风 桥

风桥是将平面交叉的进、回风流隔开成立体交叉的一种通风构筑物。根据风桥的服务年限及通风量的大小，分为以下三种：

(1)铁筒风桥。用厚度不小于5mm的铁板制成圆形或矩形。它适用于服务年限短，通过的风量在lOm3/s以下的风路。

(2)混凝土风桥。用砖或混凝土砌筑而成。结构紧凑，比较坚固。它适用于服务年限较长，通过的风量在10～20m3/s的风路。

(3)绕道式风桥。开凿在岩石里，坚固耐用，漏风少。它适用于服务年限长，通过的风量在20m3/s以上的风路。

3.导风板

在矿井中常用以下几种导风板。

(1)引风导风板。压入式通风的矿井，为防止井底车场漏风，在入风石门与巷道交叉处，安设引导风流的导风板，利用风流动压的方向性，改变风流分配状况，提高矿井有效风量率。导风板可用木板、铁板或混凝土板制成。

(2)降阻导风板。通过风量较大的巷道直角转弯处，为降低通风阻力，可用铁板制成机翼形或普通弧形导风板，减少风流冲击的能量损失。安设导风板后可使直角转弯的局部阻力系数由原来的1.40降低到0.3～0.4。

(3)汇流导风板。在三岔口巷道中，当两股风流对头相遇汇合在一起时，可安设导风板，减少风流相遇时的冲击能量损失。

4.调节风窗

调节风窗是一种增加风阻的调风设施，用于采区内各工作面之间、采区之间，以及各生产水平之间的风量调节。

(二)隔断风流类的构筑物 1.防爆门

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装有主要通风机的出风井口，必须安装防爆设施，在斜井井口安设防爆门，在立井井口安设防爆井盖。其作用是，一旦井下发生瓦斯或煤尘爆炸时，受高压气浪的冲击作用，防爆门自动打开，保护主要通风机免遭毁坏;在正常情况下它是气密的，以防止风流短路。

防爆门(井盖)应设计合理，结构严密，维护良好，动作可靠。 2.风墙

风墙(俗称密闭)是隔断风流的构筑物。设置在需要隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：

(1)临时密闭。常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面，一般服务年限在二年以下。

(2)永久密闭。常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑，在巷道地压大或服务年限在二年以上时采用。

3.风 门

风门是既要切断风流又要行人、通车的通风构筑物。按材料可分为木制的、铁制的和木板包铁皮的几种;按其开启方式分为人力开启和自动开启两种。对风门的具体要求如下：

(1)风门的开启方向，应逆着风流，保证风门受压后和门框接触严密。 (2)为了减少风门开启时的漏风量，每处风门至少要有两道，两道风门之间的距离：矿车运输时，不得小于一列车长度，只行人时不得小于5m。

(3)禁止两道风门同时开启。为适应矿井灾变时期风流控制的需要，我国已研制出了两种能对井下风流进行远程控制的风门远控系统。一种以压气为动力，通过矿井安全监测系统传送控制命令。另一种则为电动自控风门，通过电话网络传输控制信号。这两种系统解决了灾变时期，抢救人员必须进入灾区开启或关闭风门的难题。

在矿井通风系统中，通风构筑物的安设和建造质量极为重要，是造成矿井漏风量大小和有效风量率高低的重要原因，直接关系到矿井的安全生产。同时，由于顶板压力、淋水、氧化及其他种种因素的影响，通风构筑物的质量将会随时间的推移而逐渐下降，故应经常检查、维修，这是矿井通风管理的重要工作之一。

四、反风技术

反风技术是指为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。在矿井进风口、井筒、井底车场附近一旦发生火灾，为防止火灾产生的有害气体进入作业区，保障井下人员安全撤离，而利用反风装置，改变井下风流方向;有时为了适应救护工作也需要进行反风。《规程》规定，矿井主要通风机必须有反风装置，必须在lOmin内改变巷道中的风流方向;当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的40%。

反风方法因风机的类型和结构不同有以下几种： 1.设专用反风道反风 2.轴流式通风机反转反风

调换电动机电源的任意两相接线，使电动机改变转向，从而改变通风机动轮的旋转方向，使井下风流反向。此种方法基建费用小，反风方便，但反风量较小。

3.利用备用风机的风道反风

当两台轴流式风机并排布置时，工作通风机正转，利用另一台备用通风机的风道作为“反风道”进行反风。

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4.调整动叶安装角进行反风

对于装有动叶可以同时整体偏转装置的轴流式通风机，可把所有叶片同时偏转一定角度，不改变动轮转向而实现矿井风流反向。

五、掘进通风

在矿井建设和生产过程中，都需开掘大量的井巷。在开掘过程中，为了稀释和排除有害气体、炮烟、矿尘和保持良好的气候条件，必须对掘进工作面进行通风。掘进通风方法主要有3种：矿井全风压通风、局部通风机通风、水力或压力引射器通风。

(1)矿井全风压通风。是利用矿井主要通风机产生的风压借助导风设施对掘进巷道通风的方法。

(2)局部通风机通风。用局部通风机对掘进工作面进行通风的方法。

(3)引射器通风。是利用压气或压力水通过喷嘴产生射流，造成负压而吸入风量，使空气流动进行通风的方法。

矿井全风压通风和引射器通风造成的风压有限，只适于小风量、短距离的掘进通风，而一般掘进工作面都采用局部通风机通风。

局部通风机通风方法有以下几种方式。 1.压入式通风

压入式通风是利用局部通风机将新鲜空气经风筒压入工作面，而污风则由巷道排出。压入式通风的风流从风筒末端以自由射流状态射向工作面，其有效射程可达7～8m，易于排除污风和矿尘。局部通风机和启动设备处在进风侧，较为安全。但是，整个掘进巷道处于回风之中，劳动卫生条件较差。

2.抽出式通风

抽出式通风与压入式通风相反，新鲜风流由巷道进入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。其特点是保持巷道中为新鲜空气，故劳动卫生条件好。但是，风流有效吸程较短，一般为3～4m。如果风筒末端距工作面较远，则有效吸程以外，将形成涡流区，易积聚瓦斯和粉尘，且抽出的含有瓦斯和粉尘的污风经过通风机，不安全。并且不能使用柔性风筒。

3.混合式通风

混合式通风就是把压入式和抽出式通风混合使用，新鲜空气由压入式通风机压入工作面，而污风由抽出式通风机排出。这种方式既有压入式有效射程长、通风效果好的优点，又有抽出式巷道空气不受污染的优点。但是，这种通风方式的缺点是巷道内风速较小，易积聚瓦斯，且管理复杂。

据统计，在掘进过程中发生的瓦斯煤尘爆炸事故占煤矿该类事故的80%以上。因此，研究推广使用安全、可靠、有效的通风技术，建立安全保障系统，防止事故发生是煤矿安全的重要课题之一。近年来，我国煤矿实施了综合治理措施和新技术的使用，取得了显著效果。

(1)双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置。正常通风时由专用开关供电，使局部通风机运转通风;一旦常用风机因故障停机时，电源开关自动切换，备用风机启动继续供风。由于双风机共用一趟主风筒，风机要实现自动倒台，则连接两风机的风筒也能自动倒风。

(2)“三专两闭锁”装置。“三专”是指专用变压器、专用开关、专用电缆;“两闭锁”则指风、电闭锁和瓦斯、电闭锁。其功能是：掘进工作面先送风后送电，停风后立即断电;当瓦斯超限后，系统能自动切断瓦斯传感器控制范围内的

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电源，而局部通风机仍可照常运转。若局部通风机停转、停风区内瓦斯超限时，局部通风机便自动闭锁，重新恢复通风时，要人工复电，先送风，瓦斯浓度降到安全值以下时才能送电。

(3)压抽混合式通风除尘系统。在压抽混合式通风的基础上，配套使用除尘风机、除尘器及集尘器等设备，该系统能有效地抑制粉尘，减少煤尘爆炸的机率和减轻工入患尘肺病的程度。

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第二篇：讲稿矿井通风系统及通风设计

矿井通风系统

主要内容：

一、矿井通风系统——基本任务、类型及其适用条件、主要通风机的工作方式与安装地点、通风系统的选择;

二、采区通风——基本要求、采区进风上山与回风上山的选择、采煤工作面上行风与下行风、采煤工作面通风系统;

三、通风构筑物及漏风——通风构筑物、漏风及有效风量、减少漏风措施;

四、矿井通风设计——矿井通风设计的内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择

一、矿井通风系统

矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网路的总称。

(一)矿井通风系统的基本任务

矿井通风系统的基本任务如下：

(1)供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要。

(2)冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产。

(3)调节井下气候，创造良好的工作环境。

(二)矿井通风系统的类型及其适用条件

按进、回风井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、区域式及混合式。

1.中央式

进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央边界式(中央分列式)(见图1)。

图1 2.对角式

(1)两翼对角式

进、回风分别位于井田的两翼。

进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼(沿倾斜方向的浅部)，称为两翼对角式;如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。

(2)分区对角式

进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。

两翼对角式与分区对角式通风系统如图2所示。

图2 3.区域式

在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。

4.混合式

由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。

(三)主要通风机的工作方式与安装地点

主要通风机的工作方式有三种，即抽出式、压入式和压抽混合式。 1. 抽出式

如图3所示，主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。 2.压入式

如图4所示，主要通风机安装在入风井口，在压入式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。

图3

图4

3.压抽混合式

如图5所示，在入风井口设一风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。

图5

(四)矿井通风系统的选择

根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全及兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。

中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点，因此矿井初期宜优先采用。

有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式通风或分区对角式通风。

当井田面积较大时，初期可采用中央式通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。

矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。

二、采区通风系统

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 包括采区进、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。

(一)采区通风系统的基本要求

(1)每一个采区都必须布置回风道，实行分区通风。

(2)采煤工作面和掘进工作面应采用独立的通风系统。有特殊困难必须串联通风时，应符合有关规定。(串联通风，必须在被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%,其他有害气体浓度都应符合《煤矿安全规程》的规定)

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(3)煤层倾角大于12°的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准。 (4)采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。

(二)采区进风上山与回风上山的选择

上(下)山至少要有两条;对生产能力大的采区可有三条或四条上山。 1.轨道上山进风，运输机上山回风 2.运输机上山进风、轨道上山回风

比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件。

(三)采煤工作面上行风与下行风

上行风与下行风是相对于进风流方向与采煤工作面的关系而言的。如图6所示，当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否则称下行通风。

图6

优、缺点：

(1)下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。

(2)上行风比下行风工作面的气温要高。

(3)下行风比上行风所需要的机械风压要大。

(4)下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。

(四) 采煤工作面通风系统

1.U形与Z形通风系统(见图7)

图7 2.Y形、W形及双Z形通风系统(见图8)

图8 3.H形通风系统(见图9)

图9

三、通风构筑物及漏风

矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。

(一)通风构筑物

风构筑物分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗;另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。

1. 风门

风门：在需要通过人员和车辆的巷道中设置的隔断风流的门

安设地点：在通风系统中既要断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人

6 或通车不多的地方，可构筑普通风门;而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。风门表示方式、调节风门表示方法如图10所示。

图10

设置风门的要求：

(1)每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不小于5 m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道。

(2)风门能自动关闭，通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁装置，风门不能同时敞开(包括反风门)。

(3)门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜80°至85°。

(4)风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5 m，严密不漏风。墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实，墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝。

(5)风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严。风门前后各5 m内巷道支护良好，无杂物、积水和淤泥。 2.风桥

设在进、回风交叉处而又使进、回风互不混合的设施称为风桥。

当通风系统中进风巷道与回风巷道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开，需要构筑风桥。风桥按其结构不同可分为以下三种：

(1)绕道式风桥：开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。(见图11) (2)混凝土风桥：结构紧凑，比较坚固。(见图12)

图11

图12

(3)铁筒风桥：可在次要风路中使用。

7 3.密闭

密闭是隔断风流的构筑物，设置在需隔断风流、不需要通车行人的巷道中(见图13)。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：

(1)临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。

(2)永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。

图13 4.导风板

在矿井中应用以下几种导风板：

(1)引风导风板。 (2)降阻导风板。 (3)汇流导风板。

(二)漏风及有效风量 1.漏风及其危害

矿井有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量总和。

漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流(渗)入回风道或排出地表的风量。

漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。

2.漏风的分类及原因

(1)漏风的分类

矿井漏风按其地点可分为：

矿井外部漏风(或称井口漏风)：泛指地表附近如箕斗井井口、地面主通风机附近

8 的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。

矿井内部漏风(或称井下漏风)：指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。

(2)漏风的原因

当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。 3.矿井漏风率及有效风量率

矿井有效风量：风流通过井下各工作地点实际风量总和。

矿井有效风量率：矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于85%。

矿井外部漏风量：直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。(可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回或进风量)

矿井外部漏风率：矿井外部漏风量与各台主要通风机风量总和之比。 矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。

(三)减少漏风，提高有效风量

1.外部漏风

漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附近的风门的气密性，以减少漏风。

2.内部漏风

(1)采用中央并列式通风系统时，进、回风井保持一定的距离，防止井筒漏风。 (2)进、回风巷间的岩柱和煤柱要保持足够的尺寸，防止被压裂而漏风，进、回风巷间应尽量减少联络巷，必须设置两道以上的高质量的风门及两道反向风门。

(3)提高构筑物的质量，防止漏风，加强通风构筑物的严密性是防止矿井漏风的基本措施。

(4)采空区要注浆、洒浆、洒水等，可提高压实程度，减少漏风。 (5)利用箕斗回风时，井底煤仓要有一定的煤量，防止漏风。 (6)采空区和不用的风眼及时关闭。

四、矿井通风设计

(一)矿井通风设计的内容与要求

矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进和经济合理的矿井通风系

9 统。矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计。

1. 矿井通风设计的内容 (1)确定矿井通风系统。

(2)矿井风量计算和风量分配。 (3)矿井通风阻力计算。 (4)选择通风设备。 (5)概算矿井通风费用。 2.矿井通风设计的要求

(1)将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件; (2)通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力; (3)发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出;

(4)有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施; (5)通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。

(二)优选矿井通风系统

1.矿井通风系统的要求

(1)每一矿井必须有完整的独立通风系统。

(2)进风井口按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。

(3)箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。

(4)多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。

(5)每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。

(6)井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。

(6)井下充电室必须采用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。

2.确定矿井通风系统

根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。

(三)矿井风量计算

1.矿井风量计算原则

矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。

(1)按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3。 (2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。

10

2.矿井需风量的计算

(1)采煤工作面需风量的计算

按瓦斯涌出量计算、按工作面进风流温度计算、按使用炸药量计算、按工作人员数量计算按工作人员数量计算、按风速进行验算。

(2)掘进工作面需风量的计算 按瓦斯涌出量计算、按炸药量计算、按局部通风机吸风量计算、按工作人员数量计算、按风速进行验算。

(3)硐室需风量计算

机电硐室、爆破材料库、充电硐室。 3.矿井总风量计算

矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。

(四)矿井通风总阻力计算

1.矿井通风总阻力计算原则

(1)矿井通风设的总阻力，不应超过3 000 Pa。

(2)矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。

2.矿井通风总阻力计算

矿井通风总阻力：风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路(风流路线)各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。

对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。

在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。当根据风量和巷道参数直接判定最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力;当不能直接判定时，应选几条可能是最大的路线进行计算比较，然后定出该时期的矿井总阻力。

矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时亦称为通风困难时期。

对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。

计算方法：沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力hf，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力hf1 和 hf2。

(五)矿井通风设备的选择

矿井通风设备是指主要通风机和电动机。

1.矿井通风设备的要求

(1)矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套备用。

(2)选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并且使通风设备长期高效率

11 运行。

(3)风机能力应留有一定的余量。

(4)进、出风井井口的高差在150 m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深 400 m以上时，宜计算矿井的自然风压。

2.主要通风机的选择

(1)计算通风机风量Qf 。

(2)计算通风机风压。

(3)初选通风机。

(4)求通风机的实际工况点。

(5)确定通风的型号和转速。

(6)电动机选择

(六)概算矿井通风费用

吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。

吨煤通风成本主要包括下列费用：

(1)电费(W1)。

(2)设备折旧费。

(3)材料消耗费用。

(4)通风工作人员工资费用。

(5)专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用。

(6)采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。

第三篇：第七章 矿井通风系统与通风设计

本章主要内容

1、矿井通风系统----类型、适应条件、主要通风机工作方式 、安装地点、通风系统的选择

2、采区通风----基本要求、进回风上山选择、采煤工作面通风系统

3、通风构筑物及漏风----风门、风桥、密闭、导风板;矿井漏风、漏风率、有效风量率、减少漏风措施

4、矿井通风设计----内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择

5、可控循环通风

第一节 矿井通风系统

矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。

一、矿井通风系统的类型及其适用条件

按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、区域式及混合式。

1、中央式

进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央边界式(中央分列式)。

2、对角式 1)两翼对角式

进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼(沿倾斜方向的浅部)，称为两翼对角式，如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。 2)分区对角式

进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。

3、区域式

在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。如图。

4、混合式

由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。

二、主要通风机的工作方式与安装地点

主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式。

1、 抽出式

主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。

2、压入式

主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。

3、压抽混合式

在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。

三、矿井通风系统的选择

根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。

中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采用。

有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式通风;

当井田面积较大时，初期可采用中央通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。 矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。

第二节 采区通风系统

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 包括：采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。

一、采区通风系统的基本要求

1、每一个采区， 都必须布置回风道，实行分区通风。

2、采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。

3、煤层倾角大于12°的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，

4、采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。

二、采区进风上山与回风上山的选择

上(下)山至少要有两条;对生产能力大的采区可有3条或4条上山。

1、轨道上山进风，运输机上山回风

2、运输机上山进风、轨道上山回风

比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件。

三、采煤工作面上行风与下行风

上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否则是下行通风。

优缺点：

1、下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。

2、上行风比下行风工作面的气温要高。

上行通风运煤方向 新风 污风下行通风运煤方向 新风 污风

3、下行风比上行风所需要的机械风压要大;

4、下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。

四、工作面通风系统

1、 U型与Z型通风系统

2、Y型、W型及双Z型通风系统

3、H型通风系统

第三节 通风构筑物及漏风

矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。

一、通风构筑物

分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗;另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。

1、风门

按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立

-+-+风门表示方式调节风门表示方式 风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。 设置风门的要求：

(1)每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不小于5m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道;

(2)风门能自动关闭;通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁装置;风门不能同时敞开(包括反风门);

(3)门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜80°至85°;

(4)风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风;

墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝;

(5)风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严;风门前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。

2、风桥

当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。

1)绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。

2)混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。

3)铁筒风桥 可在次要风路中使用。

3、密闭

密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：

1)临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。

5 观察孔放水孔表示方式

2)永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。

4、导风板

在矿井中应用以下

几种导风板。 1)引风导风板 ; 2)降阻导风板; 3)汇流导风板

二、漏风及有效风量

1、矿井漏风及其危害性

有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量。

漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流(渗)入回风道或排出地表的风量。

漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。

2、漏风的分类及原因 1)漏风的分类 矿井漏风按其地点可分为：

(1)外部漏风(或称井口漏风)泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。

(2)内部漏风(或称井下漏风)是指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。 2)漏风的原因

当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。

3、矿井漏风率及有效风量率

1)矿井有效风量Qe

是指风流通过井下各工作地点实际风量总和。

2)矿井有效风量率： 矿井有效风量率是矿井有效风量Qe与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于85%。

3)矿井外部漏风量

--指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。(可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回(或进)风量) 4)矿井外部漏风率

--指矿井外部漏风量QL与各台主要通风机风量总和之比。

矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。

4、减少漏风、提高有效风量

漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附近的风门的气密性，以减少漏风。

第四节 矿井通风设计

一、矿井通风设计的内容与要求

1、矿井通风设计的内容

• 确定矿井通风系统; • 矿井风量计算和风量分配; • 矿井通风阻力计算; • 选择通风设备; • 概算矿井通风费用。

2、矿井通风设计的要求

• 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件; • 通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力; • 发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出; • 有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施; • 通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。

二、优选矿井通风系统

1、矿井通风系统的要求

1) 每一矿井必须有完整的独立通风系统。

2)进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和

7 高温气体侵入的地方。

3)箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。

4)多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。

5)每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。

6)井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。

7)井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。 2、确定矿井通风系统

根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。

三、矿井风量计算

(一)、矿井风量计算原则

矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。

(1)按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3; (2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。

(二)矿井需风量的计算

1、采煤工作面需风量的计算

采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。 (1) 按瓦斯涌出量计算：

Qwi100Qgwik式中：Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m3/min

Qgwi——第

i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min

kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常机采工作面取kgwi=1.2~1.6 炮采工作面取kgwi=1.4~2.0,水采工作面取kgwi=2.0~3.0

(2)按工作面进风流温度计算：

采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计

8 算。其气温与风速应符合表中的要求：

采煤工作面进风流气温 ℃ <15 15~18 18~20 20~23 23~26 采煤工作面风速 m/s 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 采煤工作面的需要风量按下式计算：

Qwi60VwiSwikwli式中

vwi—第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表中取;m/s,

Swi—第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2 ;

kwi——第i 个工作面的长度系数。

3)按使用炸药量计算：

Qwi25Awi

式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min;

——第i个采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。

4) 按工作人员数量计算：

Qwi4nwi

式中

4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min

nwi——第i 个采煤工作面同时工作的最多人数,个。

5) 按风速进行验算

按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：

Qwi600.25Swi

按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：

2、掘进工作面需风量的计算：

Qwi604Swi

煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。

(1)按瓦斯涌出量计算：

Qhi100Qghikghi

式中

Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min

Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量;m3/min

kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数。一般可取1.5~2.0。

Qhi25Ahi

(2)按炸药量计算

式中

25——使用1kg炸药的供风量，m3/min;

Ahi——第i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg

(3)按局部通风机吸风量计算

QhiQhfikhfi

式中

——第i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定风量的和。

khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2~1.3;进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。

(4)按工作人员数量计算

Qhi4nhi

式中 nhi——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。 (5)按风速进行验算

按最小风速验算，各个岩巷掘进工作面最小风量：

Qhi600.15Shi

各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面的最小风量;

10 Qhi604Sdi

按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：

Qhi600.25Shi式中

shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m

2 3、硐室需风量计算

独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：

(1)机电硐室

发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算： 式中

Qri——第个机电硐室的需风量，m/min

——机电硐室中运转的电动机(变压器)总功率，KW

θ——机电硐室的发热系数，

ρ——空气密度，一般取1.25kg/m3 cp——空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk Δt——机电硐室进、回风流的温度差，℃ 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量

Qri=60~80

m3/min

(2)爆破材料库

Qri=4*V/60

式中

v——库房空积，m3

(3)充电硐室

按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算

Qri=200*qrhi

式中 qrhi——第个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。

5、矿井总风量计算

矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和:

3Qri3600Ncp60tQm(QwtQhtQrt)km11 式中∑Qwl——采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min;

∑Qhl——掘进工作面所需风量之和，m3/min;

∑Qrl——硐室所需风量之和，m3/min;

km——矿井通风系统(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素)备用系数，宜取1.15~1.25。

四、矿井通风总阻力计算

(一) 矿井通风总阻力计算原则

1、矿井通风设的总阻力，不应超过2940Pa。

2、矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。

(二)矿井通风总阻力计算

矿井通风总阻力：风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路(风流路线)各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。

对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。

在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。当根据风量和巷道参数直接判定最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力;当不能直接判定时，应选几条可能是最大的路线进行计算比较，然后定出该时期的矿井总阻力。

矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时亦称为通风困难时期。

对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。

计算方法：

沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力

hf，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力

hf1 和

hf2。

通风容易时期总阻力 ：

12 hm1hf1hehf1(0.1~0.15)hf1(1.1~1.15)hf1hm2hf2hehf2(0.1~0.15)hf2(1.1~1.15)hf

2通风困难时期总阻力：

h

hf 按下式计算： 式中 fnhfihfiiliuisi2Qi2i

1五、矿井通风设备的选择

矿井通风设备是指主要通风机和电动机。

(一)矿井通风设备的要求：

1、矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套作备用。

2、选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。

3、风机能力应留有一定的余量。

4、进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。

(二)主要通风机的选择

1、计算通风机风量Qf Q fkQm

式中

Qf——主要通风机的工作风量，m3/s;

Qm——矿井需风量，m3/s;

k——漏风损失系数，风井不提升用时取1.1;箕斗井兼作

回砚用时取1.15;回风回升降人员时取1.2。

2、计算通风机风压

离心式通风机(提供的大多是全压曲线)：

HtdminhmhdhvdHN

容易时期

困难时期

HtdmaxhmhdhvdHN

轴流式通风机(提供的大多是静压曲线)：

HsdminhmhdHN

容易时期

困难时期

hm--通风系统的总阻力;

HsdmaxhmhdHN

hd--通风机附属装置(风硐和扩散器)的阻力;

hvd --扩散器出口动能损失;

HN--自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取“+”;自然风压与通风机负压作用反向时取“-”。

3、初选通风机

根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsdmin(或Htdmin)和矿井通风困难通风机的Qf、Hsdmax(或Htdmax)在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。

4、求通风机的实际工况点

因为根据Qf、Hsdmin(或Htdmin)和Qf、Hsdmax(或Htdmax)确定的工况点，但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。步骤：

1)计算通风机的工作风阻

用静压特性曲线时：

RsdminHRsdmaxHsdmaxQ2fsdminQ2fRtdRtdminHHtdminQ2ftdmaxQ2f max 14

用全压特性曲线时：

2)确定通风机的实际工况点

在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。

5、确定通风的型号和转速

根据通风机的工况参数(Qf 、Hsd 、η、N)对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定通风机的型号和转速。

6、电动机选择

(1)通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算风所需的输入功率Nmin

，Nmax 。

Q(m3/s)(Hmin,Qfmin)RmaxMmaxRmin(Hmax,Qfmax)MminNminQfHsdmin1000sQfHtdmin1000sH (Pa)Nmax QfHsdmax1000sNmin

NmaxQfHtdmax1000s

(2)、电动机的台数及种类

NeNmaxke(etr) NeminNminNmaxke(etr)

当Nmin≥0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为：

当Nmin<0.6Nmax时，选二台电动机，其功率分别为：

初期：

后期按选一台电机公式计算。ηe ：电机效率，ηtr：传动效率。

六、概算矿井通风费用

吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。

吨煤通风成本主要包括下列费用：

1、电费(W1)

吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：

W1(EEA)DT

E——主要通风机年耗电量，

D——电价，元/KWh;

T——矿井年产量，吨;

ηv——变压器效率，可取0.95;

EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量;

ηw——电缆输电效率

2、设备折旧费

3、材料消耗费用

4、通风工作人员工资费用

5、专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用。

6、采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。

第五节 可控循环通风概述

可控循环通风是由英国学者S.J.LEACH和A.SLACK研究提出，七十年初在英国开始应用。之后，包括中国在内的许多国家也相继对可控循环通风进行了研究和应用。

定义：在低瓦斯矿中，当采掘工作面位于矿井的边远地区，原有通风系统不能保证按需供风，而该地区的回风的风质又比较好时，可以在局部通风系统的进、回风之间安置通风设备、设施和监控设备，对回风进行合理循环控制加以再利用，以增加用风地点的实际风量。此种通风方法称为可控循环风。

循环率：

QC100%QQQc循环风机 16

第四篇：矿井通风系统管理制度

1、矿井必须有完整的通风系统，改变全矿井一翼或一个水平的通风系统时，必须报公司总工程师批准，改变一个采区的通风系统时，必须报矿总工程师批准。

2、水平延深及采区开拓从设计上要确保通风系统合理，并在实际施工及生产过程中严格实施。

3、矿井在组织生产、安排生产布局、采掘接续时，首先要考虑通风能力，做到以风定产、定头，避免出现因生产过于集中，追求产量进度，造成不合理的通风系统、区域风量不足及违规串联通风等现象。

4、非长壁采煤法、残采、回收煤柱、地质构造复杂地段的回采，通过制订专门的措施经公司批准，可采用局部供风，但必须安装沼气自动检测报警断电装置。

5、矿井各地点所需风量，按照《煤矿安全规程执行说明》进行计算。

6、矿井开拓布局、采区设计、作业规程审查必须有通风队技术主管参加，并对矿井通风系统及通风系统改造方案提出主导意见。

7、井下各主要进、回风巷之间，通风队必须设置至少两道正反向风门，控制风流的风门、风桥、档风墙、防火墙、风筒、防尘管路、隔爆水袋等通风设施质量应符合矿井通风质量标准的统一规定，以保证通风系统的稳定性。对不符合标准的构筑的通风设施，由责任单位重新施工并承担100-500元罚款，责任人承担20-50元罚款。

8、加强通风设施的使用管理和维护。通风队每月初划分设施管理责任范围，各采掘队组对责任范围内通风设施管理负责，设施损坏按价赔偿外，对责任单位罚款50-200元。罚责任人20-50元。造成影响生产的要追究责任。

9、掘进巷道，与其它巷道贯通，在两巷相距20米前，由技术科向矿总工程师汇报并以书面形式通知施工单位和通风队，接到通知后应及时编制贯通措施，做好防止瓦斯积聚、调整系统的准备工作，因通知不及时或单位不及时调整罚100-500元。

10、每年进行一次矿井反风演习，由矿总工程师在矿井检修前组织编写《反风演习计划》，制定安全技术措施，并报公司总工程师批准。

矿井主要通风机的管理

1、矿井通风机每月由机电部门至少检查一次。做好记录，确保主扇完好，一次不查罚100元。

2、备用主扇确保完好，能随时投入运行，否则矿检查时每发现一次不完好，罚机电科50元。

3、矿长每季组织通风，机电等有关部门对矿井反风设施至少检查一次，发现问题及时整改，逾期不改的，每项罚款50元。

4、机电部门在对运转主扇和备扇进行调换时，应先报矿总工程师批准，否则，罚机电科100元(特殊情况除外)。

5、调换主扇后，要及时通知通风部门对井下风量进行测定、调整。因风量调整不及时，造成井下风量不足，一次罚通风部门50元--——200元。

6、未经通风、机电部门允许，任何人不得随意提升或降低主扇立闸门装置。否则，发现一次罚机电科50元-200元。

7、主扇机房实行24小时值班制，发现脱岗一次罚机电科30--100元。

第五篇：调整矿井通风系统安全技术措施

我矿在施工井下紧急避险系统期间，为保证全负压供风正常，杜绝微风、循环风的出现，确保全矿井通风系统安全，特编制此措施。

一、成立调整矿井通风系统协调领导小组 组 长：矿 长

副组长：总工程师、副矿长(安全)、副矿长(生产)、副矿长(机电)、副矿长(通防)

成 员：通防科长、技术科科长、安全科科长、机运科科长、施工班组长、矿调度室主任

二、调整矿井通风系统安全技术措施

1、通风队认真检查井下所有设施，保证风门灵敏、可靠，调节挡墙、调节风门控制风量符合设计要求，密闭前瓦斯符合规定。

2、通风队认真检查井上、下所有监测线路接头无明接头，鸡爪子、羊尾巴，保证线路布置合理、可靠，线路传输正常，检查井下监测探头、分站，保证监测探头监测数据准确无失真，分站运行可靠，上传数据准确无误码，井上监测监控主机、备机进行切换试验确保调整矿井通风系统期间监测监控主机正常运行。

3、通风队认真检查所有局部通风地点风筒吊挂、距迎头距离、连接部位反边是否符合规定，异径风筒连接必须设置变头，风筒上破口必须进行粘补。

4、通风队清洗井下所有巷道粉尘，确保巷道内无防尘堆积、超限。

5、机运科认真检查双回路供电线路是否能够正常切换、运转，保证通风系统进行调整期间如出现一趟供电线路掉电能及时切换到另一趟供电线路上，正常供电。

6、机运科认真检查井下所辖区域内的供电线路，确保供电线路正常运行，电器设备杜绝失爆。

7、机电队负责检查局部通风机、局部通风机开关及闭锁装置进行检查维护，确保灵敏、可靠，杜绝失爆，通风队配合检查主、备局部通风机是否能正常进行倒换。

8、施工班组负责协助当班安瓦员检查辖区域内电气设备及瓦斯电闭锁装置得检查维护，确保灵敏、可靠，杜绝失爆。

9、施工班组负责清理所辖区域内矿车、材料及杂物，保证井下所有巷道通风断面满足设计要求，确保通风系统正常、可靠。

10、安全科对井下各场所进行安全隐患排查，查出一条立即落实责任单位整改，对所查出的隐患在矿井通风系统调整前必须全部整改，保证在调整矿井通风系统期间无安全隐患。

11、在进行通风系统调整时除通风队测风员外其它人员全部撤离到离工作区域最近的主要进风流巷道中所有掘进工作面、采煤工作面人员撤离以后瓦检员负责设置全断面栅栏并悬挂禁止入内排版，设置完成立即撤离。

12、各班组长负责清点本班人数，清点人数与下井人数相符后汇报跟班矿长，由跟班矿长向汇报矿调度室本班组人员全部撤离，矿调度室确认所有人员进入安全地点后，通知井下测风员。

13、主要通风机运行20分钟后由测风员测定主要通风机运行负压和抽出风量。

14、测风员接到通知20分钟后测量井下指定地点风量，指定地点风量如满足设计要求由测风员汇报矿调度，矿调度通知各施工地点恢复生产。如不能满足设计要求立即通知矿调度采取下步方案。

15、通防科负责分析风量不满足设计要求的原因，并提出解决方案报矿总工程师。

16、方案通过后重复以上安全技术措施直至风量满足设计要求。

17、未尽事宜必须严格执行《煤矿安全规程》及相关规定。