《礦井與通風(fēng)》復(fù)習(xí)資料

1、1、什么是礦井通風(fēng)？礦井通風(fēng)有何重要性？依靠通風(fēng)動力，將定量的新鮮空氣，沿著既定的通風(fēng)路線不斷地輸入井下，以滿足回采工作面、掘進(jìn)工作面、機(jī)電硐室、火藥庫、以及其他用風(fēng)地點(diǎn)的需要，同時(shí)將用過的污濁空氣不斷地排出地面。這種對礦井不斷輸入新鮮空氣和排出污濁空氣的作業(yè)過程叫礦井通風(fēng)。礦井通風(fēng)是保障礦井安全的最主要技術(shù)手段之一。在礦井生產(chǎn)過程中，必須源源不斷地將地面空氣輸送到井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)，以供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒、有害氣體和礦塵，保證井下風(fēng)流的質(zhì)量（成分、溫度和速度）和數(shù)量符合國家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，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，保護(hù)國家資源和財(cái)產(chǎn)。 2、礦

2、井空氣中的有害氣體就煤礦而言，井下空氣種類更多，有o2、ch4、co2、co、no2（或n2o5 ）、h2s、n2、so2 、nh3 、h2 、水蒸氣、浮塵共12種。廣義的礦井瓦斯（九種有毒有害氣體）： co、no2、h2s、n2、so2 、nh3 、h2 、浮塵。俠義的礦井瓦斯： ch4。有臭味的氣體有：nh3（劇臭）、so2（強(qiáng)烈硫磺臭）、h2s（壞雞蛋味）、co2（微酸臭）。有爆炸性的氣體有：ch4（爆炸極限：516） h2s（爆炸極限：446） co（爆炸極限：1375） h2（爆炸極限：474） 煤塵（或粉塵），當(dāng)濃度達(dá)到30200g/m3時(shí)，有爆炸性。3、礦井氣候：礦井空氣的溫度、

3、濕度和流速三個(gè)參數(shù)的綜合作用稱為礦井氣候條件的三要素。4、衡量礦井氣候條件的常見指標(biāo)：干球溫度、濕球溫度、等效溫度、同感溫度、卡他度。5、例題：取一卡他計(jì)，其卡他計(jì)常數(shù)f為12，卡他計(jì)從38降到35的時(shí)間t為69秒，問此種礦井氣候適合何種程度工作？kd=41.868f/t7.3，適合于輕微工作和中等勞動之間的工作，接近于中等體力勞動。干卡他度勞動強(qiáng)度濕卡他度6坐或輕勞動188中等勞動2510重勞動306、描述礦井空氣的主要物理參數(shù)有哪些？（1）溫度：煤礦安全規(guī)程規(guī)定：井下采掘工作面的氣溫須26，機(jī)電硐室內(nèi)的氣溫30；冬季總進(jìn)風(fēng)的氣溫2。井下氣溫小于2或大于26時(shí)，就得采取加熱或降溫的措施。（2

4、）壓力：空氣分子永不停息、無規(guī)則的熱運(yùn)動對容器壁面產(chǎn)生的壓強(qiáng)。壓強(qiáng)在礦井通風(fēng)中習(xí)慣稱為壓力。它是空氣分子熱運(yùn)動對器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。習(xí)慣叫做空氣的絕對靜壓。（3）濕度：表示空氣中所含水蒸汽量的多少或潮濕程度。絕對濕度、飽和濕度、相對濕度、含濕量。測算空氣濕度的方法：先用儀表測出相對濕度，再算出絕對濕度。構(gòu)造比較簡單的常用儀表是手搖濕度計(jì)、風(fēng)扇濕度計(jì)，二者都是由干球溫度計(jì)和濕球溫度計(jì)組成。（4）焓：氣體內(nèi)能和壓力功之和。（5）粘性：流體抵抗剪切力的性質(zhì)。溫度是影響流體粘性主要因素，氣體，隨溫度升高而增大，液體而降低。（6）密度、比容、重率。濕空氣密度計(jì)算公式。7、能量方程（1）靜壓能與靜壓：絕對

5、靜壓的本質(zhì)是：單位體積內(nèi)空氣分子不規(guī)則熱運(yùn)動產(chǎn)生的總動能的三分之二轉(zhuǎn)化為能對外做功的機(jī)械能。在礦井通風(fēng)中，壓力的概念與物理學(xué)中的壓強(qiáng)相同，即單位面積上受到的垂直作用力。靜壓pa=n/m2也可稱為是靜壓能，值相等。絕對靜壓以真空為測算基準(zhǔn)，而相對靜壓是以當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高的大氣壓力為測算點(diǎn)。（2）重力位能：物體在地球重力場中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一種能量叫重力位能。（3）動能與動壓：當(dāng)空氣流動時(shí)，除了位能和靜壓能外，還有空氣定向運(yùn)動的動能，其動能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫動壓或稱速壓。（4）全壓：風(fēng)道中任一點(diǎn)風(fēng)流，在其流動方向上同時(shí)存在靜壓和動壓，兩者之和稱之為該點(diǎn)風(fēng)流的全壓，即：全壓靜壓動壓

6、。8、皮托管、壓差計(jì)測量相對全壓、相對靜壓、動壓的原理。9、在井巷通風(fēng)中，風(fēng)流的能量由機(jī)械能（靜壓能、動壓能、位能）和內(nèi)能組成，常用1kg空氣或1m3空氣所具有的能量表示。機(jī)械能：靜壓能、動壓能和位能之和。內(nèi)能：風(fēng)流內(nèi)部所具有的分子內(nèi)動能與分子位能之和。10、單位質(zhì)量(1kg)流量的能量方程11、單位體積(1m3)流量的能量方程12、關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說明（1）能量方程的意義是，表示1kg（或1m3）空氣由1斷面流向2斷面的過程中所消耗的能量（通風(fēng)阻力），等于流經(jīng)1、2斷面間空氣總機(jī)械能（靜壓能、動壓能和位能）的變化量。（2）風(fēng)流流動必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時(shí)間的變化而變化；所研究

7、的始、末斷面要選在緩變流場上。（3）風(fēng)流總是從總能量（機(jī)械能）大的地方流向總能量小的地方。在判斷風(fēng)流方向時(shí)，應(yīng)用始末兩斷面上的總能量來進(jìn)行，而不能只看其中的某一項(xiàng)。如不知風(fēng)流方向，列能量方程時(shí)，應(yīng)先假設(shè)風(fēng)流方向，如果計(jì)算出的能量損失（通風(fēng)阻力）為正，說明風(fēng)流方向假設(shè)正確；如果為負(fù)，則風(fēng)流方與假設(shè)相反。（4）正確選擇求位能時(shí)的基準(zhǔn)面。（5）在始、末斷面間有壓源時(shí)，壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致，壓源為正，說明壓源對風(fēng)流做功；如果兩者方向相反，壓源為負(fù)，則壓源成為通風(fēng)阻力。（6）應(yīng)用能量方程時(shí)要注意各項(xiàng)單位的一致性。1、礦井通風(fēng)阻力是如何產(chǎn)生的？分為哪些類型？當(dāng)空氣沿井巷運(yùn)動時(shí)，由于風(fēng)流的粘滯性和

8、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：摩擦阻力和局部阻力。2、何謂層流和紊流？如何判別流體的流動狀態(tài)？風(fēng)流的流動狀態(tài)有層流和紊流兩種。層流是指在管道流中，流體流速較低時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)互不混雜，沿著與管軸平行的方向做層狀運(yùn)動，其軌跡為直線或有規(guī)則的平滑曲線。紊流是指在管道流中，流體速度較大時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度在大小和方向上都隨時(shí)發(fā)生變化，質(zhì)點(diǎn)的流動軌跡極不規(guī)則，且在流體內(nèi)部存在著時(shí)而產(chǎn)生、時(shí)而消失的漩渦。流體的流動狀態(tài)受流體的速度、粘性和管道的尺寸等影響。可用無因次準(zhǔn)數(shù)雷諾數(shù)來判別流體的流動狀態(tài)。大量實(shí)驗(yàn)表明，管道流中，流體的雷

9、諾數(shù)小于等于2300時(shí)，流體的流動狀態(tài)為層流，大于2300時(shí)，流體為紊流。3、由流體力學(xué)知識，得到的摩擦阻力計(jì)算公式：由尼古拉茲實(shí)驗(yàn)可知，礦井中大多數(shù)通風(fēng)井巷風(fēng)流的re值已進(jìn)入阻力平方區(qū)，值只與相對糙度有關(guān)。定義摩擦阻力系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)摩擦阻力系數(shù)摩擦風(fēng)阻rf（對于已給定的井巷，l、u、s都為已知數(shù)）紊流狀態(tài)下的摩擦阻力計(jì)算公式：4、由流體力學(xué)知識，得到的局部阻力計(jì)算公式：局部阻力系數(shù)一般主要取決于局部阻力物的形狀，邊壁的粗糙程度為次要因數(shù)。各種形式的局部阻力系數(shù)的計(jì)算方法：突然擴(kuò)大、突然縮小、逐漸擴(kuò)大、轉(zhuǎn)彎、風(fēng)流分岔與匯合。局部風(fēng)阻rl（對于已給定的局部阻力物，、s都為已知數(shù)）局部阻力計(jì)算公式：1、

10、已知某礦總風(fēng)阻r=0.5ns2/m8，試?yán)L制風(fēng)阻特性曲線。hrq2（分別代入q10、20、30，在坐標(biāo)紙上作圖）2、礦井等積孔的含義是什么？如何計(jì)算?為了形象化的體現(xiàn)某礦井通風(fēng)難以程度，假想無限空間中存在一薄壁，在薄壁上開一面積為a的孔口，當(dāng)孔口通過風(fēng)量等于礦井風(fēng)量，且孔口兩側(cè)的風(fēng)壓差等于礦井通風(fēng)阻力時(shí)，這個(gè)假想的孔口就叫礦井等積孔。取標(biāo)準(zhǔn)狀況下，=1.2kg/m3時(shí)，3、某礦為中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，總進(jìn)風(fēng)量q=9000m3/min，總風(fēng)壓h=2394a，試求礦井總風(fēng)阻rm，等積孔a，并判斷該礦通風(fēng)難易程度。(rm=0.106ns2/m8，a=3.65m2，通風(fēng)容易)4、某巷道摩擦阻力系數(shù)=0.

11、004ns2/m4，通過風(fēng)量q=40m3/s，空氣密度=1.25kg/m3。在突然擴(kuò)大段，巷道斷面由s1=6m2變?yōu)閟212m2。求：(1)突然擴(kuò)大的局部阻力hl1-2；(2)若風(fēng)流由2流向1，則局部阻力hl2-1為多少? (hl1-2=9.7pa, hl2-1=9.1pa)突然擴(kuò)大時(shí):對于粗糙度較大的井巷，可進(jìn)行修正:突然縮?。簩τ诖植诙容^大的井巷，可進(jìn)行修正:局部摩擦阻力為小斷面動壓的倍。5、降低摩擦阻力和局部阻力采用的措施有哪些?降低礦井通風(fēng)阻力，對保證礦井安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。一、降低井巷摩擦阻力措施1減小摩擦阻力系數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)選用摩擦阻力系數(shù)較小的支護(hù)方式，盡量使井巷壁面

12、平整光滑。2保證有足夠大的井巷斷面。在其它參數(shù)不變時(shí)，井巷斷面擴(kuò)大33%，rf值可減少50%。3選用周長較小的井巷。在井巷斷面相同的條件下，圓形斷面的周長最小，拱形斷面次之，矩形、梯形斷面的周長較大。4減少巷道長度。在滿足開采需要的前提下，盡可能縮短風(fēng)路長度。5避免巷道內(nèi)風(fēng)量過于集中。二、降低局部阻力措施局部阻力與值成正比，與斷面的平方成反比。因此，為降低局部阻力，應(yīng)盡量避免井巷斷面的突然擴(kuò)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)彎或大于90的轉(zhuǎn)彎，主要巷道內(nèi)不得隨意停放車輛、堆積木料等。要加強(qiáng)礦井總回風(fēng)道的維護(hù)和管理，對冒頂、片幫和積水處要及時(shí)處理。6、

13、自然風(fēng)壓是怎樣產(chǎn)生的?進(jìn)、排風(fēng)井井口標(biāo)高相同的井巷系統(tǒng)內(nèi)是否會產(chǎn)生自然風(fēng)壓？井巷最低水平兩側(cè)空氣拄的重力差是產(chǎn)生自然風(fēng)壓的直接原因。7、影響自然風(fēng)壓大小和方向的主要因素是什么?能否用人為的方法產(chǎn)生或增加自然風(fēng)壓?研究自然風(fēng)壓的重要意義有哪些？影響自然風(fēng)壓大小和方向的主要因素：（1）礦井某一回路中兩側(cè)空氣柱的溫差是影響hn的主要因素。（2）空氣成分和濕度影響空氣的密度，因而對自然風(fēng)壓也有一定影響，但影響較小。（3）井深。與礦井或回路最高與最低點(diǎn)間的高差z成正比。（4）主要通風(fēng)機(jī)工作對自然風(fēng)壓的大小和方向也有一定影響。（1）新設(shè)計(jì)礦井在選擇開拓方案、擬定通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮利用地形和當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)

14、。（2）根據(jù)自然風(fēng)壓的變化規(guī)律，應(yīng)適時(shí)調(diào)整主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，使其既能滿足礦井通風(fēng)需要，又可節(jié)約電能。（3）在建井時(shí)期，要注意因地制宜和因時(shí)制宜利用自然風(fēng)壓通風(fēng)，如在表土施工階段可利用自然通風(fēng)；在主副井與風(fēng)井貫通之后，有時(shí)也可利用自然通風(fēng)；有條件時(shí)還可利用鉆孔構(gòu)成回路。（4）利用自然風(fēng)壓做好非常時(shí)期通風(fēng)。一旦主要通風(fēng)機(jī)因故遭受破壞時(shí)，便可利用自然風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)。（5）在多井口通風(fēng)的山區(qū)，尤其在高瓦斯礦井，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。1、礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)的措施可分為哪幾類？試比較局部風(fēng)量調(diào)節(jié)的優(yōu)缺點(diǎn)。礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)：改變主要通風(fēng)機(jī)工作特性；改變礦井總風(fēng)阻

15、。礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)：增阻調(diào)節(jié)法、減阻調(diào)節(jié)法、增壓調(diào)節(jié)法（1）增阻調(diào)節(jié)法的實(shí)質(zhì)是在并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)阻力較小的分支中安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門等設(shè)施，增加該分支的風(fēng)阻，以達(dá)到保證風(fēng)量按需分配。增阻調(diào)節(jié)法具有簡便、易行等優(yōu)點(diǎn)，它是采區(qū)巷道間的主要調(diào)節(jié)措施。此種調(diào)節(jié)法的缺點(diǎn)在于它使礦井總風(fēng)阻增加較大，特別是在礦井主要風(fēng)流經(jīng)過巷道安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門時(shí)，礦井總風(fēng)阻增加較大。如果要保證礦井總風(fēng)量不減少，就得改變主扇風(fēng)壓曲線，提高風(fēng)壓，增加通風(fēng)電耗。（2）降阻調(diào)節(jié)法的實(shí)質(zhì)是為保證風(fēng)量按需分配，當(dāng)兩并聯(lián)巷道阻力不等時(shí)，以小阻力為依據(jù)，設(shè)法降低大阻力巷道的風(fēng)阻，使并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)達(dá)到阻力平衡。降阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)是可以使礦井總風(fēng)阻減小，若主扇風(fēng)壓曲線不

16、變時(shí)，采用降阻調(diào)節(jié)后的巷道，礦井總風(fēng)量增加。此種調(diào)節(jié)法的缺點(diǎn)在于工程量較大，投資較多，施工時(shí)間較長。這種調(diào)節(jié)法多適用于礦井產(chǎn)量增大后或原設(shè)計(jì)不合理時(shí)，或者某些主要巷道在年久失修情況下采用。（3）增壓調(diào)節(jié)法的實(shí)質(zhì)是在阻力較大的風(fēng)路中安設(shè)輔扇，增加局部地點(diǎn)的風(fēng)量。此種調(diào)節(jié)法與降阻法比較，具有施工快，施工方便，經(jīng)濟(jì)性較好。主要缺點(diǎn)在于增加了輔扇的購置費(fèi)、安裝費(fèi)、管理較復(fù)雜、安全性較差。2、如圖所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，已知各分支風(fēng)阻：r1=1.274，r2=1.47，r3=1.078，r4=1.568，單位為ns2/m8；總風(fēng)量q=36m3/s。求：(1) 并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻；(2) 各分支風(fēng)量。3、如圖所示并聯(lián)

17、風(fēng)網(wǎng)，已知各分支風(fēng)阻：r1=1.186，r2=0.794，單位為ns2/m8；總風(fēng)量q=40m3/s，巷道斷面積為4m3。求：(1) 分支1和2中的自然分風(fēng)量q1和q2；(2) 若分支1需風(fēng)10m3/s，分支2需風(fēng)30m3/s；采用風(fēng)窗調(diào)節(jié)，風(fēng)窗應(yīng)設(shè)在哪個(gè)分支？風(fēng)窗風(fēng)阻和開口面積各為多少？ 4、如圖所示角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，已知各分支風(fēng)阻：r1=3.92，r2=0.0752，r3=0.98，r4=0.4998，單位為ns2/m8。試判斷角聯(lián)分支5的風(fēng)流方向。風(fēng)流風(fēng)流1、解釋局部通風(fēng)！按照通風(fēng)動力不同，局部通風(fēng)如何分類？在開掘井巷時(shí)，利用局部通風(fēng)機(jī)或者主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓對井下獨(dú)頭巷道進(jìn)行通風(fēng)的方法稱作局部

18、通風(fēng)（又稱掘進(jìn)通風(fēng)）。其主要任務(wù)是將新鮮風(fēng)流引至工作面，排出工作面的炮煙、礦塵等污濁空氣，以保證工人在良好環(huán)境下工作。按照通風(fēng)動力不同，局部通風(fēng)分為礦井全風(fēng)壓通風(fēng)（通過設(shè)置風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)、平行巷道導(dǎo)風(fēng)、鉆孔導(dǎo)風(fēng)、風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)實(shí)現(xiàn)）、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)（通過連接風(fēng)筒，按照風(fēng)機(jī)工作方式不同，分為壓入式、抽出式、混合式）、引射器通風(fēng)（通過高壓水、氣產(chǎn)生的負(fù)壓控制風(fēng)流）。2、試比較壓入式通風(fēng)和抽出式通風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)？（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)通過局部通風(fēng)機(jī)，若局部通風(fēng)機(jī)不具備防爆性能，則是非常危險(xiǎn)的。（2）壓入式通風(fēng)風(fēng)筒

19、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。然而，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、速度慢。（3）抽出式通風(fēng)時(shí),新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)向工作面，整個(gè)井巷空氣清新，勞動環(huán)境好；而壓入式通風(fēng)時(shí)，污風(fēng)沿巷道緩慢排出，當(dāng)掘進(jìn)巷道越長，排污風(fēng)速度越慢，受污染時(shí)間越久。（4）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?；谝陨戏治?，當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采用壓入式通風(fēng)，而

20、當(dāng)以排出粉塵為主的井筒掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式通風(fēng)。3、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量如何計(jì)算？掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，應(yīng)滿足安全規(guī)程對作業(yè)地點(diǎn)空氣成分、含塵量、氣溫、風(fēng)速等規(guī)定要求，原則上應(yīng)按排除炮煙、瓦斯、礦塵諸因素分別計(jì)算，取其中最大值，然后按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算，而在實(shí)際工作中，一般按通風(fēng)的主要任務(wù)計(jì)算風(fēng)量。如有大量瓦斯涌出的礦井則按瓦斯因素計(jì)算；無瓦斯涌出的巖巷，則按炮煙和礦塵因素計(jì)算。4、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。按照材料不同，可分為剛性風(fēng)筒和柔性風(fēng)筒。5、簡述局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容？設(shè)計(jì)原則？設(shè)計(jì)步驟？局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：根據(jù)開拓、開采、掘進(jìn)工藝，確定合理的通風(fēng)方法及其

21、布置方式；選擇合適的風(fēng)筒類型及風(fēng)筒直徑；計(jì)算風(fēng)筒出入口風(fēng)量；計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力；選擇局部通風(fēng)機(jī)。局部通風(fēng)系統(tǒng)的新鮮風(fēng)流取自礦井主風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流，局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則可歸納如下：（1）礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；（2）局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)。（3）盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)。（4）壓入式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型。（5）當(dāng)一臺風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺或多臺風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。局部通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟歸納如下：（1）確定局部通風(fēng)系統(tǒng)，繪制掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖；

22、（2）按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離，選擇風(fēng)筒類型與直徑；（3）計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)筒出口風(fēng)量；（4）按掘進(jìn)巷道通風(fēng)長度變化，分階段計(jì)算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力；（5）按計(jì)算所得局部通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇局部通風(fēng)機(jī)；（6）按礦井災(zāi)害特點(diǎn)，選擇配套安全技術(shù)裝備。1、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是什么？礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)主要包括礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工作面通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是礦床開采總體設(shè)計(jì)的一個(gè)不可缺少的組成部分。它的基本任務(wù)在于：（1）建立一個(gè)能與礦床開拓、礦體采礦方法相結(jié)合，安全可靠并經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)；（2）計(jì)算礦山各時(shí)期各工作面所需風(fēng)量及礦井總風(fēng)量；（3）計(jì)算通風(fēng)系統(tǒng)的總風(fēng)壓；（4）以上述工作為基

23、礎(chǔ)，選擇通風(fēng)設(shè)備。2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容？礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣。在這個(gè)過程中，礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要包括四方面的內(nèi)容：（1）礦井通風(fēng)方式：進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式中央式（中央并列式、中央邊界式）、對角式（兩翼對角式、分區(qū)對角式）、區(qū)域式、混合式；（2）礦井通風(fēng)方法：按照通風(fēng)機(jī)的工作方式不一樣，分為抽出式、壓入式、壓抽混合式；（3）設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)；（4）設(shè)計(jì)并選擇風(fēng)流控制設(shè)施，即選擇通風(fēng)構(gòu)筑物。（風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板）3、比較并分析各種礦井通風(fēng)系統(tǒng)的差異、優(yōu)缺點(diǎn)？（1）中央并列式：進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井大致并列在井田走向的中央。適用于礦體傾角較大，埋藏深，井田走

24、向長度小于4km，瓦斯與自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。冶金礦山礦脈由于走向都不太長，或受條件限制，兩翼不適合開掘風(fēng)井時(shí)，可考慮布置中央并列式的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)、回風(fēng)井均布置在工業(yè)場地以內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限較短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱較小，礦井反風(fēng)容易，便于管理。缺點(diǎn)：風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流線路長，阻力大，井底車場附近漏風(fēng)大。工業(yè)廣場受風(fēng)機(jī)噪聲、污濁空氣影響較大。（2）中央邊界式：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，兩井在傾斜方向上相隔一段距離。通常，回風(fēng)井的井底高于進(jìn)風(fēng)井的井底標(biāo)高。一般適用于礦體傾角較小，埋藏較淺，井田

25、走向不大，瓦斯與自然發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井。優(yōu)點(diǎn)：一般在井田走向的中央設(shè)兩個(gè)并列井筒，礦井的通風(fēng)阻力較小，漏風(fēng)較小，工業(yè)廣場不受噪聲和污風(fēng)影響。缺點(diǎn)：風(fēng)流在井下的流動也存在折返式，風(fēng)流線路長，阻力相對也較大。（3）兩翼對角式：進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，兩個(gè)回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼淺部。當(dāng)只有一個(gè)回風(fēng)井時(shí)，且回風(fēng)井位于井田的某翼時(shí)，稱單翼對角式。一般適用于礦脈走向大于4km，瓦斯與自然發(fā)火較嚴(yán)重，產(chǎn)量較大的礦井。優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)流在井下的流動是直向式，風(fēng)流線路短，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)少，安全出口多，風(fēng)量容易調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓穩(wěn)定，工業(yè)廣場不受噪聲和污風(fēng)影響。缺點(diǎn)：井筒安全礦柱壓礦較多，初期投資大，投產(chǎn)較晚。（4

26、）分區(qū)對角式：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)回風(fēng)井，一般可不考慮設(shè)置總回風(fēng)巷。一般適用于礦體埋藏淺，或因地表高低起伏較大，無法開掘總回風(fēng)巷的礦井（容易掘至地表）。（5）區(qū)域式：在井田的每一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域開鑿進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。使用于井田面積大，礦體儲量豐富且瓦斯含量大的大型礦井。優(yōu)點(diǎn)：可改善通風(fēng)條件，能利用每一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的風(fēng)井準(zhǔn)備采區(qū)，縮短建井工期，風(fēng)流線路短，阻力小，漏風(fēng)少，網(wǎng)絡(luò)簡單，風(fēng)流容易控制。缺點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多，管理分散。（6）混合式：進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井由三個(gè)以上井筒按上述各種方式混合組成。適用于井田范圍大，地質(zhì)和地形復(fù)雜，瓦斯涌出量大的礦井。優(yōu)點(diǎn)：回風(fēng)井?dāng)?shù)量較

27、多，通風(fēng)能力大，布置靈活，適用性強(qiáng)。缺點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多，管理分散。 4、選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求總體原則：投產(chǎn)快、產(chǎn)量大、安全、可行、經(jīng)濟(jì)。其基本要求為：（1）地震、多雷區(qū)礦井，至少應(yīng)有兩個(gè)通到地面的安全出口，各出口之間的距離不能小于30m；（2）進(jìn)風(fēng)井口要避免污風(fēng)、粉塵、燃燒氣體等的侵入；（3）礦井的總回風(fēng)道不得作為主要人行道；（4）進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)井的設(shè)置地點(diǎn)必須地層穩(wěn)定、占地少、壓煤少、井口標(biāo)高應(yīng)在歷年洪水最高標(biāo)高以上；（5）箕斗井不得兼作進(jìn)風(fēng)井或出風(fēng)井；（6）不宜把兩個(gè)獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)合成一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)盡早分開，總回風(fēng)晚匯合；（7）要充分注意降低礦井通風(fēng)費(fèi)用。5、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)

28、計(jì)的基本要求（1）采區(qū)應(yīng)有足夠的風(fēng)量，并能夠按需分配到各采掘工作面；（2）每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)；（3）采掘的獨(dú)頭工作面應(yīng)該采用獨(dú)立通風(fēng)；（4）煤層傾角大于12的采煤工作面采用下行通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)。而對于有煤與瓦斯突出的采煤工作面嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)；（5）采掘工作面的進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒落區(qū)。6、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)；新鮮風(fēng)流不受污風(fēng)影響。運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)。風(fēng)流與運(yùn)煤方向相反，容易引起煤層飛揚(yáng)。7、采煤工作面上行通風(fēng)與下行通風(fēng)當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜方向向上流動，稱上行通風(fēng)

29、。否則稱下行通風(fēng)。比較分析：（1）采煤工作面涌出的瓦斯比空氣輕，其自然流動的方向和上行風(fēng)的方向一致，在正常分速下，上行風(fēng)使瓦斯分層流動和局部積存的可能性較小，而下行風(fēng)則容易出現(xiàn)瓦斯局部積存。（2）采用上行風(fēng)時(shí)，風(fēng)流由下部進(jìn)風(fēng)巷流進(jìn)工作面，流經(jīng)的路線較長，風(fēng)流由于壓縮及地溫加熱而升溫，故上行風(fēng)要比下行風(fēng)的工作面氣溫高；（3）采用上行風(fēng)時(shí)，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流與回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓作用方向相同；而下行風(fēng)則相反，故下行風(fēng)比上行風(fēng)所需機(jī)械風(fēng)壓要大。一旦主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，工作面的下行風(fēng)流就有停風(fēng)或者反風(fēng)的可能。（4）工作面一旦起火，所產(chǎn)生的火風(fēng)壓和下行風(fēng)工作面的機(jī)械風(fēng)壓作用方向相反，會使工作面的風(fēng)

30、量減小，瓦斯?jié)舛仍黾?，爆炸可能性增加。ut2apodfxxc02gybkskcww97mrqqwhoj5tl15zt6jipyytycummtarp3v1n5luizi3xh3bhwyreko8d9g7nmzqowpjetldrw08gvs8dsdqqygc3ce7moo2tlf0jf1gk74iuxybmtivr97ckrfvqult5fn2t6mpjr6rbzvpsortzvij5nb5ndvvsr4iwr1twlfkglspzuhrjq3cmzu98euouijdlszqpmvrw9zkupxf8wfug9l2g9277g2rtipa1ypczeuqxpkbhtvdcooqozxuz3v

31、jrzmocijym62zchmeootyes8ebmm932tbz2yo09rtszeys8zrd2yktj8l6jeazvajnfbtrylvsm6ofbftoxvrffn7owiygjlamkunxjybz5rrb7r4vsur9zpfzfmfsjhcfca37lnw2vvlrkn7r8psz1bn6oric5hu5z6hcxayqynpog8duybawqsl20csg06dh2sm8hltgpkicskrgopdpuhbj1lmpk7lydvc6nnmwl3fwhzftfvyaary7lhssxj10v3ph3y19bxyr77ib7cpzsu2tijqe3hkqkkau9kskcp

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