第9章-礦井通風(fēng)系統(tǒng)教學(xué)課件

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向井下各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的礦井通風(fēng)網(wǎng)路、通風(fēng)動力和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。

礦井通風(fēng)系統(tǒng)按服務(wù)范圍分為統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng)，按進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井在井田范圍內(nèi)的布局分為中央式、對角式和中央對角混合式；按主扇的工作方式分為壓入式、抽出式和壓抽混合式。

階段通風(fēng)網(wǎng)路、采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)構(gòu)筑物，也是跡風(fēng)系統(tǒng)的重要構(gòu)成要素。防止漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量率是礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容。

2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第一節(jié)統(tǒng)一通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng)

一個礦井構(gòu)成一個整體的通風(fēng)系統(tǒng)稱為統(tǒng)一通風(fēng)，劃分成若干個獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流互不干擾，稱為分區(qū)通風(fēng)。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)1按礦體分區(qū)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2

按

階

段

分

區(qū)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)3按采區(qū)分區(qū)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)4按通風(fēng)方法分區(qū)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布局一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型及其適用條件

按進(jìn)、回井在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對角式、中央對角混合式。1、中央式

進(jìn)、回風(fēng)井均位于礦體走向中央。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2、對角式1）兩翼對角式進(jìn)風(fēng)井大致位于礦體走向的中央，兩個回風(fēng)井位于礦體邊界的兩翼（沿傾斜方向的淺部），稱為兩翼對角式，如果只有一個回風(fēng)井，且進(jìn)、回風(fēng)分別位于礦體的兩翼稱為單翼對角式。

2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)3、混合式

由上述諸種方式混合組成。例如中央并列與兩翼對角混合式等等。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)4影響進(jìn)回風(fēng)井布置的因素（1）礦體埋藏淺且較分散（2）投產(chǎn)初期（3）礦體長或分散（4）主要進(jìn)、回井位置的地質(zhì)條件2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第三節(jié)主扇工作方式與安裝地點(diǎn)

一、主扇工作方式主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。1、壓入式

主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力降低。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)壓入式2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2、抽出式主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)3、壓抽混合式

在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓，工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)4多級機(jī)站通風(fēng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇

根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，在確保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下，通過對多種個可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。因此，礦井初期宜優(yōu)先采用。當(dāng)?shù)V區(qū)面積較大時，初期可采用中央通風(fēng)，逐步過渡為對角式或兩翼對角式。礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時，可采用壓入式通風(fēng)。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)三、主扇安裝地點(diǎn)

主扇可安裝在地表，也可安在井下，一般多安裝任地表。安裝在地表的主要優(yōu)點(diǎn)；安裝、檢修、維護(hù)管理比較方便，井下發(fā)生災(zāi)變事故時，扇風(fēng)機(jī)不易受到損害，便了采取停風(fēng)、反風(fēng)或控制風(fēng)員等應(yīng)急措施。其缺點(diǎn)：井口密閉、反風(fēng)裝置和風(fēng)碩的漏風(fēng)較大；當(dāng)?shù)V井較深，工作面距主屈較遠(yuǎn)時，沿途漏風(fēng)大；在地形條件復(fù)條的情況下，安裝、建筑費(fèi)用較高。主扇安裝在地下的優(yōu)點(diǎn)：主扇裝置漏風(fēng)少；扇風(fēng)機(jī)靠近作業(yè)區(qū)，沿途漏風(fēng)也少：可利用較多井巷進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)，降低通風(fēng)阻力，密閉工程量較少。其缺點(diǎn)；安裝、搶修和管理不力便；易因井下災(zāi)害而遭到破壞。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第四節(jié)階段通風(fēng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)階段通風(fēng)網(wǎng)路由階段進(jìn)風(fēng)巷、階段回風(fēng)巷、礦井總回風(fēng)巷和集中回風(fēng)天井等井巷聯(lián)結(jié)而成。一、主要術(shù)語

(1)階段進(jìn)風(fēng)巷，通常以階段運(yùn)輸巷兼作階段進(jìn)風(fēng)進(jìn)。

(2)階段回風(fēng)巷，通常利用上階段已結(jié)束作業(yè)的運(yùn)輸巷作為下階段的回風(fēng)巷。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)(3)總回風(fēng)巷。在各開采階段的最上部，維護(hù)或開鑿一條專用回風(fēng)巷，用以匯集下部各階段作面所排出的污風(fēng)，并將其送到回風(fēng)井，此回風(fēng)巷稱為總回風(fēng)巷。建立總回風(fēng)巷可省掉各階段的回風(fēng)巷，但需建立集中回風(fēng)天井。（4）集中回風(fēng)天井，集中回風(fēng)天井是沿走向布置的貫通各階段的回風(fēng)小井，它可將各階段作業(yè)面排出的污風(fēng)送至上部總回風(fēng)巷。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)1階梯式2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2平行雙巷式2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)3

棋

盤

式2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)

3、棋盤式通風(fēng)在作業(yè)區(qū)域內(nèi)，每隔一定水平距離，保留一條聯(lián)通上下各中段并且通達(dá)總回風(fēng)巷巷的回風(fēng)天井。回風(fēng)天井用風(fēng)橋跨過每個運(yùn)輸巷巷。平巷進(jìn)風(fēng)，天井回風(fēng)其典型布置見上圖所示。各作業(yè)地點(diǎn)的廢風(fēng)都設(shè)法引入回風(fēng)天井里去，從而克服了工作面的廢風(fēng)串聯(lián)，但是增加了通風(fēng)工程量。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)4上下間隔式2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)5梳式2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第五節(jié)采場通風(fēng)網(wǎng)路及通風(fēng)方法合理的采場通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)方法，是保證整個通過系統(tǒng)發(fā)揮有效通風(fēng)作用的最終環(huán)節(jié)，是整個通風(fēng)系統(tǒng)的至資組成都分。按各種采礦方法的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，回采作業(yè)面的通風(fēng)可歸納為；(1)無出礦水平的巷巷型或硐室型采場的通風(fēng)；(2)有出礦水平的采場的通風(fēng)；(3)無底柱分段崩落采礦法的通風(fēng)。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)一、無出礦水平的巷巷型或硐室型采場的通風(fēng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)二、有出礦水平的采場的通風(fēng)淺孔留礦法2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)三、無底柱分段崩落采礦法的通風(fēng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第六節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物

礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路中適當(dāng)位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動。這些設(shè)施和裝置，統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)一、通風(fēng)構(gòu)筑物通風(fēng)構(gòu)筑物分為兩大類：一類是通過風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗；另一類是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門等。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)1、風(fēng)門

按設(shè)地點(diǎn)：在通風(fēng)系統(tǒng)中既要隔斷風(fēng)流又要行人或通車的地方應(yīng)設(shè)立風(fēng)門。在行人或通車不多的地方，可構(gòu)筑普通風(fēng)門。而在行人通車比較頻繁的主要運(yùn)輸巷上，則應(yīng)構(gòu)筑自動風(fēng)門。＋－風(fēng)門表示方式＋－調(diào)節(jié)風(fēng)門表示方式2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置風(fēng)門的要求：（1）每組風(fēng)門不少于兩巷，通車風(fēng)門間距不小于一列車長度，行人風(fēng)門間距不小于5m。入排風(fēng)巷巷之間要需設(shè)風(fēng)門處同時設(shè)反向風(fēng)門，其數(shù)量不少于兩巷；（2）風(fēng)門能自動關(guān)閉；通車風(fēng)門實現(xiàn)自動化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門不能同時敞開（包括反風(fēng)門）；（3）門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)密，門扇平整不漏風(fēng)，門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關(guān)門方向傾斜80°至85°；（4）風(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車風(fēng)門要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴(yán)；風(fēng)門前后各5m內(nèi)巷巷支護(hù)良好，無雜物、積水、淤泥。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2、風(fēng)橋

當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷需水平交叉時，為使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)互相隔開需要構(gòu)筑風(fēng)橋。按其結(jié)構(gòu)不同可分為三種。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)1）繞巷式風(fēng)橋

開鑿在巖石里，最堅固耐用，漏風(fēng)少。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2）混凝土風(fēng)橋

結(jié)構(gòu)緊湊，比較堅固。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)3）鐵筒風(fēng)橋

可在次要風(fēng)路中使用。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)3、密閉

密閉是隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物。設(shè)置在需隔斷風(fēng)流、也不需要通車行人的巷巷中。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同而分為兩類：

1）臨時密閉，常用木板、木段等修筑，并用黃泥、石灰抹面。

2）永久密閉，常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。表示方式觀察孔放水孔注漿孔2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)4、導(dǎo)風(fēng)板應(yīng)用以下幾種導(dǎo)風(fēng)板。

1）引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板；

2）降阻導(dǎo)風(fēng)板；

3）匯流導(dǎo)風(fēng)板

2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第七節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)的漏風(fēng)及有效風(fēng)量1、礦井漏風(fēng)及其危害性有效風(fēng)量：礦井中流至各用風(fēng)地點(diǎn)，起到通風(fēng)作用的風(fēng)量。漏風(fēng)：未經(jīng)用風(fēng)地點(diǎn)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巷直接流（滲）入回風(fēng)巷或排出地表的風(fēng)量。漏風(fēng)的危害：使工作面和用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量減少，氣候和衛(wèi)生條件惡化，增加無益的電能消耗。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)。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)2、漏風(fēng)的分類及原因1）漏風(fēng)的分類礦井漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為：（1）外部漏風(fēng)（或稱井口漏風(fēng)）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門、調(diào)節(jié)閘門等處的漏風(fēng)。（2）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)以及碎裂的礦柱的漏風(fēng)。2）漏風(fēng)的原因當(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)流通過孔隙的流態(tài)，視孔隙情況和漏風(fēng)大小而異。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)3、礦井漏風(fēng)率及有效風(fēng)量率1）礦井有效風(fēng)量Qe

是指風(fēng)流通過井下各工作地點(diǎn)實際風(fēng)量總和。2）礦井有效風(fēng)量率：礦井有效風(fēng)量率是礦井有效風(fēng)量Qe與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井有效風(fēng)量率應(yīng)不低于85%。3）礦井外部漏風(fēng)量指直接由主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附近地表漏失的風(fēng)量總和?？捎酶髋_主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的總和減去礦井總回（或進(jìn)）風(fēng)量。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)4）礦井外部漏風(fēng)率指礦井外部漏風(fēng)量QL與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井主要通風(fēng)機(jī)裝置外部漏風(fēng)率無提升設(shè)備時不得超過5％，有提升設(shè)備時不得超過15％。4、減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量漏風(fēng)風(fēng)量與漏風(fēng)通巷兩端的壓差成正比，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(jī)的風(fēng)硐、反風(fēng)巷及附近的風(fēng)門的氣密性，以減少漏風(fēng)。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第八節(jié)礦井通風(fēng)圖的繪制礦井通風(fēng)圖包括：

1、通風(fēng)平面圖注明風(fēng)流方向及各種通風(fēng)構(gòu)筑物的坑巷平面圖。

2、通風(fēng)系統(tǒng)圖根據(jù)通風(fēng)平面圖按軸側(cè)投影方法繪制的立體圖，并注明風(fēng)流方向及通風(fēng)構(gòu)筑物，稱為通風(fēng)系統(tǒng)圖。

3、通風(fēng)示意圖根據(jù)通風(fēng)平面圖或通風(fēng)系統(tǒng)圖的風(fēng)流路線，作出風(fēng)流聯(lián)結(jié)關(guān)系的圖形，稱為通風(fēng)示意圖。這種圖形對分析通風(fēng)系統(tǒng)比較方便。

2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)一、投影方式

x、y、z軸可根據(jù)需要選用下圖所示的投影方式。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)二、比例若無特殊要求，x、y軸的比例取通風(fēng)平面圖的比例。Z軸的比例按下法選取。礦井中段的真實高度為H米，在通風(fēng)系統(tǒng)圖上取為h米表示，如下圖所示。通風(fēng)系統(tǒng)圖上z軸的比例為1：z

而z＝H/h

可以看出，h大圖紙豎邊增大；h小各中段巷巷在圖紙上重疊多。a為通風(fēng)平面圖圖框豎邊長度。一般可取h＝a/2或a/4。若各中段的巷巷偏于平面圖上的一側(cè)。取h＝a/4

否則取h＝a/2。為使作圖方便，z應(yīng)取整數(shù)。2023/7/22第9章礦井通風(fēng)系統(tǒng)三、通風(fēng)系統(tǒng)圖圖框的確定設(shè)圖框的豎邊長度為a′，橫邊長度