第一章礦井通風(fēng)系統(tǒng)講解課件

礦井通風(fēng)與安全主講：周德宏第一章礦井通風(fēng)系統(tǒng)第一章礦井空氣第一節(jié)礦井空氣第二節(jié)礦井通風(fēng)方法和通風(fēng)方式第三節(jié)通風(fēng)壓力和通風(fēng)阻力第四節(jié)采區(qū)通風(fēng)第五節(jié)掘進(jìn)通風(fēng)早期的通風(fēng)裝置：人踩風(fēng)箱鼓風(fēng)風(fēng)箱管道踏板早期的通風(fēng)裝置：馬踩輪子通風(fēng)

早期的通風(fēng)裝置：馬轉(zhuǎn)圈通風(fēng)現(xiàn)代化的局部通風(fēng)機(jī)現(xiàn)代化的主要通風(fēng)機(jī)第一章礦井通風(fēng)系統(tǒng)教學(xué)目的和要求：1.掌握礦井空氣中各種有害氣體的來(lái)源、性質(zhì)、危害，《煤礦安全規(guī)程》對(duì)井下空氣中氧氣和有害氣體濃度、空氣溫度和風(fēng)速的規(guī)定；2.掌握礦井通風(fēng)的基本任務(wù)；

3.熟悉礦井通風(fēng)系統(tǒng),包括礦井通風(fēng)方法、通風(fēng)方式、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)；

4.了解礦井通風(fēng)壓力和通風(fēng)阻力；

5.掌握采掘通風(fēng)的方法、方式及安全管理措施教學(xué)重點(diǎn)：

礦井有害氣體采掘通風(fēng)

教學(xué)難點(diǎn)：

通風(fēng)壓力和通風(fēng)阻力

第一節(jié)礦井空氣氣體成份（分子式）體積百分比（%）質(zhì)量百分比(%)氮?dú)猓∟2）78.0975.52氧氣（O2）20.9523.15二氧化碳（CO2）0.030.05氬氣，其它稀有氣體0.931.28一、地面空氣的主要成分二、礦井空氣的主要成分地面空氣進(jìn)入礦井以后，其成分和性質(zhì)要發(fā)生一系列變化，如氧氣濃度降低，二氧化碳濃度增加；混入各種有毒、有害氣體和礦塵；空氣的狀態(tài)參數(shù)（溫度、濕度、壓力等）發(fā)生改變等。一般來(lái)說(shuō)，將井巷中經(jīng)過(guò)采掘工作面用風(fēng)地點(diǎn)以前、受污染程度較輕的進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)的空氣稱(chēng)為新鮮空氣（新風(fēng)）；經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)以后、受污染程度較重的回風(fēng)巷道內(nèi)的空氣，稱(chēng)為污濁空氣（乏風(fēng)）。

盡管礦井空氣與地面空氣相比，在性質(zhì)上存在許多差異，在新鮮空氣中，其主要成分仍然是氧、氮和二氧化碳。在污濁空氣中含有大量有毒有害氣體：一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、硫化氫（H2S）等。1

、氧氣（O2）

氧氣是維持人體正常生理機(jī)能所需要的氣體。人類(lèi)在生命活動(dòng)過(guò)程中，必須不斷吸入氧氣，呼出二氧化碳。人體維持正常生命過(guò)程所需的氧氣量，取決于人的體質(zhì)、精神狀態(tài)和勞動(dòng)強(qiáng)度等。人體需氧量與勞動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系勞動(dòng)強(qiáng)度呼吸空氣量/L·min-1氧氣消耗量/L·min-1休息６～１５0.2～0.4輕勞動(dòng)２０～２５0.6～１.0中度勞動(dòng)３０～４０1.2～１.6重勞動(dòng)４０～６０1.8～2.4極重勞動(dòng)４０～８０2.5～3.0人體缺氧癥狀與氧氣濃度的關(guān)系當(dāng)空氣中氧濃度降低時(shí)，人體就可能產(chǎn)生不良生理反應(yīng)，出現(xiàn)種種不適癥狀，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致缺氧死亡。氧濃度（體積）/%主要癥狀17%靜止時(shí)無(wú)影響，但工作時(shí)能引起喘息和呼吸困難15%呼吸及心跳急促，耳鳴目眩，感覺(jué)和判斷能力降低，失去勞動(dòng)能力10%～12%失去理智，時(shí)間稍長(zhǎng)有生命危險(xiǎn)6%～9%失去知覺(jué)，呼吸停止，如有搶救不及時(shí)幾分鐘內(nèi)可能導(dǎo)致死亡礦內(nèi)空氣中氧濃度降低的主要原因井下作業(yè)人員呼吸煤巖和其他有機(jī)物的緩慢氧化煤炭自燃瓦斯、煤塵爆炸煤巖和生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種有害氣體在井下通風(fēng)不良的地點(diǎn)，如果不經(jīng)檢查而貿(mào)然進(jìn)入，就可能引起人員的缺氧窒息?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，采掘工作面進(jìn)風(fēng)流空氣中氧氣濃度不得低于20%。2、氮?dú)猓∟2）氮?dú)馐且环N惰性氣體，是新鮮空氣中的主要成分，無(wú)色無(wú)味，它比空氣略輕，難溶于水，它本身無(wú)毒、不支持燃燒，也不供給呼吸。但空氣中若氮?dú)鉂舛壬?，則勢(shì)必造成氧濃度相對(duì)降低，從而也可能導(dǎo)致人員的窒息性傷害。正因?yàn)榈獨(dú)鉃槎栊詺怏w，因此又可將其用于井下防滅火和防止瓦斯爆炸。礦井空氣中氮?dú)庵饕獊?lái)源是：井下爆破和生物的腐爛，有些煤巖層中也有氮?dú)庥砍觥?、

二氧化碳（CO2）二氧化碳是無(wú)色，略帶酸臭味的氣體，比重為1.52，是一種較重的氣體，很難與空氣均勻混合，故常積存在巷道的底部，在靜止的空氣中有明顯的分界。二氧化碳不助然也不能供人呼吸，易溶于水，生成碳酸，使水溶液成弱酸性，對(duì)眼、鼻、喉粘膜有刺激作用。在新鮮空氣中含有微量的二氧化碳對(duì)人體是無(wú)害的，但如果空氣中完全不含有二氧化碳，則人體的正常呼吸功能就不能維持。二氧化碳對(duì)人呼吸的影響在搶救遇難者進(jìn)行人工輸氧時(shí)，往往要在氧氣中加入5%的二氧化碳，以刺激遇難者的呼吸機(jī)能。當(dāng)空氣中二氧化碳的濃度過(guò)高時(shí)，也將使空氣中的氧濃度相對(duì)降低，輕則使人呼吸加快，呼吸量增加，嚴(yán)重時(shí)也可能造成人員中毒或窒息。二氧化碳中毒癥狀與濃度的關(guān)系二氧化碳濃度（體積）/%主要癥狀1%呼吸加深，但對(duì)工作效率無(wú)明顯影響3%呼吸急促，心跳加快，頭痛，人體很快疲勞5%呼吸困難，頭痛，惡心，嘔吐，耳鳴6%嚴(yán)重喘息，極度虛弱無(wú)力7%～9%動(dòng)作不協(xié)調(diào)，大約十分鐘可發(fā)生昏迷9%～11%數(shù)分鐘內(nèi)可導(dǎo)致死亡礦井二氧化碳的主要來(lái)源礦井空氣中二氧化碳的主要來(lái)源是：煤和有機(jī)物的氧化；人員呼吸；碳酸性巖石分解；炸藥爆破；煤炭自然；瓦斯、煤塵爆炸等。此外，有的煤層和巖層中也能長(zhǎng)期連續(xù)地放出二氧化碳，有的甚至能與煤巖粉一起突然大量噴出，給礦井帶來(lái)極大的危害。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中二氧化碳不得超過(guò)0.5%；采掘總回風(fēng)流中二氧化碳不超過(guò)1.5%?？偦仫L(fēng)流及一翼回風(fēng)流中二氧化碳不得超過(guò)0.75%4、一氧化碳（CO）CO是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭的氣體，也是一種劇毒氣體，相對(duì)密度為0.97，微溶于水，能與空氣均勻地混合。CO能燃燒，濃度在13～75%時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)；CO與人體血液中血紅素的親合力比氧大150～300倍（血紅素是人體血液中攜帶氧氣和排出二氧化碳的細(xì)胞）。一旦CO進(jìn)入人體后，首先就與血液中的血紅素相結(jié)合，因而減少了血紅素與氧結(jié)合的機(jī)會(huì)，使血紅素失去輸氧的功能，從而造成人體血液“窒息”。HbCO指數(shù)CO隨空氣吸入后，通過(guò)肺泡進(jìn)入血液循環(huán)，與血液中的血紅蛋白（Hb）和血液外的其他某些含鐵蛋白質(zhì)（如肌紅蛋白、二價(jià)鐵的細(xì)胞素等）形成可逆性的結(jié)合。由于其與血紅蛋白的親和力要比氧與血紅蛋白的親和力大240倍，故把血液內(nèi)氧合血紅蛋白中的氧排擠出來(lái)，而形成碳氧血紅蛋白（HbCO）；又由于碳氧血紅蛋白的離解比氧合血紅蛋白（HbO2）的離解慢3600倍，故HbCO較之HbO2更為穩(wěn)定。毒理和臨床表現(xiàn)一氧化碳（CO）

CO+Hb→HbCO

親和力HbCO﹥HbO2300倍解離速度HbCO﹤HbO23600倍

毒理和臨床表現(xiàn)（1）CO所致組織缺氧及其程度取決于以下因素:①HbCO飽和度：空氣中CO濃度愈高，肺泡氣中CO分壓愈大，血液中HbCO飽和度愈高。②吸入空氣中氧和CO分壓：吸入高氧分壓氣體，可加速HbCO解離和CO排出。③每分鐘肺通氣量：勞動(dòng)量大、空氣和血液中CO達(dá)到平衡的時(shí)間縮短。HbCO→動(dòng)脈血氧量↓→對(duì)缺氧最敏感的中樞神經(jīng)系統(tǒng)能量供應(yīng)障礙，使大腦和基底神經(jīng)節(jié)，尤其是蒼白球和黑質(zhì)發(fā)生變性、軟化或壞死，出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害。毒理和臨床表現(xiàn)（2）急性中毒臨床表現(xiàn)主要為中樞神經(jīng)、心血管以及血液系統(tǒng)方面癥狀，如劇烈頭痛、頭昏、惡心、嘔吐；短暫昏厥、不同程度意識(shí)障礙或昏迷，皮膚粘膜呈櫻桃紅色。重者并發(fā)腦水腫、休克或嚴(yán)重心肌損害、呼吸衰竭。出現(xiàn)以錐體系或錐體外系癥狀精神意識(shí)障礙為主要表現(xiàn)的CO神經(jīng)精神后發(fā)癥或遲發(fā)腦病。CO中毒癥狀與濃度的關(guān)系CO（%）主要癥狀0.02%2～3小時(shí)內(nèi)可能引起輕微頭痛0.08%40分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛,眩暈和惡心。2小時(shí)內(nèi)發(fā)生體溫和血壓下降，脈搏微弱，出冷汗，可能出現(xiàn)昏迷0.32%5～10分鐘內(nèi)出現(xiàn)頭痛，眩暈。半小時(shí)內(nèi)可能出現(xiàn)昏迷并有死亡危險(xiǎn)。0.64%1~~2分鐘就會(huì)出現(xiàn)頭痛、眩暈癥狀，15~30分鐘就會(huì)死亡。1.28%幾分鐘內(nèi)出現(xiàn)昏迷和死亡。一氧化碳對(duì)人的生理作用礦內(nèi)CO的來(lái)源與允許濃度空氣中一氧化碳的主要來(lái)源有：井下爆破；礦井火災(zāi)；煤炭自燃以及煤塵、瓦斯爆炸事故等。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:礦內(nèi)空氣中CO濃度不得超過(guò)0.0024%。

5、

二氧化硫(SO2)SO2是一種無(wú)色,有強(qiáng)烈硫磺味的氣體，易溶于水，在風(fēng)速較小時(shí)，易積聚于巷道的底部。對(duì)眼睛有強(qiáng)烈刺激作用。SO2遇水后生成硫酸,對(duì)呼吸器官有腐蝕作用，使喉嚨和支氣管發(fā)炎，呼吸麻痹,嚴(yán)重時(shí)引起肺水腫。當(dāng)空氣中含二氧化硫?yàn)?.0005%時(shí)，嗅覺(jué)器官能聞到刺激性氣味。0.002%時(shí)，有強(qiáng)烈的刺激，可引起頭痛和喉痛。0.05%時(shí)，可引起急性支氣管炎和肺水腫，短期間內(nèi)即可致人死亡。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：空氣中二氧化硫含量不得超過(guò)0.0005%。6、二氧化氮(NO2)二氧化氮是一種褐紅色的氣體，有強(qiáng)烈的刺激氣味，相對(duì)密度為1.59，易溶于水。二氧化氮溶于水后生成腐蝕性很強(qiáng)的硝酸，對(duì)眼睛、呼吸道粘膜和肺部組織有強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)可引起肺水腫。二氧化氮中毒有潛伏期，有的在嚴(yán)重中毒時(shí)尚無(wú)明顯感覺(jué)，還可堅(jiān)持工作。但經(jīng)過(guò)6～24小時(shí)后發(fā)作，中毒者指頭出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)，并出現(xiàn)嚴(yán)重的咳嗽、頭痛、嘔吐甚至可致人死亡。二氧化氮中毒癥狀與濃度的關(guān)系二氧化氮（體積）/%主要癥狀0.004%2～4小時(shí)內(nèi)可出現(xiàn)咳嗽癥狀。0.006%短時(shí)間內(nèi)感到喉嚨刺激，咳嗽，胸疼。0.01%短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重中毒癥狀，神經(jīng)麻痹，嚴(yán)懲咳嗽，惡心，嘔吐。0.025%短時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)死亡。

二氧化氮的來(lái)源與允許濃度礦內(nèi)空氣中二氧化氮的主要來(lái)源：井下爆破工作。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定氮氧化合物不得超過(guò)0.00025%。7硫化氫（H2S）硫化氫無(wú)色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，當(dāng)空氣中硫化氫濃度達(dá)到0.0001%即可嗅到。硫化氫相對(duì)密度為1.19，易溶于水，在常溫、常壓下一個(gè)體積的水可溶解2.5個(gè)體積的硫化氫，可能積存于舊巷道的積水中?？諝庵辛蚧瘹錆舛葹?.3%～45.5%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。硫化氫劇毒，有強(qiáng)烈的刺激作用。不但能引起鼻炎、氣管炎和肺水腫，還能阻礙生物的氧化過(guò)程，使人體缺氧。當(dāng)空氣中硫化氫濃度較低時(shí)主要以腐蝕刺激作用為主；濃度較高時(shí)能引起人體迅速昏迷或死亡。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定硫化氫的允許濃度為0.00066%。2003年12月23日22時(shí)左右，重慶市開(kāi)縣高橋鎮(zhèn)的川東北氣礦16H井發(fā)生特大井噴事故，造成243人死亡。8氨氣（NH3）

氨氣是一種無(wú)色、有濃烈臭味的氣體，比重為0.596，易溶于水，空氣濃度中達(dá)30%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。氨氣對(duì)皮膚和呼吸道黏膜有刺激作用，可引起喉頭水腫。礦內(nèi)空氣中氨氣的主要來(lái)源：爆破工作，用水滅火等；部分巖層中也有氨氣涌出。《煤礦安全規(guī)程》允許最高濃度為0.004%。9氫氣（H2）氫氣無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒，相對(duì)密度為0.07。氫氣能自燃，其點(diǎn)燃溫度比甲烷低100～200℃，當(dāng)空氣中氫氣濃度為4%～74%時(shí)有爆炸危險(xiǎn)。井下空氣中氫氣的主要來(lái)源：井下蓄電池充電時(shí)可放出氫氣；有些中等變質(zhì)的煤層中也有氫氣涌出。三、礦井通風(fēng)的作用1供給井下足夠數(shù)量的新鮮空氣。2沖淡和排除有害氣體和礦塵。3提供適宜的氣候條件

礦井空氣中有害氣體的最高容許濃度

有害氣體名稱(chēng)

符號(hào)

最高容許濃度/%

一氧化碳

CO

0.0024

氧化氮（折算成二氧化氮）NO2

0.00025

二氧化硫

SO2

0.0005

硫化氫

H2S

0.00066

氨

NH3

0.004

四、礦井氣候條件礦井氣候是指礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)速等參數(shù)的綜合作用狀態(tài)。1、礦井空氣的溫度礦內(nèi)空氣溫度是影響礦內(nèi)氣候條件的重要因素。氣溫過(guò)高或過(guò)低，對(duì)人體都有不良的影響。最適宜的礦內(nèi)空氣溫度是15～20℃。（1）影響礦內(nèi)空氣溫度的主要因素1）巖石溫度2）空氣的壓縮與膨脹空氣向下流動(dòng)時(shí)，空氣受壓縮產(chǎn)生熱量，一般垂深每增加100米，溫度升高1℃；相反，空氣向上流動(dòng)時(shí)，則因膨脹而降溫，平均每升高100米，溫度下降0.8～0.9℃。3）氧化生熱礦井內(nèi)的有機(jī)礦物、坑木、充填材料、油垢、布料等都能氧化發(fā)熱。例如，經(jīng)氧化生成2g二氧化碳時(shí)，可使1m3空氣升溫14.5℃。在煤層中的采掘巷道，暴露煤面氧化產(chǎn)生的熱量較大，故回采工作面是通風(fēng)系統(tǒng)中溫度最高的區(qū)段。4）水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)時(shí)從空氣中吸收熱量，使空氣溫度降低。每蒸發(fā)一克水可吸收0.585千卡的熱量，能使1m3空氣降溫1.9℃，可見(jiàn)水的蒸發(fā)對(duì)降低氣溫起著重要的作用。5）通風(fēng)強(qiáng)度(指單位時(shí)間進(jìn)入井巷的風(fēng)量)，溫度較低的空氣流經(jīng)巷道或工作面時(shí)，能夠吸收熱量，供風(fēng)量越大，吸收熱量越多。因此，加大通風(fēng)強(qiáng)度是降低礦井溫度的主要措施之一。6)地面空氣溫度的變化地面氣溫對(duì)井下氣溫有直接影響，尤其是較淺的礦井，礦內(nèi)空氣溫度受地面氣溫的影響更為顯著。7)地下水的作用礦井地層中如果有高溫?zé)崛蛴袩崴砍鰰r(shí)，能使地溫升高，相反，若地下水活動(dòng)強(qiáng)烈，則地溫降低。８)其它因素如機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)以及人體散熱等都對(duì)井下氣溫有一定影響。特別是隨著機(jī)械化程度的不斷提高，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量不能忽視。礦內(nèi)空氣溫度的變化規(guī)律在進(jìn)風(fēng)路線(xiàn)上礦內(nèi)空氣的溫度與地面氣溫相比，有冬暖夏涼的現(xiàn)象?；夭晒ぷ髅娴臍鉁卦谡麄€(gè)風(fēng)流路線(xiàn)上，一般是最高的區(qū)段。在回風(fēng)路線(xiàn)上，因通風(fēng)強(qiáng)度大，水分蒸發(fā)吸熱，氣流向上流動(dòng)而膨脹降溫，使氣溫略有下降，但基本上常年變化不大。2、礦內(nèi)空氣的濕度礦內(nèi)空氣濕度是指礦內(nèi)空氣中所含水蒸汽量。絕對(duì)濕度——指每1m3或1kg的濕空氣中所含水蒸汽量的克數(shù)。g/m3相對(duì)濕度——指濕空氣中實(shí)際含有水蒸汽量與同溫度下的飽和水蒸汽量之比的百分?jǐn)?shù)式中ρw——空氣中所含水蒸汽量(即絕對(duì)濕度)，g/m3；

ρs——在同一溫度下空氣中的飽和水蒸汽量，g/m3

。空氣中飽和水蒸汽量的大小取決于空氣的溫度。井下空氣濕度的變化規(guī)律

進(jìn)風(fēng)線(xiàn)路有可能出現(xiàn)冬干夏濕的現(xiàn)象。進(jìn)風(fēng)井巷有淋水的情況除外。在采掘工作面和回風(fēng)線(xiàn)路上，氣溫長(zhǎng)年不變，濕度也長(zhǎng)年不變，一般都接近100％，隨著礦井排出的污風(fēng)，每晝夜可從礦井內(nèi)帶走數(shù)噸甚至上百?lài)嵉牡叵滤?、井巷中的風(fēng)速風(fēng)速是指風(fēng)流的流動(dòng)速度。過(guò)高或過(guò)低對(duì)安全生產(chǎn)和人體健康不利，因此井下工作地點(diǎn)和通風(fēng)井巷中都要有一個(gè)合理的風(fēng)速范圍?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過(guò)8m/s;第二節(jié)礦井通風(fēng)方法與通風(fēng)方式礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括：通風(fēng)方法；礦井主通風(fēng)機(jī)的工作方法；通風(fēng)方式；進(jìn)出風(fēng)井的布置方式；通風(fēng)網(wǎng)路。一、礦井通風(fēng)方法1.自然通風(fēng)2.機(jī)械通風(fēng)采用機(jī)械式通風(fēng)的礦井，根據(jù)礦井主扇的工作方式可以分為抽出式、壓入式、壓抽混合式3種。（1）抽出式抽出式通風(fēng)是將礦井主通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井一側(cè)的地面上，新風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)井流到井下各用風(fēng)地點(diǎn)后，污風(fēng)再通過(guò)風(fēng)機(jī)排出地表的一種礦井通風(fēng)方式。抽出式特點(diǎn)：在礦井主通風(fēng)的作用下，新風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)井流到井下各用風(fēng)地點(diǎn)后，污風(fēng)再通過(guò)風(fēng)機(jī)排出地表的一種礦井通風(fēng)方式。目前我國(guó)大多數(shù)礦井都采用抽出式通風(fēng)。（2）壓入式壓入式通風(fēng)是將礦井主通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井一側(cè)的地面上，新風(fēng)經(jīng)主要通風(fēng)機(jī)加壓后送入井下各用風(fēng)地點(diǎn)后，污風(fēng)再通過(guò)風(fēng)機(jī)排出地表的一種礦井通風(fēng)方式。壓入式特點(diǎn)：在礦井主通風(fēng)的作用下，礦井內(nèi)空氣處于高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)，當(dāng)?shù)V井與地面間存在漏風(fēng)通道，漏風(fēng)從井內(nèi)漏向地面。（3）壓抽混合式壓抽混合式通風(fēng)是在進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井一側(cè)都安裝在礦井主要通風(fēng)機(jī)，新風(fēng)經(jīng)壓入式主要通風(fēng)機(jī)送入井下、污風(fēng)經(jīng)抽出式主要通風(fēng)機(jī)排出井外的一種礦井通風(fēng)方法。壓抽混合式通風(fēng)的特點(diǎn)是：能產(chǎn)生較大的通風(fēng)壓力，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狀態(tài)。其正壓或負(fù)壓均不大，礦井的內(nèi)部漏風(fēng)小。二、礦井通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方式可以分為中央式、對(duì)角式和混合式3種。1、中央式中央式可以分為中央并列式和中央分列式兩種方式。2、對(duì)角式對(duì)角式可分為兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式兩種方式。3、混合式第三節(jié)通風(fēng)壓力與通風(fēng)阻力

一、通風(fēng)壓力

1、礦井風(fēng)流的連續(xù)性方程

質(zhì)量守恒是自然界中基本的客觀規(guī)律之一。在礦井巷道中流動(dòng)的風(fēng)流是連續(xù)不斷的介質(zhì)，充滿(mǎn)它所流經(jīng)的空間。在無(wú)點(diǎn)源或點(diǎn)匯存在時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律：對(duì)于穩(wěn)定流，流入某空間的流體質(zhì)量必然等于流出其空間的流體質(zhì)量。風(fēng)流在井巷中的流動(dòng)可以看作是穩(wěn)定流，因此這里僅討論穩(wěn)定流的情況。

當(dāng)空氣在井巷中從1斷面流向2斷面，且做定常流動(dòng)時(shí)(即在流動(dòng)過(guò)程中不

漏風(fēng)又無(wú)補(bǔ)給)，則兩個(gè)過(guò)流斷面的空氣質(zhì)量流量相等，即：=

式中

—1,2斷面上空氣的平均密度，kg/m３；

—1,2斷面上空氣的平均流速，m/s；S1,?2—1,2斷面的斷面積，

Q(m3／s)相等二、通風(fēng)阻力礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力兩種。1、摩擦阻力

（1）摩擦阻力的概念風(fēng)流在井巷中作均勻流動(dòng)時(shí)，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起內(nèi)外摩擦，因而產(chǎn)生阻力，這種阻力叫做摩擦阻力（沿程阻力）。所謂均勻流動(dòng)是指風(fēng)流沿程的速度和方向都不變，而且各斷面上的速度分布相同。流態(tài)不同的風(fēng)流，摩擦阻力的產(chǎn)生情況和大小也不同。在礦井通風(fēng)中，克服沿程阻力的能量損失，常用單位體積(1m3)風(fēng)流的能量損失來(lái)表示。由流體力學(xué)可知，無(wú)論層流還是紊流，以風(fēng)流壓能損失來(lái)反映的摩擦阻力可用前人通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出水流在圓管中的沿程阻力公式計(jì)算：

式中Ｌ—圓管的長(zhǎng)度，m；

d—圓管的直徑，或非圓形管道的當(dāng)量直徑，m；

—水流的密度，kg/m3；—斷面平均流速，m/s；—無(wú)因次系數(shù)(沿程阻力系數(shù))，其值通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得。（2）、降低摩擦阻力的措施降低礦井通風(fēng)阻力，對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)(管理自然發(fā)火和瓦斯)和提高經(jīng)濟(jì)效益(減少通風(fēng)電費(fèi))都有重要意義。1．降低摩擦阻力系數(shù)α。在礦井設(shè)計(jì)時(shí)盡量選用α值較小的支護(hù)方式，施工時(shí)要注意保證施工質(zhì)量，盡可能使井巷壁面平整光滑，是降低摩擦阻力不可忽視的措施。

2．?dāng)U大巷道斷面。在其他參數(shù)不變時(shí)，井巷斷面擴(kuò)大33％，Ｒf值可減少50％，井巷通過(guò)風(fēng)量一定時(shí)，其通風(fēng)阻力和能耗可減少一半。意即斷面的擴(kuò)大，會(huì)使摩擦阻力顯著減少。

3．選用周長(zhǎng)較小的井巷。井巷的周長(zhǎng)與摩擦阻力成正比，在斷面相同的條件下，以圓形斷面的周長(zhǎng)為最小，拱形次之，梯形最大。

4．減少巷道的長(zhǎng)度。因巷道的長(zhǎng)度和摩擦阻力成正比，故在進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改善通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，在滿(mǎn)足開(kāi)采需要的條件下，要盡可能縮短風(fēng)路的長(zhǎng)度。5．避免巷道內(nèi)風(fēng)量過(guò)大。摩擦阻力與風(fēng)量的平方成正比。巷道內(nèi)的風(fēng)量如果過(guò)于集中，摩擦阻力就會(huì)大大增加。2局部阻力風(fēng)流在井巷的局部地點(diǎn)，由于巷道斷面、速度或方向變化以及分岔或匯合等原因，導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生劇烈的沖擊，從而引起風(fēng)流速度場(chǎng)分布變化和產(chǎn)生渦流等，造成風(fēng)流的能量損失，這種阻力稱(chēng)為局部阻力。和摩擦阻力類(lèi)似，局部阻力一般也用動(dòng)壓的倍數(shù)來(lái)表示：

在一般情況下，由于井巷內(nèi)風(fēng)流的速壓較小，所產(chǎn)生的局部阻力也較小，井下各處的局部阻力之和只占礦井總阻力的10～20％左右。故在通風(fēng)設(shè)計(jì)工作中，不逐一計(jì)算井下各處的局部阻力，只在這個(gè)百分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)估計(jì)一個(gè)總數(shù)。但對(duì)掘進(jìn)通風(fēng)用的風(fēng)筒和風(fēng)量大的井巷，由于其中風(fēng)流的速壓較大，有時(shí)就要逐一計(jì)算局部阻力。

3礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔3.1礦井通風(fēng)特性某礦井的通風(fēng)特性就是該礦井所特有的反映通風(fēng)難易程度或通風(fēng)能力大小的性能。這種特性可用礦井的風(fēng)阻值的大小來(lái)表示。

h＝RＱ2，Pa對(duì)于特定井巷，當(dāng)空氣密度ρ和摩擦阻力系數(shù)α不變時(shí)，其風(fēng)阻R為定值。用縱坐標(biāo)表示通風(fēng)阻力(或壓力)，橫坐標(biāo)表示通過(guò)風(fēng)量，當(dāng)風(fēng)阻為R時(shí)，則每一風(fēng)量Qi值，便有一阻力hi值與之對(duì)應(yīng)，根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)(Qi，hi)即可畫(huà)出一條拋物線(xiàn)。這條曲線(xiàn)就叫該礦井的通風(fēng)特性曲線(xiàn)。此曲線(xiàn)能形象地表示礦井的通風(fēng)難易程度。風(fēng)阻較大、等積孔較小、通風(fēng)較困難、通風(fēng)能力較小的礦井，其風(fēng)阻曲線(xiàn)就較陡，反之，風(fēng)阻較小、等積孔較大、通風(fēng)較容易、通風(fēng)能力較大的井巷或礦井，其風(fēng)阻曲線(xiàn)就較平緩。所以礦井的通風(fēng)特性又名風(fēng)阻特性或阻力特性。3.2礦井等積孔常用礦井等積孔作為衡量礦井通風(fēng)難易程度的指標(biāo)。為了形象化，習(xí)慣又引用一個(gè)和風(fēng)阻的數(shù)值相當(dāng)、意義相同的假想孔口的面積值來(lái)表示井巷或礦井的通風(fēng)難易程度。這個(gè)假想的孔口叫做井巷或礦井的等積孔(又名當(dāng)量孔)。其面積值A(chǔ)可用下式計(jì)算：

由此可見(jiàn)，A是Rm的函數(shù)，故可以表示礦井通風(fēng)的難易程度，且單位簡(jiǎn)單，又比較形象。同理，礦井中任一段井巷的風(fēng)阻也可換算為等積孔，但實(shí)際意義不大。根據(jù)礦井總風(fēng)阻或等積孔，通常把礦井按通風(fēng)難易程度分為三級(jí)。第四節(jié)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(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、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。一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求1、每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。2、采煤和掘進(jìn)工作面應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。3、煤層傾角大于12°的采煤工作面采用下行通風(fēng)時(shí)，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，4、采煤和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒落區(qū)。二、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇上（下）山至少要有兩條；對(duì)生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有3條或4條上山。1、軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)2、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)比較：軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸過(guò)程中所釋放的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件。三、采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)上行風(fēng)與下行風(fēng)是指進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言。當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動(dòng)，稱(chēng)上行通風(fēng)，否則是下行通風(fēng)。優(yōu)缺點(diǎn)：１、下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積存的現(xiàn)象。２、上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高。３、下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大；４、下行風(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。上行通風(fēng)運(yùn)煤方向新風(fēng)污風(fēng)下行通風(fēng)運(yùn)煤方向新風(fēng)污風(fēng)四、工作面通風(fēng)系統(tǒng)1、U型與Z型通風(fēng)系統(tǒng)

2、Y型、W型及雙Z型通風(fēng)系統(tǒng)

3、H型通風(fēng)系統(tǒng)第四節(jié)掘進(jìn)通風(fēng)一、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)利用局部通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱(chēng)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，它是目前局部通風(fēng)最主要的方法。常用通風(fēng)方式：壓入、抽出和混合式。1.壓入式布置方式：≥10mLsLv

Le－－氣流貼著巷壁射出風(fēng)筒后,由于卷吸作用,射流斷面逐漸擴(kuò)張，直至射流的斷面達(dá)到最大值，此段稱(chēng)為擴(kuò)張段；

La－－射流斷面逐漸減少，直到為零，此段稱(chēng)收縮段。

Ls－－從風(fēng)筒出口至射流反向的最遠(yuǎn)距離（即擴(kuò)張段和收縮段總長(zhǎng)）稱(chēng)射流有效射程。在巷道條件下，一般有：式中S——巷道斷面,m2。

特點(diǎn)：（１）局扇及電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中；（２）有效射程遠(yuǎn)，工作面風(fēng)速大，排煙效果好；（３）可使用柔性風(fēng)筒，使用方便；（４）由于Ｐ內(nèi)＞Ｐ外，風(fēng)筒漏風(fēng)對(duì)巷道排污有一定作用。

要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)；（２）局扇入口與掘進(jìn)巷道距離大于10m；（３）風(fēng)筒出口至工作面距離小于Ls。2.抽出式布置方式：

有效吸程Le:風(fēng)筒吸口吸入空氣的作用范圍。在巷道邊界條件下，其一般計(jì)算式為：式中S——巷道斷面，m2。特點(diǎn)：（１）新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，勞動(dòng)條件好；（２）污風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)；（３）有效吸程小，延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，排煙效果不好；（４）不通使用柔性風(fēng)筒。Le3.壓入式和抽出式通風(fēng)的比較：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(guò)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(guò)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(zhǎng)、速度慢。3)壓入式通風(fēng)時(shí),掘進(jìn)巷道涌出的瓦斯向遠(yuǎn)離工作面方向排走,而用抽出式通風(fēng)時(shí),巷道壁面涌出的瓦斯隨風(fēng)流向工作面，安全性較差。4)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(dòng)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(zhǎng)，排污風(fēng)速度越慢，受污染時(shí)間越久。5)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。4.混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)是壓入式和抽出式兩種通風(fēng)方式的聯(lián)合運(yùn)用,按局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的布設(shè)位置，分為:長(zhǎng)壓短抽、長(zhǎng)抽短壓和長(zhǎng)抽長(zhǎng)壓。1)長(zhǎng)抽短壓（前壓后抽）

工作面的污風(fēng)由壓入式風(fēng)筒壓入的新風(fēng)予以沖淡和稀釋?zhuān)沙槌鍪街黠L(fēng)筒排出。其中抽出式風(fēng)筒須用剛性風(fēng)筒或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，若采用柔性風(fēng)筒，則可將抽出式局部通風(fēng)機(jī)移至風(fēng)筒入風(fēng)口，改為壓出式，由里向外排出污風(fēng)(如圖b）。10m10m10m10m2)長(zhǎng)壓短抽(前抽后壓)工作方式：新鮮風(fēng)流經(jīng)壓入式長(zhǎng)風(fēng)筒送入工作面,工作面污風(fēng)經(jīng)抽出式通風(fēng)除塵系統(tǒng)凈化,被凈化后的風(fēng)流沿巷道排出。混合式通風(fēng)的主要特點(diǎn)：a、通風(fēng)是大斷面長(zhǎng)距離巖巷掘進(jìn)通風(fēng)的較好方式；b、主要缺點(diǎn)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(jìn)巷道斷面大時(shí),風(fēng)速就更小,則此段巷道頂板附近易形成瓦斯層狀積聚。≥10m≥10m

5.可控循環(huán)通風(fēng)當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量大于全風(fēng)壓供給設(shè)置通風(fēng)機(jī)巷道的風(fēng)量時(shí)，則部分由局部用風(fēng)地點(diǎn)排出的污濁風(fēng)流，會(huì)再次經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)送往用風(fēng)地點(diǎn)，故稱(chēng)其為循環(huán)風(fēng)。

循環(huán)通風(fēng)方式：循環(huán)通風(fēng)分為摻有適量外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)和不摻有外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)。前者即為可控制循環(huán)通風(fēng)，也稱(chēng)為開(kāi)路循環(huán)通風(fēng)；后者稱(chēng)為閉路循環(huán)通風(fēng)。在煤礦掘進(jìn)通風(fēng)中當(dāng)使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，因既無(wú)任何出口，也無(wú)法除去這些氣體，在封閉的循環(huán)區(qū)域中的污染物濃度必然會(huì)越來(lái)越大。因此，《規(guī)程》嚴(yán)禁采用循環(huán)通風(fēng)。如果循環(huán)通風(fēng)是在一個(gè)敞開(kāi)的區(qū)域內(nèi)，且連續(xù)不斷地有適量的新鮮風(fēng)流摻入到循環(huán)風(fēng)流中,經(jīng)理論與實(shí)踐證明，這部分有控制的循環(huán)風(fēng)流中的污染物濃度僅僅取決于該地區(qū)內(nèi)污染物的產(chǎn)生率及流過(guò)該地區(qū)的新鮮風(fēng)量的大小，故循環(huán)區(qū)域中任何地點(diǎn)的污染物濃度，都不會(huì)無(wú)限制地增大，而是趨于某一限值。

可控循環(huán)局部通風(fēng)優(yōu)點(diǎn):

(1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時(shí),掘進(jìn)巷道風(fēng)流循環(huán)區(qū)內(nèi)側(cè)的風(fēng)速較高，避免了瓦斯層狀積聚,同時(shí)也降低了等效溫度，改善了掘進(jìn)巷道中的氣候條件。

(2)當(dāng)在局部通風(fēng)機(jī)前配置除塵器時(shí)，可降低礦塵濃度。

(3)在供給掘進(jìn)工作面相同風(fēng)量條件下，可降低通風(fēng)能耗?？煽匮h(huán)局部通風(fēng)缺點(diǎn)：

(1)由于流經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)流中含有一定濃度的瓦斯與粉塵，因此，必須研制新型防爆除塵風(fēng)機(jī)。

(２)循環(huán)風(fēng)流通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的加熱,再返回掘進(jìn)工作面，使風(fēng)溫上升。

(3)當(dāng)工作面附近發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙流會(huì)返回掘進(jìn)工作面，故安全性差，抗災(zāi)能力弱，災(zāi)變時(shí)有循環(huán)風(fēng)流通過(guò)的風(fēng)機(jī)應(yīng)立即進(jìn)行控制,停止循環(huán)通風(fēng),恢復(fù)常規(guī)通風(fēng)。二、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)全風(fēng)壓通風(fēng)是利用礦井主要通風(fēng)機(jī)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(jìn)工作面。其通風(fēng)量取決于可利用的風(fēng)壓和風(fēng)路風(fēng)阻。按其導(dǎo)風(fēng)設(shè)施不同可分為：1.風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)在巷道內(nèi)設(shè)置擋風(fēng)墻截?cái)嘀鲗?dǎo)風(fēng)流，用風(fēng)筒把新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面，污濁空氣從獨(dú)頭掘進(jìn)巷道中排出。。特點(diǎn)：此種方法輔助工程量小，風(fēng)筒安裝、拆卸比較方便，通常用于需風(fēng)量不大的短巷掘進(jìn)通風(fēng)中。２.平行巷道導(dǎo)風(fēng)在掘進(jìn)主巷的同時(shí)，在附近與其平行掘一條配風(fēng)巷，每隔一定距離在主、配巷間開(kāi)掘聯(lián)絡(luò)巷，形成貫穿風(fēng)流，當(dāng)新的聯(lián)絡(luò)巷溝通后，舊聯(lián)絡(luò)巷即封閉。兩條平行巷道的獨(dú)頭部分可用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)，巷道的其余部分用主巷進(jìn)風(fēng)，配巷回風(fēng)。

特點(diǎn)：此方法常用于煤巷掘進(jìn)，尤其是厚煤層的采區(qū)巷道掘進(jìn)中，當(dāng)運(yùn)輸、通風(fēng)等需要開(kāi)掘雙巷時(shí)。此法也常用于解決長(zhǎng)巷掘進(jìn)獨(dú)頭通風(fēng)的困難。3.鉆孔導(dǎo)風(fēng)離地表或鄰近水平較近處掘進(jìn)長(zhǎng)巷反眼或上山時(shí)，可用鉆孔提前溝通掘進(jìn)巷道，以便形成貫穿風(fēng)流。這種通風(fēng)方法曾被應(yīng)用于煤層上山的掘進(jìn)通風(fēng)，取得了良好排瓦斯效果。4.風(fēng)幛導(dǎo)風(fēng)在巷道內(nèi)設(shè)置縱向風(fēng)幛，把風(fēng)幛上游一側(cè)的新風(fēng)引入掘進(jìn)工作面，清洗后的污風(fēng)從風(fēng)幛下游一側(cè)排出。這種導(dǎo)風(fēng)方法，構(gòu)筑和拆除風(fēng)幛的工程量大。適用于短距離或無(wú)其它好方法可用時(shí)采用。三、引射器通風(fēng)利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓,通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱(chēng)引射器通風(fēng)。引射器通風(fēng)一般都采用壓入式。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)電氣設(shè)備，無(wú)噪音;還具有降溫、降塵作用;在煤與瓦斯突出嚴(yán)重的煤層掘進(jìn)時(shí)，用它代替局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，安全性較高。

缺點(diǎn)：風(fēng)壓低、風(fēng)量小、效率低，并存在巷道積水問(wèn)題。12

通常每個(gè)礦井都有幾個(gè)采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)。每個(gè)采區(qū)內(nèi)有回采工作面，備用工作面、掘進(jìn)工作面和峒室(采區(qū)變電所和絞車(chē)房)等用風(fēng)地點(diǎn)，是礦井通風(fēng)的主要對(duì)象。搞好采區(qū)通風(fēng)是保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。為此，本節(jié)將對(duì)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，采區(qū)供風(fēng)量、通風(fēng)設(shè)施等基本內(nèi)容的設(shè)計(jì)和日常管理工作進(jìn)行討論。

一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)道的布置方式；采區(qū)通風(fēng)路線(xiàn)的連接形式，以及采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施等基本內(nèi)容。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)主要決定于采區(qū)巷道布置方式和采煤方法，同時(shí)要滿(mǎn)足通風(fēng)的特殊要求。如瓦斯?jié)舛雀呋虻蜏馗?，有時(shí)是決定通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件。在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵守安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)合理的原則，滿(mǎn)足下列基本要求；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(shí)的風(fēng)流控制，生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。第四節(jié)采區(qū)通風(fēng)

采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風(fēng)量，并按需分配到各個(gè)采、掘工作面。為此，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足以下基本要求：

1.采區(qū)必須有單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。（1）準(zhǔn)備采區(qū)，必須在采區(qū)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開(kāi)掘其他巷道。(2)采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風(fēng)、排水系統(tǒng)后，方可回采。(3)高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開(kāi)采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少一條專(zhuān)用回風(fēng)巷道。（4）低瓦斯礦井開(kāi)采煤層群和分層開(kāi)采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置一條專(zhuān)用回風(fēng)巷。（5）采區(qū)的進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個(gè)采區(qū)，嚴(yán)禁一段為進(jìn)風(fēng)巷、一段為回風(fēng)巷。

2.采掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)（1）同一采區(qū)內(nèi)，同一煤層上下相連的2個(gè)同一風(fēng)路中的采煤工作面、采煤工作面與其相連接的掘進(jìn)工作面、相鄰的2個(gè)掘進(jìn)工作面，其布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，在制定措施后，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)1次。（2）采區(qū)內(nèi)，構(gòu)成新區(qū)段通風(fēng)系統(tǒng)的掘進(jìn)或采煤工作面遇地質(zhì)構(gòu)造而重新掘進(jìn)的巷道，為其布置獨(dú)立通風(fēng)確有困難時(shí)，其回風(fēng)巷可以串入采煤工作面，但必須制定安全措施，且串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)1次，構(gòu)成獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)后，必須立即改為獨(dú)立通風(fēng)。（3）對(duì)于所說(shuō)的串聯(lián)通風(fēng)，必須在工作面巷道裝設(shè)甲烷斷電儀，瓦斯好二氧化碳濃度不的超過(guò)0.5%，其他濃度應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。（4）開(kāi)采有瓦斯噴出或有煤巖與瓦斯二氧化碳突出危險(xiǎn)的煤層時(shí)，嚴(yán)禁任何兩個(gè)工作面之間串聯(lián)通風(fēng)

3.采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒落區(qū)。（1）無(wú)煤柱開(kāi)采沿空送巷和沿空留巷時(shí)，應(yīng)采取防止從巷道的兩幫和頂部向采空區(qū)漏風(fēng)的措施。（2）礦井在同一煤層、同翼、同一采區(qū)相鄰正在開(kāi)采的采煤工作面沿空送巷時(shí)，采掘工作面嚴(yán)禁同時(shí)作業(yè)。（3）水采工作面由采空區(qū)回風(fēng)時(shí)，工作面必須有足夠新鮮風(fēng)流。

4.采空區(qū)必須及時(shí)封閉，必須隨采煤工作面的推進(jìn)逐個(gè)封閉通至采空區(qū)的連通通道。采區(qū)開(kāi)采結(jié)束45天內(nèi)，必須在所有與已采相連通的巷道中設(shè)置防火墻，全部封閉采區(qū)。5.控制風(fēng)流的風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、風(fēng)墻、風(fēng)窗等設(shè)施必須可靠。6.在采區(qū)通風(fēng)過(guò)程中，要保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性，采掘工作面盡量避免處于角聯(lián)風(fēng)路中。7.盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并做到有利于采空區(qū)瓦斯的合理排放及防止采空區(qū)浮煤自燃。8.設(shè)置消防灑水管路、避難硐室和災(zāi)變時(shí)控制風(fēng)流的設(shè)施。明確避災(zāi)路線(xiàn)和安全標(biāo)志。9.采區(qū)絞車(chē)房和變電所應(yīng)實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。二、

采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)上（下）山的布置采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)上（下）山是采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要風(fēng)路，是由采區(qū)巷道布置所決定的。在確定采區(qū)巷道布置時(shí)，要同時(shí)考慮采區(qū)的通風(fēng)問(wèn)題。上（下）山的數(shù)目，低瓦斯單一煤層開(kāi)采可采用2條上（下）山，有時(shí)采用3條上（下）山；多煤層開(kāi)采、高瓦斯礦井、煤巖與瓦斯二氧化碳突出礦井以及開(kāi)采容易自燃煤層的采區(qū)一般為3條甚至4條以上（下）山。具體布置如下：1.單一煤層開(kāi)采時(shí)的布置（1）2條上（下）山采用2條上山時(shí)，一條進(jìn)風(fēng)，另一條回風(fēng)?？梢圆捎密壍郎仙竭M(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸上山回風(fēng)，也可以采用運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)。1）軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)。對(duì)于薄及中厚的緩傾斜煤層，我國(guó)廣泛采用走向長(zhǎng)壁采煤法。厚煤層則多采用傾斜分層走向長(zhǎng)壁采煤法或放頂煤開(kāi)采，開(kāi)掘采區(qū)上(下)山聯(lián)系回風(fēng)大巷及運(yùn)輸大巷。一個(gè)采區(qū)布置兩條上(下)山，即運(yùn)輸機(jī)上山及軌道上山。當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量集中、瓦斯涌出量大時(shí)，可增設(shè)專(zhuān)用的通風(fēng)上山，可能有三條或四條上山。布置兩條上山時(shí)，可用軌道上山進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)，也可用運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)。這些作法各有利弊，現(xiàn)分析如下：

1.采用運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，使進(jìn)風(fēng)流的煤塵濃度增大，煤炭在運(yùn)輸過(guò)程中所涌出的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的