《礦井通風(fēng) 》培訓(xùn)課件2025

2025.1礦井通風(fēng)第一節(jié)礦井空氣第二節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)第三節(jié)掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)復(fù)習(xí)思考題

礦井通風(fēng)是指利用通風(fēng)動力把地面的新鮮空氣由進(jìn)風(fēng)井送入井下，在井下經(jīng)過各個用風(fēng)地點(diǎn)后，再由出風(fēng)井排到地面的完整過程。其基本任務(wù)是：

（1）向井下各工作場所連續(xù)不斷地供給足夠的新鮮空氣，供人員呼吸?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：按井下同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。

（2）把有毒有害氣體和礦塵稀釋到安全濃度以下，并排出礦井之外。

（3）提供適宜的氣候條件，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，以保障員工的身體健康和生命安全及機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而提高勞動生產(chǎn)率。

一、井下氣體成分

礦井空氣是指礦井井巷、硐室內(nèi)氣體的總稱。它包括進(jìn)入井下的新鮮空氣和井下產(chǎn)生的有毒有害氣體、浮塵。礦井空氣的主要來源是地面空氣，但地面空氣進(jìn)入井下以后，要發(fā)生一系列的物理變化和化學(xué)變化，因而礦井空氣與地面空氣的性質(zhì)和成分均有較大差別。

1.空氣的組成

地面空氣主要是由20.96％氧氣（O2）、79.0％氮?dú)猓∟2）和0.04％二氧化碳組成。

地面空氣進(jìn)入井下后，其成分和性質(zhì)會發(fā)生一系列變化，如氧含量降低、有害氣體混入、固體微粒（粉塵）混入、氣體膨脹與壓縮。盡管礦井空氣與地面空氣相比，在性質(zhì)上有許多差異，但在新鮮空氣中其主要成分仍然是氧氣、氮?dú)夂投趸肌?/p>

2.井下各種有害氣體的來源及其性質(zhì)

在煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生或煤層中涌出的有害氣體主要有：甲烷、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫（SO2）、二氧化氮、硫化氫、氨氣（NH4）和氫氣（H2）等。

（1）甲烷。甲烷是一種無色、無味的氣體，甲烷比空氣輕，其相對密度為0.554，有很強(qiáng)的滲透性和擴(kuò)散性，擴(kuò)散速度是空氣的1.34倍，甲烷具有燃燒性和爆炸性。煤礦井下甲烷主要從煤、巖層中涌出。

（2）一氧化碳。一氧化碳是一種無色、無味的氣體，相對密度為0.97，微溶于水，濃度為13％～75％時遇火能引起爆炸。一氧化碳具有強(qiáng)烈的毒性，對人體有較大的危害，主要原因是：人體內(nèi)的血紅素與一氧化碳的親和力比氧氣大250～300倍，易造成人體血液中毒。

一氧化碳中毒表現(xiàn)為中毒者嘴唇呈緋紅色，兩頰有斑點(diǎn)。煤礦井下一氧化碳的主要來源有：井下爆破、礦井火災(zāi)、煤炭自燃和瓦斯煤塵爆炸等。

（3）二氧化碳。二氧化碳是無色、略帶酸臭的氣體，對空氣的相對密度為1.52，由于比空氣重，所以常積聚于巷道底部或下山盲巷無風(fēng)流的地方。二氧化碳不助燃也不能供人呼吸，略有毒性。二氧化碳增至3%時，人的呼吸將增加一倍。

所以在急救因有害氣體中毒或窒息的人員時，應(yīng)先讓其吸入含5%二氧化碳的氧氣，以加強(qiáng)呼吸，加快血液循環(huán)速度?？諝庵卸趸己窟_(dá)到10%時，人會出現(xiàn)頭昏并發(fā)生昏迷狀態(tài)；空氣中二氧化碳含量達(dá)到10%~20%時，人體呼吸處于停頓狀態(tài)，失去知覺，時間稍長會死亡。

有的礦井存在煤（巖）與二氧化碳突出危險，一旦突出發(fā)生會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。煤礦井下二氧化碳的主要來源有：井下爆破、礦井火災(zāi)、煤炭自燃、瓦斯煤塵爆炸、煤（巖）中涌出等。

（4）硫化氫。硫化氫是一種有劇毒且無色、有臭雞蛋味的氣體，相對密度為1.10，溶于水，對眼睛及呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈的刺激作用。煤礦井下的硫化氫主要來源是：有機(jī)物的腐爛、含硫礦物的水解、采空區(qū)水中的揮發(fā)氣體和煤層中涌出的氣體。

需要注意的是：接近采空區(qū)作業(yè)，有水涌出，且伴隨有硫化氫的臭味時，往往是采空區(qū)水發(fā)生透水事故的預(yù)兆。

（5）二氧化氮。二氧化氮為紅褐色，相對密度為1.57，易溶于水。二氧化氮對人體的眼睛、呼吸道及肺部組織有強(qiáng)烈的腐蝕作用。二氧化氮遇水形成硝酸，能破壞肺及全部呼吸系統(tǒng)組織，導(dǎo)致人中毒，經(jīng)過6～24h后，肺腫發(fā)展，呈現(xiàn)嚴(yán)重咳嗽，并吐黃色的痰，還會出現(xiàn)劇烈的頭痛、嘔吐，會很快死亡。

二氧化氮的濃度達(dá)到0.004％時，即會出現(xiàn)喉嚨受刺激、咳嗽、胸部發(fā)疼現(xiàn)象；達(dá)到0.01％時，短時間內(nèi)會出現(xiàn)嚴(yán)重咳嗽、聲帶痙攣、惡心、嘔吐、腹疼、腹瀉等癥狀；當(dāng)達(dá)到0.025％時，短時間內(nèi)人即死亡。煤礦井下二氧化氮的來源主要是井下爆破工作。

（6）二氧化硫。二氧化硫是無色、有強(qiáng)烈硫磺味及酸味的氣體，相對密度為2.22，易溶于水。當(dāng)二氧化硫與呼吸道的潮濕表皮接觸時能產(chǎn)生亞硫酸，亞硫酸刺激并麻痹上部呼吸道的細(xì)胞組織，使肺及支氣管發(fā)炎。

當(dāng)空氣中二氧化硫濃度為0.002％時，能引起眼睛紅腫、流淚、咳嗽、頭痛；達(dá)到0.05％時，能引起急性支氣管炎、肺水腫，在短時間內(nèi)有生命危險。煤礦井下二氧化硫的主要來源有：含硫礦物緩慢氧化或自燃生成、從煤巖中放出、在含硫礦物中爆破生成。

（7）氨氣。氨氣是無色氣體，相對密度為0.69，有類似氨水的劇臭味，易溶于水，且有很強(qiáng)的毒性，能刺激皮膚和上呼吸道，嚴(yán)重?fù)p傷眼睛。煤礦井下氨氣的主要來源有：硝銨炸藥的分解、有機(jī)物的氧化腐爛等。

3.井下有害氣體的防治措施

（1）加強(qiáng)通風(fēng)。排除或沖淡井下各種有害氣體，使其濃度在《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定濃度（見表4-1）

（2）加強(qiáng)檢查。掌握礦井各種有害氣體的涌出情況，防止發(fā)生事故。當(dāng)進(jìn)入某些老巷及通風(fēng)不良的巷道時，應(yīng)首先檢查氧氣、瓦斯、二氧化碳及其他有害氣體的濃度，只有確認(rèn)對人體無害時，才能進(jìn)入。

（3）采取抽采措施。這是治理瓦斯的治本之策。

（4）封閉巷道。不用的巷道或廢棄巷道要及時封閉，設(shè)警標(biāo)、警示牌。

（5）加強(qiáng)個體防護(hù)。煤礦作業(yè)人員要攜帶自救器等。

二、礦井氣候條件礦井氣候條件，是指礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)速的綜合效應(yīng)。1.礦井空氣的溫度空氣的溫度是影響礦井氣候條件的主要因素，氣溫過高，影響人體散熱，破壞身體熱平衡，使人感到不適；氣溫過低，人體散熱過多，容易引起感冒，嚴(yán)重時引起井筒結(jié)冰，造成事故。。

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：進(jìn)風(fēng)井口以下空氣溫度（干球溫度）必須在2℃以上。生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26℃，機(jī)電設(shè)備硐室空氣溫度不得超過30℃；當(dāng)空氣溫度超過規(guī)定時，必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員工作時間，并給予高溫保健待遇。采掘工作面的空氣溫度超過30℃、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過34℃時，必須停止作業(yè)。

2.礦井空氣的濕度

空氣濕度是指空氣中所含的水蒸氣量，即空氣的潮濕程度?？諝獾某睗癯潭纫话阌谩跋鄬穸取眮肀硎尽Ｏ鄬穸仁侵该苛⒎矫卓諝庵袑?shí)際含有的水蒸氣量和同一溫度下的飽和水蒸氣量的百分比。對人體比較適宜的相對濕度為50％～60％。

3.井巷中的風(fēng)速

在礦井井巷中，風(fēng)流在單位時間內(nèi)所流經(jīng)的距離，稱為井巷中的風(fēng)速，簡稱風(fēng)速。井巷中的風(fēng)速大小直接影響人體的散熱效果，同時也影響著礦井安全生產(chǎn)。井巷中的風(fēng)速應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定（表4-2）。

設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過8m/s；梯子間四周經(jīng)封閉后，井筒中的最高允許風(fēng)速可按表4-2規(guī)定執(zhí)行。

無瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道中的最低風(fēng)速可低于表4-2的規(guī)定值，但不得低于0.5m/s。

綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于表4-2的規(guī)定值，但不得超過5m/s。

氣候條件是空氣溫度、濕度和風(fēng)速三者綜合的結(jié)果，因此，氣候條件的優(yōu)劣，不能從單獨(dú)測定某個因素的值來評定，而必須測定其綜合結(jié)果。目前，一般采用卡他計來測定礦井氣候條件。

礦井通風(fēng)系統(tǒng)是指礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)設(shè)施的總稱。它包括從進(jìn)風(fēng)到回風(fēng)的全部路線。安全可靠的通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的保證。

一、對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求

（1）進(jìn)風(fēng)井口必須布置在粉塵、有害和高溫氣體不能侵入的地方，并能防洪、防凍。礦井排風(fēng)和主要通風(fēng)機(jī)噪聲不得造成公害。

（2）箕斗提升井或裝有帶式輸送機(jī)的井筒兼作風(fēng)井使用時，必須符合《煤礦安全規(guī)程》對風(fēng)速、防塵和消防的要求。

箕斗提升井兼作回風(fēng)井時，井上下裝卸載裝置和井塔（架）必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不得超過15％，并應(yīng)有可靠的防塵措施。裝有帶式輸送機(jī)的井筒兼作回風(fēng)井時，井筒中的風(fēng)速不得超過6m/s，且必須裝設(shè)甲烷斷電儀。

（3）礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)或分區(qū)的主通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面，配有專用供電線路，主要通風(fēng)機(jī)要設(shè)防爆門（蓋）、反風(fēng)設(shè)施。

（4）礦井必須實(shí)現(xiàn)分區(qū)通風(fēng)。

（5）多臺通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)穩(wěn)定可靠，總進(jìn)風(fēng)和總回風(fēng)巷斷面積不宜過小，盡量減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻，防止多臺通風(fēng)機(jī)相互影響。

（6）盡可能采用并聯(lián)通風(fēng)系統(tǒng)，并使各條風(fēng)路的阻力接近相等。避免在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置過多的風(fēng)橋、風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等通風(fēng)構(gòu)筑物。

二、礦井通風(fēng)方法

礦井通風(fēng)必須采用機(jī)械通風(fēng)，根據(jù)礦井通風(fēng)壓力狀態(tài)分為正壓通風(fēng)和負(fù)壓通風(fēng)。1.自然通風(fēng)

利用自然風(fēng)壓產(chǎn)生的通風(fēng)動力，致使空氣在井下巷道流動的通風(fēng)方法稱為自然通風(fēng)。自然風(fēng)壓的大小和風(fēng)流方向，主要受地面空氣溫度變化、高差、井口的風(fēng)速等影響。自然風(fēng)壓是指由自然因素作用而形成的風(fēng)壓。就是由于自然條件發(fā)生變化，引起空氣密度發(fā)生密度發(fā)生變化，其產(chǎn)生的重力差即為自然風(fēng)壓，如圖4-1所示。

如果把地表大氣視為斷面無限大、風(fēng)阻為零的假想風(fēng)路，則通風(fēng)系統(tǒng)可視為一個閉合的回路。在冬季，由于空氣柱0-1-2比5-4-3的平均溫度低，平均空氣密度大，導(dǎo)致兩空氣柱作用在2-3水平上的重力不等。

其重力差就是該系統(tǒng)的自然風(fēng)壓。它使空氣從井口1流入，從井口5流出。在夏季時，若空氣柱5-4-3比0-1-2溫度低時，平均密度大，則系統(tǒng)產(chǎn)生的自然風(fēng)壓方向與冬季相反。地面空氣從井口5流入，從井口1流出。

自然風(fēng)壓對礦井通風(fēng)有一定的影響，當(dāng)自然風(fēng)壓與機(jī)械風(fēng)壓方向相反時，礦井風(fēng)量減小，特別是淺礦井作用明顯。

2.機(jī)械通風(fēng)

利用通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動力，致使空氣在井下巷道中流動的通風(fēng)方法稱為機(jī)械通風(fēng)。根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作方式不同，機(jī)械通風(fēng)可分為抽出式通風(fēng)（負(fù)壓通風(fēng)）、壓入式通風(fēng)（正壓通風(fēng)）和混合式通風(fēng)3種。

三、礦井通風(fēng)方式

按照進(jìn)、回風(fēng)井之間在井田內(nèi)位置關(guān)系，通風(fēng)方式可分為中央式、對角式、混合式3種基本形式。1.中央式

根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井在井田傾斜方向的位置不同又可分中央并列式與中央分列式（中央邊界式）2種。

（1）中央并列式，如圖4-2所示。

（2）中央分列式，如圖4-3所示。

2.對角式

根據(jù)回風(fēng)井服務(wù)范圍的不同，對角式通風(fēng)又可分為兩翼對角式和分區(qū)對角式2種。

（1）兩翼對角式，如圖4-4所示。

（2）分區(qū)對角式，是指進(jìn)風(fēng)井大致位于井田中央，在每個采區(qū)各布置一個回風(fēng)井，如圖4-5所示。

3.混合式

混合式通風(fēng)是指由上述多種方式混合而形成的通風(fēng)方式。

四、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)

礦井通風(fēng)系統(tǒng)的井巷連接關(guān)系一般比較復(fù)雜，為了便于分析通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷間的連接關(guān)系及特點(diǎn)，把礦井或采區(qū)中風(fēng)流分岔、匯合線路的結(jié)構(gòu)形式和控制風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，通常用不按比例不反映空間關(guān)系的單線條示意圖來表示通風(fēng)系統(tǒng)的圖稱為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的連接形式有串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)3種。1.串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

若前一井巷的出風(fēng)端和下一井巷的進(jìn)風(fēng)端相接，這樣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)稱為串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如圖4-6所示。

2.并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

若兩條或兩條以上的通風(fēng)井巷的進(jìn)風(fēng)端是在同一點(diǎn)分開，它們的出風(fēng)端又是在同一點(diǎn)匯合，這樣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)稱為并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如圖4-7所示。

3.角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

在兩條分路組成的并聯(lián)系統(tǒng)中，若有1條或1條以上的井巷橫跨于2個并聯(lián)巷道上構(gòu)成的系統(tǒng)稱為角聯(lián)系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)稱為角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如圖4-8所示。

角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是：角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的邊緣風(fēng)路的風(fēng)流方向是穩(wěn)定的，而在對角風(fēng)路中的風(fēng)量及風(fēng)流方向都不穩(wěn)定，它在邊緣風(fēng)路的阻力影響下可能正向、可能反向、也可能無風(fēng)。由于這個特點(diǎn)，在有瓦斯涌出的地點(diǎn)將會給通風(fēng)管理工作帶來不少困難和麻煩，在安全上留下隱患。

五、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是指礦井風(fēng)流經(jīng)主要進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)入采區(qū)，流經(jīng)采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷道、清洗采掘工作面、硐室和其他用風(fēng)巷道后，沿采區(qū)回風(fēng)巷道排至礦井主要回風(fēng)巷的整個網(wǎng)絡(luò)。

采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)主要取決于采區(qū)巷道布置和采煤方法，同時要滿足采區(qū)通風(fēng)的特殊要求。在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時，必須遵守安全、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)合理等原則。

1.采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求

（1）采區(qū)必須有獨(dú)立的風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。嚴(yán)禁將一條上山、下山或盤區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。

（2）采掘工作面、硐室都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。采用串聯(lián)通風(fēng)時，必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

（3）按瓦斯、二氧化碳、氣候條件和工業(yè)衛(wèi)生的要求，合理配風(fēng)。要盡量減少采區(qū)漏風(fēng)，并避免新風(fēng)到達(dá)工作面之前被污染和加熱。要保證通風(fēng)阻力盡量小，通風(fēng)能力盡量大，風(fēng)流暢通。

（4）通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)要簡單，以便在發(fā)生事故時易于控制和撤離人員。為此，應(yīng)盡量減少通風(fēng)構(gòu)筑物的數(shù)量，盡量避免采用角聯(lián)風(fēng)路；無法避免時，要有保證風(fēng)流穩(wěn)定性的措施。

（5）要有較強(qiáng)的防災(zāi)和抗災(zāi)能力。為此，要設(shè)置供水線路、避災(zāi)線路、避難硐室和災(zāi)變時的風(fēng)流控制設(shè)施。

（6）采掘工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)不得經(jīng)過采空區(qū)或冒頂區(qū)。

（7）采區(qū)內(nèi)布置的機(jī)電硐室、絞車房要配足風(fēng)量。如果它們必須設(shè)置在回風(fēng)流時，必須符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。

（8）井下爆炸材料庫必須有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。新建礦井采用對角式通風(fēng)系統(tǒng)時，投產(chǎn)初期可利用采區(qū)巖石上山或用不燃性材料支護(hù)和不燃性背板背嚴(yán)的煤層上山作爆炸材料庫的回風(fēng)巷。必須保證爆炸材料庫每小時能有其總?cè)莘e4倍的風(fēng)量。

（9）井下充電室必須有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。井下充電室，在同一時間內(nèi)，5t及其以下的電機(jī)車充電電池的數(shù)量不超過3組、5t以上的電機(jī)車充電電池的數(shù)量不超過1組時，可不采用獨(dú)立的風(fēng)流通風(fēng)，但必須在新鮮空氣中。井下充電室風(fēng)流中以及局部積聚處的氫氣濃度，不得超過0.5％。2.長壁式采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)的類型

回采區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)是由工作面的進(jìn)風(fēng)巷、回風(fēng)巷和工作面組成。當(dāng)?shù)V井采用走向長壁后退式采煤法時，回采區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng)有U形、Z形、H形、Y形、W形和雙Z形等形式，如圖4-9所示。

采區(qū)內(nèi)各采掘工作面均應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。若工作面之間不能形成獨(dú)立通風(fēng)，經(jīng)報批后，可以采用串聯(lián)通風(fēng)，但必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。同一采區(qū)內(nèi)，同一煤層上下相連的2個同一風(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個掘進(jìn)工作面，布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時，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1次。

對于本條規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)，必須在進(jìn)入被串聯(lián)工作面的風(fēng)流中裝設(shè)甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過0.5％，其他有害氣體濃度都應(yīng)符合本規(guī)程規(guī)定。開采有瓦斯噴出或煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的煤層時，嚴(yán)禁任何2個工作面之間串聯(lián)通風(fēng)。3.上行通風(fēng)與下行通風(fēng)

（1）上行通風(fēng)。當(dāng)采煤工作面的進(jìn)風(fēng)巷水平低于回風(fēng)巷水平時，采煤工作面的風(fēng)流沿工作面的傾斜方向由下向上流動，這樣的通風(fēng)方式稱為上行通風(fēng)。

（2）下行通風(fēng)。當(dāng)采煤工作面的進(jìn)風(fēng)巷水平高于回風(fēng)巷水平時，采煤工作面的風(fēng)流沿工作面的傾斜方向由上向下流動，這樣的通風(fēng)方式稱為下行通風(fēng)?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的采煤工作面不得采用下行通風(fēng)。4.擴(kuò)散通風(fēng)與循環(huán)風(fēng)

（1）擴(kuò)散通風(fēng)。擴(kuò)散通風(fēng)是指利用空氣中分子的自然擴(kuò)散運(yùn)動，對局部地點(diǎn)進(jìn)行通風(fēng)的方式。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：如果硐室深度不超過6m、入口寬度不小于1.5m而無瓦斯涌出，可采用擴(kuò)散通風(fēng)。

（2）循環(huán)風(fēng)。局部通風(fēng)機(jī)送出風(fēng)部分或全部回風(fēng)再進(jìn)入局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)流中的現(xiàn)象稱為循環(huán)風(fēng)。循環(huán)風(fēng)一般發(fā)生在局部通風(fēng)過程中，由于局部地點(diǎn)的風(fēng)流反復(fù)返回同一局部地點(diǎn)，有毒有害氣體和粉塵濃度越來越大，不僅使作業(yè)環(huán)境越來越惡化，同時也會由于風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔粩嘣黾樱鹜咚故鹿省?/p>

為了防止出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置，必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口不得小于10m；全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量，局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口之間的巷道中的最低風(fēng)速必須符合表4-2的要求。

六、礦井通風(fēng)設(shè)施1.礦井主要通風(fēng)設(shè)施

在礦井正常生產(chǎn)中，為保證風(fēng)流按設(shè)計的路線流動，在災(zāi)變時期仍能維持正常通風(fēng)或便于風(fēng)流調(diào)度，要在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置一系列的構(gòu)筑物，這些構(gòu)筑物稱為通風(fēng)設(shè)施。通風(fēng)設(shè)施按其作用可分為：隔斷風(fēng)流、引導(dǎo)風(fēng)流和調(diào)節(jié)控制風(fēng)量的設(shè)施。

煤礦井下常見的通風(fēng)設(shè)施有風(fēng)門、風(fēng)橋、擋風(fēng)墻（密閉）、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等。

（1）風(fēng)門。在井下平時行人、行車的巷道內(nèi)設(shè)置的能夠隔斷風(fēng)流和對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)的通風(fēng)構(gòu)筑物稱為風(fēng)門。

（2）風(fēng)橋。在進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)平面相遇的地點(diǎn)，必須設(shè)置風(fēng)橋，構(gòu)成立體交叉風(fēng)路，使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)分開，互不相混。按其服務(wù)年限和巷道中通過風(fēng)量大小的不同，風(fēng)橋可分為繞道風(fēng)橋、混凝土或料石風(fēng)橋和鐵筒式風(fēng)橋。

（3）擋風(fēng)墻（密閉）。設(shè)置在需要隔斷風(fēng)流，不需要通車行人的巷道中的構(gòu)筑物。用它來封閉采空區(qū)、火區(qū)和廢棄的舊巷區(qū)。密閉的構(gòu)造按服務(wù)年限可分為臨時密閉和永久密閉2類；按密閉的用途可分為通風(fēng)密閉、防火密閉、防水密閉和防爆密閉。

（4）調(diào)節(jié)風(fēng)窗。在并聯(lián)風(fēng)路中，若一個風(fēng)路中風(fēng)量需要增加，而另一風(fēng)路的風(fēng)量有余，則可在后一風(fēng)路中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，并使風(fēng)路中的風(fēng)量按需供應(yīng)，達(dá)到風(fēng)量調(diào)節(jié)的目的。調(diào)節(jié)風(fēng)窗就是在風(fēng)門或風(fēng)墻上方，開一個面積可調(diào)的窗口，利用改變小窗口的面積來調(diào)節(jié)風(fēng)量。2.通風(fēng)設(shè)施對安全生產(chǎn)的影響

煤礦井下通風(fēng)設(shè)施是否符合要求，是影響礦井漏風(fēng)量大小和有效風(fēng)量高低的重要因素。質(zhì)量不符合規(guī)定的通風(fēng)設(shè)施對煤礦安全生產(chǎn)有很大影響，破壞或不按規(guī)定使用通風(fēng)設(shè)施會造成瓦斯事故。

七、礦井反風(fēng)

礦井反風(fēng)是指當(dāng)?shù)V井發(fā)生災(zāi)變時所采取的一項(xiàng)重要的控制風(fēng)流的救災(zāi)措施。當(dāng)井下發(fā)生火災(zāi)時，利用預(yù)設(shè)的反風(fēng)設(shè)施，改變火災(zāi)所產(chǎn)生的高溫、有害氣體的流動方向、限制火災(zāi)影響區(qū)域，安全撤出受災(zāi)害威脅人員的安全技術(shù)措施。生產(chǎn)礦井的反風(fēng)有全礦性反風(fēng)和局部反風(fēng)2種形式。1.全礦性反風(fēng)

全礦性反風(fēng)是指使全礦井總進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷道及采區(qū)主要進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)巷道的風(fēng)流全面反向的反風(fēng)方式。

當(dāng)?shù)V井進(jìn)風(fēng)井口附近、井筒、井底車場及與井底車場直接相通的大巷發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)采用全礦性反風(fēng)。

當(dāng)?shù)V井進(jìn)行反風(fēng)時，要注意井下采空區(qū)、密閉區(qū)多種有害氣體的涌出情況及瓦斯涌出情況。

2.局部反風(fēng)

在井下采區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，主要通風(fēng)機(jī)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整采區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部部分巷道風(fēng)流反向，把火災(zāi)煙流直接引向回風(fēng)巷道，防止火災(zāi)煙流侵入采煤工作面，威脅人員安全。

八、井巷風(fēng)速的測定及井巷通過風(fēng)量的計算

空氣流動的速度稱為風(fēng)流速度，簡稱風(fēng)速，以單位時間內(nèi)流經(jīng)的距離表示，常用單位為m/s。井巷中實(shí)際通過的風(fēng)量是指單位時間通過井巷斷面的空氣體積，常用單位為m3/min或m3/s。井巷中的風(fēng)流速度和通過的風(fēng)量是礦井通風(fēng)的主要參數(shù)之一。1.測算風(fēng)速和風(fēng)量的目的

（1）檢查各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際得到的風(fēng)量是否滿足設(shè)計要求。

（2）檢查各井巷中的實(shí)際風(fēng)速是否符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。（3）檢查漏風(fēng)情況。測量風(fēng)速、計算風(fēng)量是礦井通風(fēng)工作的基本操作技能之一，也是檢查、分析、改善礦井通風(fēng)工作的重要手段。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井必須建立測風(fēng)制度，每10天進(jìn)行1次全面測風(fēng)。對采掘工作面和其他用風(fēng)地點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要隨時測風(fēng)，每次測風(fēng)結(jié)果應(yīng)記錄并寫在測風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上。應(yīng)根據(jù)測風(fēng)結(jié)果采取措施，進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。2.井巷斷面上的風(fēng)速分布

空氣在井巷中流動時，由于空氣的黏性和井巷壁面摩擦的影響，風(fēng)速在井巷斷面上的分布是不均勻的。一般來說，在巷道的軸心部分風(fēng)速最大，而靠近巷道周壁風(fēng)速最小。通常所說的井巷中的風(fēng)速都是指某斷面的平均風(fēng)速。3.井巷的測風(fēng)方法

空氣在井巷中流動時，風(fēng)速在井巷斷面上的分布是不均勻的，為了準(zhǔn)確地測定井巷的平均風(fēng)速，通常采用以下方法。

（1）線路法和分格定點(diǎn)法，如圖4-10、圖4-11所示。圖4-10

線路法圖4-11分格定點(diǎn)法

（2）側(cè)身法和迎面法。①側(cè)身法指測風(fēng)員背向巷道壁站立，手持風(fēng)速表，將手臂向風(fēng)流垂直方向伸直進(jìn)行測風(fēng)的方法。②迎面法是指測風(fēng)員面向風(fēng)流方向，手持風(fēng)速表，將手臂向正前方伸直進(jìn)行測風(fēng)的方法。

九、礦井風(fēng)量的調(diào)節(jié)

在礦井生產(chǎn)過程中，為了滿足不同地點(diǎn)、不同時期的所需風(fēng)量，對網(wǎng)絡(luò)加以人為控制，即為風(fēng)量調(diào)節(jié)。風(fēng)量調(diào)節(jié)按照調(diào)節(jié)影響的范圍不同，可分為礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)和局部風(fēng)量調(diào)節(jié)2類。1.礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)

礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)是指調(diào)節(jié)主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，使礦井或礦井一翼的總風(fēng)量發(fā)生改變。通常采用2種方法：①改變主要通風(fēng)機(jī)的特性，即改變主要通風(fēng)機(jī)葉片安裝角或改變主要通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。②改變主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻，降低通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻，增加礦井總風(fēng)量；反之，增加風(fēng)阻，可降低礦井總風(fēng)量。2.礦井局部風(fēng)量的調(diào)節(jié)法

局部風(fēng)量調(diào)節(jié)經(jīng)常用于采區(qū)內(nèi)部各工作面之間、采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)。局部風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法有以下3種：（1）增阻調(diào)節(jié)法，即在并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，增加風(fēng)阻小的風(fēng)路的風(fēng)阻，從而減小其風(fēng)路的風(fēng)量，達(dá)到增加另一并聯(lián)風(fēng)路風(fēng)量的目的。（2）降阻調(diào)節(jié)法，即在并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，降低需要增加風(fēng)量的巷道的風(fēng)阻，從而達(dá)到增加風(fēng)量目的。（3）增壓調(diào)節(jié)法，即在風(fēng)阻大、風(fēng)量不足的風(fēng)路上安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)，克服該巷道的部分阻力，以提高風(fēng)量的方法?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：嚴(yán)禁在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井中安設(shè)輔助通風(fēng)機(jī)。

一、掘進(jìn)通風(fēng)的方法及其方式

掘進(jìn)通風(fēng)一般采用局部通風(fēng)。局部通風(fēng)的方法有全風(fēng)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)和局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)3種。1.全風(fēng)壓通風(fēng)

礦井全風(fēng)壓通風(fēng)是指利用礦井主要通風(fēng)機(jī)及自然風(fēng)壓借導(dǎo)風(fēng)設(shè)備對掘進(jìn)工作面通風(fēng)的一種方法。它有3種布置方式，即利用縱向風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)、風(fēng)筒通風(fēng)和平行巷道通風(fēng)如圖4-12、圖4-13和圖4-14所示。

圖4-12縱向風(fēng)障導(dǎo)風(fēng)圖4-13風(fēng)筒通風(fēng)圖4-14

平行巷道通風(fēng)2.引射器通風(fēng)

引射器通風(fēng)的原理是：利用噴嘴噴出的高壓流體（高壓水或壓氣），在噴嘴射流的周圍造成負(fù)壓而吸入空氣，并在混合管口內(nèi)混合，將能量傳遞給被吸入的空氣，使之具有通風(fēng)壓力，達(dá)到通風(fēng)的目的，如圖4-15所示。圖4-15引射器通風(fēng)1——風(fēng)筒；2——引射器；3——水管3.局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)

局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)可分為壓入式、抽出式和混合式通風(fēng)3種。

（1）壓入式通風(fēng)。壓入式通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置必須安裝在距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口10m以外的進(jìn)風(fēng)巷道中，局部通風(fēng)機(jī)將新鮮空氣經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進(jìn)工作面，而污濁空氣則由巷道排出，其布置如圖4-16（a）所示。壓入式通風(fēng)的風(fēng)流從風(fēng)筒末端以自由射流狀態(tài)射向工作面，其風(fēng)流的有效射程一般為7～8m。

（2）抽出式通風(fēng)。抽出式通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)安裝在距掘進(jìn)巷道口10m以外的回風(fēng)流中，新鮮空氣由巷道進(jìn)入工作面，污濁空氣經(jīng)風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)抽出，其布置如圖4-16（b）所示。

（3）混合式通風(fēng)?；旌鲜酵L(fēng)就是把上述2種通風(fēng)方式同時使用。新風(fēng)是利用壓入式局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒壓入工作面，而污濁空氣則由抽出式局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒排出，其布置如圖4-16（c）所示。

采用混合式通風(fēng)時，兩臺局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量分配必須合理，壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的風(fēng)量應(yīng)符合規(guī)定；瓦斯檢查工尤其要掌握好巖巷揭煤、過斷層等特殊時期瓦斯涌出的變化，控制好風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛取！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，掘進(jìn)巷道必須采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進(jìn)通風(fēng)方式應(yīng)采用壓入式，不得采用抽出式（壓氣、水力引射器不受此限制）；如果采用混合式，必須制定安全措施。瓦斯噴出區(qū)域和煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出煤層的掘進(jìn)通風(fēng)方式必須采用壓入式。

二、掘進(jìn)通風(fēng)的設(shè)備及其要求

局部通風(fēng)設(shè)備是由局部通風(fēng)動力設(shè)備、風(fēng)筒及其附屬裝置組成。（一）風(fēng)筒1.風(fēng)筒的種類

煤礦使用的風(fēng)筒主要是膠布風(fēng)筒，它是一種柔性風(fēng)筒，其優(yōu)點(diǎn)是：輕便、可伸縮、拆裝搬運(yùn)方便。此外，還有鐵風(fēng)筒、玻璃鋼風(fēng)筒，但它們的質(zhì)量大、搬運(yùn)困難，煤礦使用較少。隨著大斷面巷道機(jī)械化掘進(jìn)的增多，混合式通風(fēng)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，為了滿足其中抽出式通風(fēng)的要求，采用了金屬整體螺旋彈簧鋼圈為骨架的可伸縮風(fēng)筒。2.風(fēng)筒的接頭

柔性風(fēng)筒的接頭方式有插接、單反邊接頭、雙反邊接頭、活三環(huán)多反邊接頭、螺圈接頭、拉鏈?zhǔn)竭B接等多種形式。插接方式最簡單，但漏風(fēng)大；反邊接頭漏風(fēng)小，不易脹開，但局部風(fēng)阻較大；后兩種接頭風(fēng)阻小、漏風(fēng)小。3.風(fēng)筒的漏風(fēng)

漏風(fēng)使局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量與風(fēng)筒出口風(fēng)量不等。局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量與風(fēng)筒出風(fēng)口風(fēng)量的差就是風(fēng)筒的漏風(fēng)量，它與風(fēng)筒的種類、接頭的數(shù)目、接頭方法和質(zhì)量、風(fēng)筒直徑和風(fēng)壓等有關(guān)，但更主要是與風(fēng)筒的維護(hù)和管理密切相關(guān)。需要注意的是掘進(jìn)工作面的通風(fēng)效果與風(fēng)筒出口風(fēng)量的大小有關(guān)。4.風(fēng)筒的布置要求

風(fēng)筒出風(fēng)口到工作面的距離要符合作業(yè)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。風(fēng)筒要求吊掛平直，貼壁貼幫，逢環(huán)必掛，環(huán)環(huán)吃力。

（二）局部通風(fēng)機(jī)

掘進(jìn)工作面要求局部通風(fēng)機(jī)體積小、風(fēng)壓高、效率高、噪聲小，性能可靠、堅(jiān)固防爆。保證局部通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置有3類。

1.雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動換機(jī)和風(fēng)筒自動倒風(fēng)裝置正常通風(fēng)時由專用開關(guān)供電，使局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通風(fēng)；一旦常用局部通風(fēng)機(jī)因故障停機(jī)時，電源開關(guān)自動切換，備用風(fēng)機(jī)即刻啟動，繼續(xù)供風(fēng)，從而保證了局部通風(fēng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于雙風(fēng)機(jī)共用一道主風(fēng)筒，風(fēng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)自動倒換時，則連接兩風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒也必須能夠自動倒風(fēng)，風(fēng)筒自動倒風(fēng)裝置有以下2種結(jié)構(gòu)：

（1）短節(jié)倒風(fēng)，如圖4-17（a）所示，將連接常用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒一端的半圓與連接備用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒一端的半周膠粘、縫合在一起（其長度為風(fēng)筒直徑的1～2倍），套入共用風(fēng)筒，并對接頭部進(jìn)行粘連防漏風(fēng)處理，即可投入使用。常用風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用，連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒被吹開，將與此并聯(lián)的備用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒緊壓在雙層風(fēng)筒段內(nèi)，關(guān)閉了備用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒；若常用風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，備用風(fēng)機(jī)啟動，則連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒被緊壓在雙層風(fēng)筒段內(nèi)，關(guān)閉了常用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒，從而達(dá)到自動倒風(fēng)換流的目的。

（2）切換片倒風(fēng)，如圖4-17（b）所示，在連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒與連接備用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒之間平面夾粘一片長度等于風(fēng)筒直徑1.5～3.0倍、寬度大于1/2風(fēng)筒周長的倒風(fēng)切換片，將其嵌套在共用風(fēng)筒內(nèi)并膠粘在一起，經(jīng)防漏風(fēng)處理后便可投入使用。常用風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，由于風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用，倒風(fēng)切換片將連接備用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒關(guān)閉；若常用風(fēng)機(jī)停機(jī)，備用風(fēng)機(jī)啟動，倒風(fēng)切換片又將連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒關(guān)閉，從而達(dá)到自動倒風(fēng)換流的目的。2.“三專兩閉鎖”裝置

“三?！笔侵笇Ｓ米儔浩鳌Ｓ瞄_關(guān)、專用電纜；“兩閉鎖”則是指風(fēng)、電閉鎖和瓦斯、電閉鎖。其功能是只有在局部通風(fēng)機(jī)正常供風(fēng)、掘進(jìn)巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛炔怀^規(guī)定限值時，方能向巷道內(nèi)機(jī)電設(shè)備供