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1、礦井通風(fēng)與安全,采區(qū)通風(fēng),第一節(jié) 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié) 工作面通風(fēng)方式第三節(jié) 采區(qū)風(fēng)量計(jì)算第四節(jié) 通風(fēng)構(gòu)筑物第五節(jié) 采區(qū)專(zhuān)用回風(fēng)巷第六節(jié) 減少漏風(fēng)的措施,7.1 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng),一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本內(nèi)容采區(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。,此圖是聯(lián)合開(kāi)采兩個(gè)近距離煤層的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，進(jìn)風(fēng)上山（軌道上山）和回風(fēng)上山（輸送機(jī)上山）都布置在下煤層中和采區(qū)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。,二、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求,1、每一生產(chǎn)水平和采區(qū)都必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。2、準(zhǔn)備采區(qū)必須在采區(qū)內(nèi)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開(kāi)掘2、其它巷道。3、高瓦斯礦井、有煤與瓦斯（CO2）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1條專(zhuān)用回風(fēng)巷；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1條專(zhuān)用回風(fēng)巷。,4、采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。5、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的采煤工作面不得采用下行通風(fēng)。6、掘進(jìn)工作面和采煤工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒頂區(qū)。7、井下機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。個(gè)別井下硐室，經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，可設(shè)在回風(fēng)流中，但瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)0.5%，并應(yīng)安裝瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置。,8、采空區(qū)必須及時(shí)封閉。9、傾斜運(yùn)輸巷道，不應(yīng)設(shè)置風(fēng)門(mén)。開(kāi)采突出煤層時(shí)，工作面回風(fēng)側(cè)不3、應(yīng)設(shè)置風(fēng)窗。10、改變一個(gè)采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)。,三、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山和回風(fēng)上山的選擇,布置兩條上山：一條是運(yùn)煤上山，另一條是軌道上山。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)用的回風(fēng)上山。布置兩條上山時(shí)，可用軌道上山進(jìn)風(fēng)、輸送機(jī)上山回風(fēng)；也可用輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)。,優(yōu)缺點(diǎn)比較,采用輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，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)流的瓦斯?jié)舛仍龈撸绊懝ぷ髅娴陌踩l(wèi)生條件，輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。采用軌道上山進(jìn)風(fēng)、輸送機(jī)上山回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，雖能避免上述的缺點(diǎn)，但輸送機(jī)設(shè)備4、處于回風(fēng)流中，軌道上山的上部和中部甩車(chē)場(chǎng)都要安裝風(fēng)門(mén)，風(fēng)門(mén)數(shù)目較多。,7.2 工作面的通風(fēng)方式,U型Y型E型W型Z型,U型,1）煤炭自燃威脅較大。2)上隅角瓦斯?jié)舛雀摺?W型,減少了巷道的開(kāi)掘和維護(hù)費(fèi)用。風(fēng)阻小，風(fēng)量大，漏風(fēng)量小，利于防火。便于回收安裝維修采煤設(shè)備。當(dāng)中間平巷進(jìn)風(fēng)且設(shè)運(yùn)輸機(jī)時(shí)，既保證了運(yùn)輸設(shè)備處于新鮮風(fēng)流中，又保證了進(jìn)、回風(fēng)巷的總斷面比較接近，故在近水平煤層的綜采工作面中應(yīng)用較廣。,E型,與U型通風(fēng)方式相比，可使上部工作面氣溫降低。但采空區(qū)的空氣流動(dòng)相應(yīng)發(fā)生了變化，迫使采空區(qū)的瓦斯較集中地從上部回采工作面的上隅角涌出，使該處時(shí)常處于瓦斯超限狀態(tài)，故僅適用于低瓦斯礦井。,Z型,通5、風(fēng)方式是U型通風(fēng)方式的改進(jìn)，為前進(jìn)式Z型，其進(jìn)風(fēng)巷隨回采工作曲推進(jìn)而形成，回風(fēng)平平巷則為沿空留下的或預(yù)留的巷道，其優(yōu)點(diǎn)為：與前進(jìn)式U型相比，巷道的采掘工程量較少；進(jìn)、回風(fēng)巷只需在一側(cè)采空的條件下維護(hù)；采區(qū)內(nèi)進(jìn)、回風(fēng)巷的總長(zhǎng)度近似不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻、改善通風(fēng)。,Y型,Y型通風(fēng)方式指在回采工作面的上、下端各設(shè)一條進(jìn)風(fēng)道，另在采空區(qū)一側(cè)設(shè)回風(fēng)道，其優(yōu)點(diǎn)為：采空區(qū)的瓦斯，通過(guò)巷旁支護(hù)流入回風(fēng)平巷，較好地解決了回采工作面上隅角的瓦斯超限之患；工作面上、下端均處于進(jìn)風(fēng)流中，改善了作業(yè)環(huán)境；實(shí)行沿空留巷，可提高采區(qū)回收率。,aX型，bH型，cf雙Z型,cf雙Z型，g偏W型，h偏Y型,回采工作面風(fēng)向的分析,6、1 上行風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn),上行風(fēng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)瓦斯比空氣輕，有一定的上浮力，其自然流動(dòng)的方向和上行風(fēng)流的方向一致利于帶走瓦斯，在正常風(fēng)速(大于0.50.8m/s)下，瓦斯分層流動(dòng)和局部積聚的可能性較小。(2)采用上行風(fēng)時(shí)，工作面運(yùn)輸平巷中的運(yùn)輸設(shè)備位于新鮮風(fēng)流中，安全性較好。(3)工作面發(fā)生火災(zāi)時(shí)，采用上行風(fēng)在起火地點(diǎn)發(fā)生瓦斯爆炸的可能性比下行風(fēng)要小些。(4)除淺礦井的夏季之外，采用上行風(fēng)時(shí)，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓的作用方向相同，對(duì)通風(fēng)有利。,上行風(fēng)的主要缺點(diǎn)是：(1)上行風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，易引起煤塵飛揚(yáng)，使采煤工作面進(jìn)風(fēng)流及工作面風(fēng)流中的煤塵濃度增大。(2)煤炭7、運(yùn)輸過(guò)程中放出的瓦斯進(jìn)入工作面，使進(jìn)風(fēng)流和工作面風(fēng)流瓦斯?jié)舛壬撸绊懥斯ぷ髅嫘l(wèi)生條件。(3)采用上行鳳時(shí)，進(jìn)風(fēng)風(fēng)流流經(jīng)的路線(xiàn)較長(zhǎng)，且上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高些。,2 下行風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn),下行風(fēng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)采煤工作面及其進(jìn)風(fēng)流中的煤塵、瓦斯?jié)舛认鄬?duì)較小些。(2)采煤工作面及其進(jìn)風(fēng)流中的空氣被加熱的程度較小。(3)下行風(fēng)流方向與瓦斯自然流向相反，不易出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積聚的現(xiàn)象。,下行風(fēng)的主要缺點(diǎn)是：(1)運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)巷道中運(yùn)轉(zhuǎn)，安全性較差。(2)工作面一旦起火，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，使工作面風(fēng)量減少，瓦斯?jié)舛壬撸滦酗L(fēng)在起火地點(diǎn)引起瓦斯爆炸的可能性8、比上行風(fēng)要大些，滅火工作困難一些。(3)除淺礦井的夏季之外，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓的作用方向相反，降低了礦井通風(fēng)能力，而且一旦主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，工作面的下行風(fēng)流就有停風(fēng)或反風(fēng)(或逆轉(zhuǎn))的可能。,7.3 采區(qū)風(fēng)量計(jì)算,采區(qū)所需總風(fēng)量是采區(qū)內(nèi)各用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，并乘以適當(dāng)系數(shù)。,一、回采工作面的需風(fēng)量,1、按瓦斯涌出量計(jì)算,2、按炸藥量計(jì)算,3、按人數(shù)計(jì)算,4、按工作面氣溫計(jì)算,5、按工作面風(fēng)速計(jì)算,6、備用采面需要風(fēng)量計(jì)算,備用采面的需風(fēng)量通常取為產(chǎn)量相同的生產(chǎn)采面的需風(fēng)量之半。當(dāng)采區(qū)風(fēng)量不富裕時(shí)，也可以按工作面不積聚瓦斯為原則配風(fēng)，但工作面風(fēng)速不應(yīng)小于15 m/m9、in。,二、掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量和回采工作面所需風(fēng)量的計(jì)算方法基本相同。三、硐室所需風(fēng)量的計(jì)算 采區(qū)內(nèi)獨(dú)立通風(fēng)的每個(gè)硐室所需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)各類(lèi)硐室分別計(jì)算。,7.4 采區(qū)通風(fēng)構(gòu)筑物,一、風(fēng)橋,在進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)平面相遇的地點(diǎn)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(kāi)，互不相混。,二、密閉,在需要堵截風(fēng)流和交通的巷道內(nèi)，須設(shè)置密閉。按服務(wù)年限長(zhǎng)短，密閉分為永久性和臨時(shí)性?xún)煞N。,三、風(fēng)門(mén),在人員和車(chē)輛可以通行、風(fēng)流不能通過(guò)的巷道中，至少要建立兩道風(fēng)門(mén)，其間距要大于運(yùn)輸工具長(zhǎng)度，以便一道風(fēng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，另一道風(fēng)門(mén)是關(guān)閉的。風(fēng)門(mén)分為普通風(fēng)門(mén)和自動(dòng)風(fēng)門(mén)。,7.5 采區(qū)專(zhuān)用回風(fēng)巷,煤礦安全規(guī)程第1110、3條規(guī)定：“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)，必須至少布置一條專(zhuān)用回風(fēng)巷。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。”煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局出臺(tái)的關(guān)于加強(qiáng)國(guó)有重點(diǎn)煤礦安全基礎(chǔ)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)第19條再次明確指出“高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井采區(qū)必須設(shè)專(zhuān)用回風(fēng)巷”。,一、專(zhuān)用回風(fēng)巷的形式所謂專(zhuān)用回風(fēng)巷即指在采區(qū)巷道中，專(zhuān)門(mén)用于回風(fēng)，不得用于運(yùn)料、安設(shè)電氣設(shè)備的巷道。在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出區(qū)，專(zhuān)用回風(fēng)巷還不得行人。,二、專(zhuān)用回風(fēng)巷布置的原則(1)在采區(qū)專(zhuān)用回風(fēng)巷布置設(shè)計(jì)時(shí)，要真正體現(xiàn)專(zhuān)巷專(zhuān)用。(2)在實(shí)施11、時(shí)，布置的采區(qū)專(zhuān)用回風(fēng)巷必須貫穿整個(gè)采區(qū)的長(zhǎng)度和高度。嚴(yán)禁將一條專(zhuān)用回風(fēng)巷分為兩段，一段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。,三、布置采區(qū)專(zhuān)用回風(fēng)巷的重要意義1 確保通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定2 抑制采空區(qū)自然發(fā)火3 增強(qiáng)礦井抗災(zāi)能力,7.6 減少漏風(fēng)的措施,一、礦井漏風(fēng)的分類(lèi) 外部漏風(fēng) 地表與井下之間的漏風(fēng)，例如主通風(fēng)機(jī)附近、箕斗井口等處的漏風(fēng) 內(nèi)部漏風(fēng) 井下各處的漏風(fēng),漏風(fēng)地點(diǎn),局部漏風(fēng) 局限在一個(gè)地點(diǎn)的漏風(fēng)如風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、擋風(fēng)墻等的漏風(fēng) 連續(xù)分布漏風(fēng) 在一個(gè)區(qū)段內(nèi)風(fēng)流沿途不斷的漏風(fēng)和采空區(qū)，掘進(jìn)通風(fēng)的風(fēng)筒、縱向風(fēng)墻、隔離煤柱等漏風(fēng),漏風(fēng)形式,二、礦井漏風(fēng)率與有效風(fēng)量率,礦井的外部漏風(fēng)率,裝有風(fēng)機(jī)的井口，其外部漏風(fēng)12、率在無(wú)提升任務(wù)時(shí)，不得超過(guò)5%；有提升任務(wù)時(shí)，不得超過(guò)15%。,礦井的內(nèi)部漏風(fēng)率,QR：有效風(fēng)量Qf：風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qm：井下回（進(jìn)）風(fēng)QL：總漏風(fēng),三、提高礦井有效風(fēng)量的途徑1、經(jīng)驗(yàn)證明，對(duì)于自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井，選用漏風(fēng)少的開(kāi)拓方式和開(kāi)采方法尤為重要。2、采區(qū)內(nèi)外所有通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)，一般是礦井總漏風(fēng)的主要組成部分，故必須如前所述，除了認(rèn)真設(shè)計(jì)選型，正確選擇位置，保證施工質(zhì)量外，還要加強(qiáng)日常檢修，嚴(yán)格管理制度。,3、要注意減少前進(jìn)式回采的采空區(qū)漏風(fēng)。4、使用箕斗井提煤的礦井日益增多，但箕斗井一般不得兼做進(jìn)風(fēng)井或回風(fēng)井。箕斗井兼作回風(fēng)并時(shí)，井上下裝、卸裝置和井塔都必須有完善的密封措施，其漏風(fēng)率不超過(guò)15%。5、抽出式通風(fēng)的礦井，要注意減少地表塌陷區(qū)或淺部古窯向井下漏風(fēng)。為此，必須查明塌陷區(qū)或古窯的分布情況，及時(shí)填堵它們和地表相通的裂縫或通道。,