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1、矿井通风与安全（第二版）矿井通风与安全（第二版）第一第一章章 矿井通风系统矿井通风系统 1-1 1-1 矿井空气矿井空气 1-2 1-2 矿井通风方式与通风矿井通风方式与通风方法方法 1-3 1-3 通风压力与通风压力与通风阻力通风阻力 1-4 1-4 采区采区通风通风 1-5 1-5 掘进通风掘进通风 概述概述 井井下采矿过程中必然会产生大量有毒有下采矿过程中必然会产生大量有毒有害气体及各种矿尘，因此必须采取一定的通害气体及各种矿尘，因此必须采取一定的通风手段，供给井下足够的新鲜空气，冲淡和风手段，供给井下足够的新鲜空气，冲淡和排除有害气体和矿尘，提供适宜的气候条件。排除有害气体和矿尘，提供
2、适宜的气候条件。这种对矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空这种对矿井不断输入新鲜空气和排出污浊空气的作业过程叫做矿井通风。矿井通风方法、气的作业过程叫做矿井通风。矿井通风方法、通风方式及通风网络的总称为矿井通风系统。通风方式及通风网络的总称为矿井通风系统。矿井通风系统是矿井安全系统的核心。矿井通风系统是矿井安全系统的核心。1-1 矿井空气矿井空气 地面新鲜空气进入井下以后，流经井地面新鲜空气进入井下以后，流经井地面新鲜空气进入井下以后，流经井地面新鲜空气进入井下以后，流经井下施工地点后，温度、湿度、大气压力发下施工地点后，温度、湿度、大气压力发下施工地点后，温度、湿度、大气压力发下施工地点后，温度
3、、湿度、大气压力发生了很大变化，同时掺入了大量的有毒有生了很大变化，同时掺入了大量的有毒有生了很大变化，同时掺入了大量的有毒有生了很大变化，同时掺入了大量的有毒有害气体及矿尘，井下的空气成分与地面空害气体及矿尘，井下的空气成分与地面空害气体及矿尘，井下的空气成分与地面空害气体及矿尘，井下的空气成分与地面空气成分发生了很大变化。气成分发生了很大变化。气成分发生了很大变化。气成分发生了很大变化。一一、地面空气的主要成分、地面空气的主要成分 地面地面近地大气主要由干洁空气、近地大气主要由干洁空气、水汽和固体杂质组成。地面干洁空气水汽和固体杂质组成。地面干洁空气的主要成分见表的主要成分见表11。地面空
4、气进入矿井以后，由于受到污染，其成地面空气进入矿井以后，由于受到污染，其成分和性质要发生一系列的变化，如氧浓度降低，二氧分和性质要发生一系列的变化，如氧浓度降低，二氧化碳浓度增加；混入各种有毒、有害气体和矿尘；空化碳浓度增加；混入各种有毒、有害气体和矿尘；空气的状态参数（温度、湿度、压力等）发生改变等。气的状态参数（温度、湿度、压力等）发生改变等。一般来说，将井巷中经过采掘工作面等用风地点以前、一般来说，将井巷中经过采掘工作面等用风地点以前、受污染程度较轻的进风巷道内的空气称为新鲜空气受污染程度较轻的进风巷道内的空气称为新鲜空气（新风）；经过用风地点以后、受污染程度较重的回（新风）；经过用风地
5、点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为污浊空气（乏风）。风巷道内的空气，称为污浊空气（乏风）。实际电路电路图二、矿井空气二、矿井空气的主要成分的主要成分 1氧气（O2）氧气氧气是生命赖以生存的物质，是生活中必不是生命赖以生存的物质，是生活中必不可少的。人类在生命活动过程中，必须不断吸入可少的。人类在生命活动过程中，必须不断吸入氧气，呼出氧气，呼出二氧化碳。二氧化碳。2氮气（氮气（N2）氮气氮气氮气氮气是新鲜空气中的主要成分，一种无色、是新鲜空气中的主要成分，一种无色、是新鲜空气中的主要成分，一种无色、是新鲜空气中的主要成分，一种无色、无味、无臭的气体，比空气略轻，难溶于水难液无味、无臭
6、的气体，比空气略轻，难溶于水难液无味、无臭的气体，比空气略轻，难溶于水难液无味、无臭的气体，比空气略轻，难溶于水难液化，不支持燃烧，不供给呼吸化，不支持燃烧，不供给呼吸化，不支持燃烧，不供给呼吸化，不支持燃烧，不供给呼吸。空气空气空气空气中若氮气浓度升高，势必造成氧浓度相中若氮气浓度升高，势必造成氧浓度相中若氮气浓度升高，势必造成氧浓度相中若氮气浓度升高，势必造成氧浓度相对降低，从而也可能导致人员的窒息性伤害。正对降低，从而也可能导致人员的窒息性伤害。正对降低，从而也可能导致人员的窒息性伤害。正对降低，从而也可能导致人员的窒息性伤害。正因为氮气为惰性气体，因此又可将其用于井下防因为氮气为惰性气
7、体，因此又可将其用于井下防因为氮气为惰性气体，因此又可将其用于井下防因为氮气为惰性气体，因此又可将其用于井下防灭火和防止瓦斯爆炸。灭火和防止瓦斯爆炸。灭火和防止瓦斯爆炸。灭火和防止瓦斯爆炸。矿井空气矿井空气矿井空气矿井空气中氮气主要来源是：井下爆破和生中氮气主要来源是：井下爆破和生中氮气主要来源是：井下爆破和生中氮气主要来源是：井下爆破和生物腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。物腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。物腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。物腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。3二氧化碳（二氧化碳（CO2）二氧化碳二氧化碳是无色、无味的气体，比重为是无色、无味的气体，比重为1.52，是一种较重的气
8、体，很难与空气均匀，是一种较重的气体，很难与空气均匀混合，故常积存在巷道的底部，在静止的混合，故常积存在巷道的底部，在静止的空气中有明显的分界空气中有明显的分界。4一氧化碳（一氧化碳（CO）一氧化碳一氧化碳一氧化碳一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体，是一种无色、无味、无臭的气体，是一种无色、无味、无臭的气体，是一种无色、无味、无臭的气体，是一种剧毒气体，相对密度为是一种剧毒气体，相对密度为是一种剧毒气体，相对密度为是一种剧毒气体，相对密度为0.970.97，微溶于水，能，微溶于水，能，微溶于水，能，微溶于水，能与空气均匀地混合。与空气均匀地混合。与空气均匀地混合。与空气均匀地混合。表示液体黏
9、性大小的表示液体黏性大小的表示液体黏性大小的表示液体黏性大小的系数，叫黏度。同一流体的黏性系数与流体的温系数，叫黏度。同一流体的黏性系数与流体的温系数，叫黏度。同一流体的黏性系数与流体的温系数，叫黏度。同一流体的黏性系数与流体的温度有很大关系，而与压力关系不大。气体的黏性度有很大关系，而与压力关系不大。气体的黏性度有很大关系，而与压力关系不大。气体的黏性度有很大关系，而与压力关系不大。气体的黏性系数随温度升高而减小。系数随温度升高而减小。系数随温度升高而减小。系数随温度升高而减小。5二氧化硫（二氧化硫（SO2）二氧化硫二氧化硫是一种无色，有强烈硫黄味是一种无色，有强烈硫黄味的气体，易溶于水，在
10、风速较小时，易积的气体，易溶于水，在风速较小时，易积聚于巷道的底部，对眼睛有强烈刺激作用。聚于巷道的底部，对眼睛有强烈刺激作用。二氧化硫二氧化硫遇水后生成硫酸，对呼吸器遇水后生成硫酸，对呼吸器官有腐蚀作用，使喉咙和支气管发炎，呼官有腐蚀作用，使喉咙和支气管发炎，呼吸麻痹，严重时引起肺水肿。吸麻痹，严重时引起肺水肿。6二氧化氮（二氧化氮（NO2）二氧化氮二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的是一种褐红色的气体，有强烈的刺激气味，相对密度为刺激气味，相对密度为1.59，易溶于水，易溶于水 7 7硫化氢（硫化氢（硫化氢（硫化氢（H2SH2S）硫化氢硫化氢硫化氢硫化氢无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋气味，当无
11、色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋气味，当无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋气味，当无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋气味，当空气中浓度达到空气中浓度达到空气中浓度达到空气中浓度达到0.0001%0.0001%即可嗅到，但当浓度较高即可嗅到，但当浓度较高即可嗅到，但当浓度较高即可嗅到，但当浓度较高时，因嗅觉神经中毒麻痹，时，因嗅觉神经中毒麻痹，时，因嗅觉神经中毒麻痹，时，因嗅觉神经中毒麻痹，反而嗅反而嗅反而嗅反而嗅不到不到不到不到。8 8氨气（氨气（氨气（氨气（NH3NH3）氨气氨气氨气氨气是一种无色、有浓烈臭味的气体，比重为是一种无色、有浓烈臭味的气体，比重为是一种无色、有浓烈臭味的气体，比重为是一种无色、有浓烈臭味
12、的气体，比重为0.5960.596，易溶于水，空气浓度中达，易溶于水，空气浓度中达，易溶于水，空气浓度中达，易溶于水，空气浓度中达30%30%时有爆炸危险。时有爆炸危险。时有爆炸危险。时有爆炸危险。9 9氢气（氢气（氢气（氢气（H2H2）氢气氢气氢气氢气无色、无味、无毒，相对密度为无色、无味、无毒，相对密度为无色、无味、无毒，相对密度为无色、无味、无毒，相对密度为0.070.07。氢。氢。氢。氢气能自燃，其点燃温度比甲烷低气能自燃，其点燃温度比甲烷低气能自燃，其点燃温度比甲烷低气能自燃，其点燃温度比甲烷低100100200200，当空，当空，当空，当空气中氢气浓度为气中氢气浓度为气中氢气浓度为
13、气中氢气浓度为4%4%74%74%时有爆炸危险。时有爆炸危险。时有爆炸危险。时有爆炸危险。三三、矿井通风的作用、矿井通风的作用 矿井通风矿井通风矿井通风矿井通风的作用为以下三个方面：供给井下的作用为以下三个方面：供给井下的作用为以下三个方面：供给井下的作用为以下三个方面：供给井下足够的新鲜空气；冲淡和排除有害气体和矿尘；提足够的新鲜空气；冲淡和排除有害气体和矿尘；提足够的新鲜空气；冲淡和排除有害气体和矿尘；提足够的新鲜空气；冲淡和排除有害气体和矿尘；提供适宜的气候条件。供适宜的气候条件。供适宜的气候条件。供适宜的气候条件。1 1采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于采掘工作面的进风流中，氧气浓度
14、不低于采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%20%，二氧化碳浓度不超过，二氧化碳浓度不超过，二氧化碳浓度不超过，二氧化碳浓度不超过0.5%0.5%。2 2有害气体的浓度不超过表有害气体的浓度不超过表有害气体的浓度不超过表有害气体的浓度不超过表1616规定规定规定规定3井下作业场所粉尘浓度符合表井下作业场所粉尘浓度符合表17规定规定 四四四四、矿井气候条件、矿井气候条件、矿井气候条件、矿井气候条件 矿井矿井矿井矿井气候是指矿井空气的温度、湿度和风气候是指矿井空气的温度、湿度和风气候是指矿井空气的温度、湿度和风气候是指矿井空气的温度、湿度和风速等参数的综合作
15、用状态。这三个参数的不同组速等参数的综合作用状态。这三个参数的不同组速等参数的综合作用状态。这三个参数的不同组速等参数的综合作用状态。这三个参数的不同组合，便构成了不同的矿井气候条件。矿井气候条合，便构成了不同的矿井气候条件。矿井气候条合，便构成了不同的矿井气候条件。矿井气候条合，便构成了不同的矿井气候条件。矿井气候条件同人体的热平衡状态有密切联系，直接影响着件同人体的热平衡状态有密切联系，直接影响着件同人体的热平衡状态有密切联系，直接影响着件同人体的热平衡状态有密切联系，直接影响着井下作业人员的身体健康和劳动生产率的提高井下作业人员的身体健康和劳动生产率的提高井下作业人员的身体健康和劳动生产
16、率的提高井下作业人员的身体健康和劳动生产率的提高。1 1矿井空气的矿井空气的矿井空气的矿井空气的温度温度温度温度 2 2矿井空气的矿井空气的矿井空气的矿井空气的湿度湿度湿度湿度 3 3井巷中的风速井巷中的风速井巷中的风速井巷中的风速1-2 矿井通风矿井通风方式与通风方法方式与通风方法 一一一一矿井通风方法矿井通风方法矿井通风方法矿井通风方法 矿井通风矿井通风矿井通风矿井通风方法以风流获得的动力来源不同，可方法以风流获得的动力来源不同，可方法以风流获得的动力来源不同，可方法以风流获得的动力来源不同，可分为自然通风和机械通风两种。分为自然通风和机械通风两种。分为自然通风和机械通风两种。分为自然通风
17、和机械通风两种。1 1自然通风自然通风自然通风自然通风 利用利用利用利用自然气压产生的通风动力，致使空气在井自然气压产生的通风动力，致使空气在井自然气压产生的通风动力，致使空气在井自然气压产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做自然通风。自然风压一下巷道流动的通风方法叫做自然通风。自然风压一下巷道流动的通风方法叫做自然通风。自然风压一下巷道流动的通风方法叫做自然通风。自然风压一般都比较小，且不稳定。般都比较小，且不稳定。般都比较小，且不稳定。般都比较小，且不稳定。2 2机械通风机械通风机械通风机械通风 利用利用利用利用扇风机运转产生的通风动力，致使空气扇风机运转产生的通风动力，致使
18、空气扇风机运转产生的通风动力，致使空气扇风机运转产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做机械通风在井下巷道流动的通风方法叫做机械通风在井下巷道流动的通风方法叫做机械通风在井下巷道流动的通风方法叫做机械通风。（1 1）抽出）抽出）抽出）抽出式式式式 （2 2）压入）压入）压入）压入式式式式 （3 3）压抽混合式）压抽混合式）压抽混合式）压抽混合式 二二、矿井通风方式、矿井通风方式 矿井通风矿井通风方式可以分为中央式、对角式方式可以分为中央式、对角式和混合式三种。和混合式三种。1中央式中央式 中央式可分为中央中央式可分为中央并列式和中央分列式并列式和中央分列式两种方式两种方式。（2 2
19、）中央分列式（又名中央边界式）中央分列式（又名中央边界式）中央分列式（又名中央边界式）中央分列式（又名中央边界式）中央中央中央中央分列式如图分列式如图分列式如图分列式如图1212所示，进风井大致位所示，进风井大致位所示，进风井大致位所示，进风井大致位于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央，在沿倾斜方向上，出风井边界沿走向的中央，在沿倾斜方向上，出风井边界沿走向的中央，在沿倾斜方向上，出风井边界沿走向的中央，在沿倾斜方向上，出风井和进风井相隔和进风井相隔和进风
20、井相隔和进风井相隔段距离，出风井的井底高于进段距离，出风井的井底高于进段距离，出风井的井底高于进段距离，出风井的井底高于进风井的井底，主扇风机设在进、出风井口附近；风井的井底，主扇风机设在进、出风井口附近；风井的井底，主扇风机设在进、出风井口附近；风井的井底，主扇风机设在进、出风井口附近；在井田走向的中央开凿主井和副井在井田走向的中央开凿主井和副井在井田走向的中央开凿主井和副井在井田走向的中央开凿主井和副井。2 2对角式对角式对角式对角式 对角对角对角对角式可分为两翼对角式和分区对角式两种式可分为两翼对角式和分区对角式两种式可分为两翼对角式和分区对角式两种式可分为两翼对角式和分区对角式两种方式
21、。方式。方式。方式。（1 1）两翼对角）两翼对角）两翼对角）两翼对角式式式式 （2）分区对角式）分区对角式 分区分区对角式如图对角式如图14所示，进风井大所示，进风井大致位于井田走向的中央，在每个采区各掘致位于井田走向的中央，在每个采区各掘一个小回风井，并分别安设抽出式分区主一个小回风井，并分别安设抽出式分区主扇，可不必做总回风道。扇，可不必做总回风道。3混合式混合式 混合式混合式是指进风井与出风井由三个以是指进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种方式混合组成，其中有上井筒按上述各种方式混合组成，其中有中央分列与两翼对角混合式和中央并列与中央分列与两翼对角混合式和中央并列与中央分列混合式中央分
22、列混合式等。等。1-3 通风压力与通风阻力通风压力与通风阻力 一一一一、通风压力、通风压力、通风压力、通风压力 1 1矿井风流的连续性方程矿井风流的连续性方程矿井风流的连续性方程矿井风流的连续性方程 矿井矿井矿井矿井风流是一种连续的介质作不可压缩的稳定风流是一种连续的介质作不可压缩的稳定风流是一种连续的介质作不可压缩的稳定风流是一种连续的介质作不可压缩的稳定流，如图流，如图流，如图流，如图1616所示，矿井巷道的特征是细长的，其所示，矿井巷道的特征是细长的，其所示，矿井巷道的特征是细长的，其所示，矿井巷道的特征是细长的，其横断面上各点的参数变化不大，是一维流动，即矿横断面上各点的参数变化不大，
23、是一维流动，即矿横断面上各点的参数变化不大，是一维流动，即矿横断面上各点的参数变化不大，是一维流动，即矿井风流的各个参数仅限于井风流的各个参数仅限于井风流的各个参数仅限于井风流的各个参数仅限于x x轴轴轴轴变化。变化。变化。变化。2 2理想流体的能量方程理想流体的能量方程理想流体的能量方程理想流体的能量方程 所谓所谓所谓所谓理想流体是指黏性系数为零的流体，即这理想流体是指黏性系数为零的流体，即这理想流体是指黏性系数为零的流体，即这理想流体是指黏性系数为零的流体，即这种流体在流动过程中没有内摩擦力的影响种流体在流动过程中没有内摩擦力的影响种流体在流动过程中没有内摩擦力的影响种流体在流动过程中没有
24、内摩擦力的影响。3 3实际风流的能量方程实际风流的能量方程实际风流的能量方程实际风流的能量方程 实际实际实际实际风流与理想流体的区别在于实际风流具有风流与理想流体的区别在于实际风流具有风流与理想流体的区别在于实际风流具有风流与理想流体的区别在于实际风流具有黏性，在流动过程中要受到巷道帮壁限制导致的内黏性，在流动过程中要受到巷道帮壁限制导致的内黏性，在流动过程中要受到巷道帮壁限制导致的内黏性，在流动过程中要受到巷道帮壁限制导致的内摩擦的作用，这种作用与风流的方向相反。其结果摩擦的作用，这种作用与风流的方向相反。其结果摩擦的作用，这种作用与风流的方向相反。其结果摩擦的作用，这种作用与风流的方向相反
25、。其结果是消耗一部分能量，使风流从一个断面流向另一断是消耗一部分能量，使风流从一个断面流向另一断是消耗一部分能量，使风流从一个断面流向另一断是消耗一部分能量，使风流从一个断面流向另一断面时，总的能量逐渐减少。面时，总的能量逐渐减少。面时，总的能量逐渐减少。面时，总的能量逐渐减少。二二二二、通风阻力、通风阻力、通风阻力、通风阻力 矿井通风矿井通风矿井通风矿井通风风流到达需风地点必须克服一定的通风流到达需风地点必须克服一定的通风流到达需风地点必须克服一定的通风流到达需风地点必须克服一定的通风阻力，矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力两风阻力，矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力两风阻力，矿井通风阻力包
26、括摩擦阻力和局部阻力两风阻力，矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力两种。种。种。种。1 1摩擦阻力摩擦阻力摩擦阻力摩擦阻力 （1 1）概念）概念）概念）概念 风流风流风流风流在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起内外摩擦，因而产生阻力，这定壁面的限制，引起内外摩擦，因而产生阻力，这定壁面的限制，引起内外摩擦，因而产生阻力，这定壁面的限制，引起内外摩擦，因而产生阻力，这种阻力叫做摩擦阻力种阻力叫做摩擦阻力种阻力叫做摩擦阻力种阻力叫做摩擦阻力。2 2局部阻力局部阻力局部阻力局部
27、阻力 （1 1）局部阻力定律）局部阻力定律）局部阻力定律）局部阻力定律 风流风流风流风流流经井巷的某些局部地点流经井巷的某些局部地点流经井巷的某些局部地点流经井巷的某些局部地点突然扩大或突然扩大或突然扩大或突然扩大或缩小、转弯、交叉，以及堆积物或矿车等，由于速缩小、转弯、交叉，以及堆积物或矿车等，由于速缩小、转弯、交叉，以及堆积物或矿车等，由于速缩小、转弯、交叉，以及堆积物或矿车等，由于速度或方向发生突然的变化，导致风流本身产生剧烈度或方向发生突然的变化，导致风流本身产生剧烈度或方向发生突然的变化，导致风流本身产生剧烈度或方向发生突然的变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流（见图
28、的冲击，形成极为紊乱的涡流（见图的冲击，形成极为紊乱的涡流（见图的冲击，形成极为紊乱的涡流（见图1919），从而），从而），从而），从而损失能量。造成这种冲击与涡流的阻力即称为局部损失能量。造成这种冲击与涡流的阻力即称为局部损失能量。造成这种冲击与涡流的阻力即称为局部损失能量。造成这种冲击与涡流的阻力即称为局部阻力阻力阻力阻力。3 3井巷风阻与等积孔井巷风阻与等积孔井巷风阻与等积孔井巷风阻与等积孔 （1 1）井巷风阻及其阻力特性）井巷风阻及其阻力特性）井巷风阻及其阻力特性）井巷风阻及其阻力特性 在在在在矿井巷道中，任何井巷的通风阻力，不管它矿井巷道中，任何井巷的通风阻力，不管它矿井巷道中，任何
29、井巷的通风阻力，不管它矿井巷道中，任何井巷的通风阻力，不管它是摩擦阻力、局部阻力或系两者同时具有的阻力，是摩擦阻力、局部阻力或系两者同时具有的阻力，是摩擦阻力、局部阻力或系两者同时具有的阻力，是摩擦阻力、局部阻力或系两者同时具有的阻力，其阻力公式均可写成通式其阻力公式均可写成通式其阻力公式均可写成通式其阻力公式均可写成通式h hRQ2RQ2，风阻特性曲线，风阻特性曲线，风阻特性曲线，风阻特性曲线如图如图如图如图110110所示所示所示所示。（2 2）井巷等积孔）井巷等积孔）井巷等积孔）井巷等积孔 当当当当研究井巷通风阻力时，为了在概念上更形象研究井巷通风阻力时，为了在概念上更形象研究井巷通风阻
30、力时，为了在概念上更形象研究井巷通风阻力时，为了在概念上更形象化，有时采用井巷等积孔来代替井巷风阻。等积孔化，有时采用井巷等积孔来代替井巷风阻。等积孔化，有时采用井巷等积孔来代替井巷风阻。等积孔化，有时采用井巷等积孔来代替井巷风阻。等积孔就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。衡量井巷通风的难易程度。衡量井巷通风的难易程度。衡量井巷通风的难易程度。1-4 采区通风采区通风 一一一一、采区通风系统的基本要求、采区通风系统的基本要求、采区通
31、风系统的基本要求、采区通风系统的基本要求 采区采区采区采区通风系统是采区生产系统的重要组成部分。通风系统是采区生产系统的重要组成部分。通风系统是采区生产系统的重要组成部分。通风系统是采区生产系统的重要组成部分。它包括采区主要进、回风巷道和工作面进、回风巷它包括采区主要进、回风巷道和工作面进、回风巷它包括采区主要进、回风巷道和工作面进、回风巷它包括采区主要进、回风巷道和工作面进、回风巷道的布置方式，采区通风路线的连接形式，工作面道的布置方式，采区通风路线的连接形式，工作面道的布置方式，采区通风路线的连接形式，工作面道的布置方式，采区通风路线的连接形式，工作面通风方式，以及采区内的通风设施等内容。
32、通风方式，以及采区内的通风设施等内容。通风方式，以及采区内的通风设施等内容。通风方式，以及采区内的通风设施等内容。1 1采区必须实行采区必须实行采区必须实行采区必须实行分区通风分区通风分区通风分区通风 2 2采、掘工作面应实行独立采、掘工作面应实行独立采、掘工作面应实行独立采、掘工作面应实行独立通风通风通风通风 3 3采掘工作面的进风和回风不得经过采空区采掘工作面的进风和回风不得经过采空区采掘工作面的进风和回风不得经过采空区采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶或冒顶或冒顶或冒顶区区区区 4 4采空区必须及时采空区必须及时采空区必须及时采空区必须及时封闭封闭封闭封闭 5 5控制风流的风门、
33、风桥、风墙、风窗等设控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设施必须施必须施必须施必须可靠可靠可靠可靠 6 6其他基本要求其他基本要求其他基本要求其他基本要求 二二二二、采区进、回风上（下）山的布置、采区进、回风上（下）山的布置、采区进、回风上（下）山的布置、采区进、回风上（下）山的布置 采区采区采区采区进、回风上（下）山，是采区通风系统的进、回风上（下）山，是采区通风系统的进、回风上（下）山，是采区通风系统的进、回风上（下）山，是采区通风系统的主要风路，是由采区巷道布置所决定的。在确定采主要风路，是由采区巷道布置所决定的。在确
34、定采主要风路，是由采区巷道布置所决定的。在确定采主要风路，是由采区巷道布置所决定的。在确定采区巷道布置时，要同时考虑采区的通风问题区巷道布置时，要同时考虑采区的通风问题区巷道布置时，要同时考虑采区的通风问题区巷道布置时，要同时考虑采区的通风问题。1 1单一煤层开采时的单一煤层开采时的单一煤层开采时的单一煤层开采时的布置布置布置布置 1 1）轨道上山进风、运输上山回风。）轨道上山进风、运输上山回风。）轨道上山进风、运输上山回风。）轨道上山进风、运输上山回风。2 2）运输上山进风、轨道上山回风）运输上山进风、轨道上山回风）运输上山进风、轨道上山回风）运输上山进风、轨道上山回风。（2 2）三条上（下
35、）山）三条上（下）山）三条上（下）山）三条上（下）山 如如如如图图图图113113所示，为单一煤层三条上山的采区通所示，为单一煤层三条上山的采区通所示，为单一煤层三条上山的采区通所示，为单一煤层三条上山的采区通风系统风系统风系统风系统。2 2多煤层开采时的布置多煤层开采时的布置多煤层开采时的布置多煤层开采时的布置 如如如如图图图图114114所示，为联合开采两个近距离煤层所示，为联合开采两个近距离煤层所示，为联合开采两个近距离煤层所示，为联合开采两个近距离煤层的三条上山采区通风系统。的三条上山采区通风系统。的三条上山采区通风系统。的三条上山采区通风系统。三三三三、采、掘工作面的串联通风及要求、
36、采、掘工作面的串联通风及要求、采、掘工作面的串联通风及要求、采、掘工作面的串联通风及要求 井井井井下采、掘工作面是人员比较集中的作业区域，下采、掘工作面是人员比较集中的作业区域，下采、掘工作面是人员比较集中的作业区域，下采、掘工作面是人员比较集中的作业区域，也是瓦斯涌出和煤尘飞扬比较集中的地方，因此要也是瓦斯涌出和煤尘飞扬比较集中的地方，因此要也是瓦斯涌出和煤尘飞扬比较集中的地方，因此要也是瓦斯涌出和煤尘飞扬比较集中的地方，因此要求采掘工作面要有良好的通风条件，实行独立通风，求采掘工作面要有良好的通风条件，实行独立通风，求采掘工作面要有良好的通风条件，实行独立通风，求采掘工作面要有良好的通风条
37、件，实行独立通风，形成并联风路形成并联风路形成并联风路形成并联风路。然而然而然而然而，采区通风系统往往会受许多条件的影响，采区通风系统往往会受许多条件的影响，采区通风系统往往会受许多条件的影响，采区通风系统往往会受许多条件的影响，如采区巷道布置、采煤方法以及地质条件等。在某如采区巷道布置、采煤方法以及地质条件等。在某如采区巷道布置、采煤方法以及地质条件等。在某如采区巷道布置、采煤方法以及地质条件等。在某些特殊情况下，如果工作面之间不能形成独立通风，些特殊情况下，如果工作面之间不能形成独立通风，些特殊情况下，如果工作面之间不能形成独立通风，些特殊情况下，如果工作面之间不能形成独立通风，经申报批准
38、，也可以采用串联通风。经申报批准，也可以采用串联通风。经申报批准，也可以采用串联通风。经申报批准，也可以采用串联通风。四四四四、长壁式采煤工作面通风系统的类型和特点、长壁式采煤工作面通风系统的类型和特点、长壁式采煤工作面通风系统的类型和特点、长壁式采煤工作面通风系统的类型和特点 采煤采煤采煤采煤工作面的通风系统是由采煤工作面的瓦斯、工作面的通风系统是由采煤工作面的瓦斯、工作面的通风系统是由采煤工作面的瓦斯、工作面的通风系统是由采煤工作面的瓦斯、温度、煤层自然发火及采煤方法等所确定的，我国温度、煤层自然发火及采煤方法等所确定的，我国温度、煤层自然发火及采煤方法等所确定的，我国温度、煤层自然发火及
39、采煤方法等所确定的，我国大部分矿井多采用长壁后退式采煤法大部分矿井多采用长壁后退式采煤法大部分矿井多采用长壁后退式采煤法大部分矿井多采用长壁后退式采煤法。1 1U U型与型与型与型与Z Z型工作面通风型工作面通风型工作面通风型工作面通风系统系统系统系统 2 2Y Y型、型、型、型、WW型及双型及双型及双型及双Z Z型通风系统型通风系统型通风系统型通风系统 这这这这三种通风系统均为两进一回或一进两回的采三种通风系统均为两进一回或一进两回的采三种通风系统均为两进一回或一进两回的采三种通风系统均为两进一回或一进两回的采煤工作面通风系统煤工作面通风系统煤工作面通风系统煤工作面通风系统。（1 1）Y Y
40、型通风型通风型通风型通风系统系统系统系统 （2 2）WW型通风型通风型通风型通风系统系统系统系统 （3 3）双）双）双）双Z Z型通风型通风型通风型通风系统系统系统系统 1 1）后退式双）后退式双）后退式双）后退式双Z Z型通风型通风型通风型通风系统系统系统系统 2 2）前进式双）前进式双）前进式双）前进式双Z Z型通风系统型通风系统型通风系统型通风系统 五五五五、采煤工作面上行通风与下行通风的分析、采煤工作面上行通风与下行通风的分析、采煤工作面上行通风与下行通风的分析、采煤工作面上行通风与下行通风的分析 上行通风上行通风上行通风上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工与下行通风是指进风流方向
41、与采煤工与下行通风是指进风流方向与采煤工与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言作面的关系而言作面的关系而言作面的关系而言。五五五五、采煤工作面上行通风与下行通风的分析、采煤工作面上行通风与下行通风的分析、采煤工作面上行通风与下行通风的分析、采煤工作面上行通风与下行通风的分析 上行通风上行通风上行通风上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工与下行通风是指进风流方向与采煤工与下行通风是指进风流方向与采煤工与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言作面的关系而言作面的关系而言作面的关系而言。1 1上行通风上行通风上行通风上行通风 2 2下行通风下行通风下行通风下行通风 六六六六、采区通风
42、管理中的注意事项、采区通风管理中的注意事项、采区通风管理中的注意事项、采区通风管理中的注意事项 1 1根据采区的地质条件和开采技术条件，确定根据采区的地质条件和开采技术条件，确定根据采区的地质条件和开采技术条件，确定根据采区的地质条件和开采技术条件，确定采区的风量和风流控制措施采区的风量和风流控制措施采区的风量和风流控制措施采区的风量和风流控制措施。2 2按照按照按照按照煤矿安全规程煤矿安全规程煤矿安全规程煤矿安全规程规定，进行采区风量规定，进行采区风量规定，进行采区风量规定，进行采区风量和风速检查和风速检查和风速检查和风速检查。3 3有计划地进行采区通风阻力检查与测定，掌有计划地进行采区通风
43、阻力检查与测定，掌有计划地进行采区通风阻力检查与测定，掌有计划地进行采区通风阻力检查与测定，掌握采区通风网路中阻力分布状况握采区通风网路中阻力分布状况握采区通风网路中阻力分布状况握采区通风网路中阻力分布状况。4 4按照按照按照按照煤矿安全规程煤矿安全规程煤矿安全规程煤矿安全规程要求，组织通风安全要求，组织通风安全要求，组织通风安全要求，组织通风安全各项检查各项检查各项检查各项检查工作。工作。工作。工作。5 5加强对火区的加强对火区的加强对火区的加强对火区的检查。检查。检查。检查。6 6按要求绘制与填绘采区按要求绘制与填绘采区按要求绘制与填绘采区按要求绘制与填绘采区通风系统图。通风系统图。通风系
44、统图。通风系统图。1-5 掘进通风掘进通风 一一一一、局部通风机通风、局部通风机通风、局部通风机通风、局部通风机通风 局部通风机局部通风机局部通风机局部通风机是井下局部地点通风所用的通风设是井下局部地点通风所用的通风设是井下局部地点通风所用的通风设是井下局部地点通风所用的通风设备。局部通风机通风是利用局部通风机作动力，用备。局部通风机通风是利用局部通风机作动力，用备。局部通风机通风是利用局部通风机作动力，用备。局部通风机通风是利用局部通风机作动力，用风筒导风把新鲜风流送入掘进工作面。局部通风机风筒导风把新鲜风流送入掘进工作面。局部通风机风筒导风把新鲜风流送入掘进工作面。局部通风机风筒导风把新鲜
45、风流送入掘进工作面。局部通风机通风按其工作方式不同分为压入式、抽出式和混合通风按其工作方式不同分为压入式、抽出式和混合通风按其工作方式不同分为压入式、抽出式和混合通风按其工作方式不同分为压入式、抽出式和混合式三种式三种式三种式三种。1 1压入式通风压入式通风压入式通风压入式通风 2 2抽出式通风抽出式通风抽出式通风抽出式通风 3 3混合式通风混合式通风混合式通风混合式通风 二二二二、掘进工作面风量计算、掘进工作面风量计算、掘进工作面风量计算、掘进工作面风量计算 掘进掘进掘进掘进工作面需风量，应满足工作面需风量，应满足工作面需风量，应满足工作面需风量，应满足煤矿安全规程煤矿安全规程煤矿安全规程煤
46、矿安全规程对作业地点空气的成分、含尘量、气温、风速等规对作业地点空气的成分、含尘量、气温、风速等规对作业地点空气的成分、含尘量、气温、风速等规对作业地点空气的成分、含尘量、气温、风速等规定要求定要求定要求定要求 1 1按照瓦斯绝对涌出量计算按照瓦斯绝对涌出量计算按照瓦斯绝对涌出量计算按照瓦斯绝对涌出量计算 Q Q掘掘掘掘1 1100q100q掘掘掘掘KK掘掘掘掘 m3/minm3/min 2 2按照风速、温度计算掘进工作面需要风量按照风速、温度计算掘进工作面需要风量按照风速、温度计算掘进工作面需要风量按照风速、温度计算掘进工作面需要风量 Q Q掘掘掘掘2 260v60v掘掘掘掘SS掘掘掘掘ma
47、xKmaxK温温温温 m3/minm3/min 3 3按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量要风量要风量要风量 每人每人每人每人供风量供风量供风量供风量 4m3/min4m3/min：Q Q掘掘掘掘34N 34N （m3/minm3/min）每每每每千克炸药供风量千克炸药供风量千克炸药供风量千克炸药供风量 25m3/min25m3/min：Q Q掘掘掘掘425A425A药药药药 （m3/minm3/min）4 4按风速进行验算按风速进行验算按风速进行验算按风速进行验算岩巷掘进
48、最低风量，岩巷掘进最低风量，岩巷掘进最低风量，岩巷掘进最低风量，QQ岩掘岩掘岩掘岩掘9S9S掘掘掘掘max max （m3/minm3/min）煤巷掘进最低风量，煤巷掘进最低风量，煤巷掘进最低风量，煤巷掘进最低风量，QQ煤掘煤掘煤掘煤掘15S15S掘掘掘掘max max（m3/minm3/min）岩煤巷道最高风量，岩煤巷道最高风量，岩煤巷道最高风量，岩煤巷道最高风量，QQ掘掘掘掘240S240S掘掘掘掘min min（m3/minm3/min）三三三三、掘进通风管理掘进通风管理掘进通风管理掘进通风管理 掘进掘进掘进掘进通风管理技术措施主要有加强风筒管理的通风管理技术措施主要有加强风筒管理的通风
49、管理技术措施主要有加强风筒管理的通风管理技术措施主要有加强风筒管理的措施、保证局部通风机安全运转的措施、掘进通风措施、保证局部通风机安全运转的措施、掘进通风措施、保证局部通风机安全运转的措施、掘进通风措施、保证局部通风机安全运转的措施、掘进通风安全技术装备系列化、局部通风机的消声措施等。安全技术装备系列化、局部通风机的消声措施等。安全技术装备系列化、局部通风机的消声措施等。安全技术装备系列化、局部通风机的消声措施等。1 1加强风筒管理的措施加强风筒管理的措施加强风筒管理的措施加强风筒管理的措施 （1 1）减少风筒）减少风筒）减少风筒）减少风筒漏风漏风漏风漏风 （2 2）降低风筒的风）降低风筒的
50、风）降低风筒的风）降低风筒的风阻阻阻阻 2 2保证局部通风机安全可靠运转保证局部通风机安全可靠运转保证局部通风机安全可靠运转保证局部通风机安全可靠运转 四四四四、掘进通风安全技术装备系列化、掘进通风安全技术装备系列化、掘进通风安全技术装备系列化、掘进通风安全技术装备系列化 掘进掘进掘进掘进安全技术装备系列化，对于保证掘进工作安全技术装备系列化，对于保证掘进工作安全技术装备系列化，对于保证掘进工作安全技术装备系列化，对于保证掘进工作面通风安全可靠性具有重要意义。掘进安全技术装面通风安全可靠性具有重要意义。掘进安全技术装面通风安全可靠性具有重要意义。掘进安全技术装面通风安全可靠性具有重要意义。掘进