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1、矿业工程概论矿业工程概论 李建忠李建忠 太原理工大学矿业工程学院太原理工大学矿业工程学院第五章第五章矿井通风与安全矿井通风与安全主要内容主要内容n第一节第一节 矿井通风的任务与矿内空气矿井通风的任务与矿内空气n第二节第二节 矿井通风阻力和通风动力矿井通风阻力和通风动力n第三节第三节 矿井通风系统矿井通风系统n第四节第四节 矿井通风管理矿井通风管理n第五节第五节 矿井安全与灾害预防矿井安全与灾害预防n第六节第六节 矿山救护矿山救护第一节第一节 矿井通风的任务与矿井空气矿井通风的任务与矿井空气矿井通风的基本任务矿井通风的基本任务 提供井下足够的新鲜空气，以供人员呼吸。提供井下足够的新鲜空气，以供人
2、员呼吸。冲淡并排除井下有毒、有害气体和矿尘。冲淡并排除井下有毒、有害气体和矿尘。保证井下有适合的气候条件。保证井下有适合的气候条件。矿内空气矿内空气主要成分：主要成分：O2 N2 CO2有害气体：有害气体：CH4 CO H2S CO2 SO2 H2通常把以甲烷为主的这些有害气体总称为瓦斯通常把以甲烷为主的这些有害气体总称为瓦斯。第二节第二节 矿井通风阻矿井通风阻力和通风动力力和通风动力矿井通风阻力矿井通风阻力 空气在井巷中流动时的风流能量损失。空气在井巷中流动时的风流能量损失。摩擦阻力：摩擦阻力：h摩=LUQ2/S3=R摩Q2 局部阻力：局部阻力：h局=R局Q2 井巷通风总阻力：井巷通风总阻力
3、：h总=R摩Q2+R局Q2 降低通风阻力措施：降低通风阻力措施：降低摩擦阻力降低摩擦阻力 降低局部阻力降低局部阻力第二节第二节 矿井通风阻矿井通风阻力和通风动力力和通风动力矿井通风动力矿井通风动力 自然通风：自然通风：由于矿井进风侧和回风侧空气温度发生由于矿井进风侧和回风侧空气温度发生差异而产生自然风压，使其沿井巷流动。差异而产生自然风压，使其沿井巷流动。机械通风：机械通风：靠通风机通风。靠通风机通风。按用途分：主扇、辅扇、局扇按用途分：主扇、辅扇、局扇 按构造分：离心式、轴流式按构造分：离心式、轴流式 规程规程规定，规定，矿井必须采用机械通风矿井必须采用机械通风，自然通风，自然通风只能在特定
4、条件下使用。只能在特定条件下使用。第三节第三节 矿井通风矿井通风系统系统矿井通风系统矿井通风系统 是矿井通风方法、通风方式和通风网络的总称。是矿井通风方法、通风方式和通风网络的总称。矿井通风方法矿井通风方法 指主扇的工作方式。抽出式、压入式、混合式指主扇的工作方式。抽出式、压入式、混合式矿井通风方式矿井通风方式 进回风井筒的相对位置。中央式、对角式、混合式进回风井筒的相对位置。中央式、对角式、混合式矿井通风网络矿井通风网络体现矿井井下风流分岔、交汇、风量等的网络结构。体现矿井井下风流分岔、交汇、风量等的网络结构。第四节第四节 矿井通风矿井通风管理管理通风管理通风管理 通风技术水平、通风管理水平
5、。通风技术水平、通风管理水平。通风测量通风测量 风速、风量、阻力测定风速、风量、阻力测定矿井通风构筑物矿井通风构筑物 风硐、风桥、密闭、风门、风窗、防爆门风硐、风桥、密闭、风门、风窗、防爆门 第五节第五节 矿井矿井安全与灾害预防安全与灾害预防矿井五大自然灾害矿井五大自然灾害 瓦斯、水灾、火灾、冒顶、矿尘瓦斯、水灾、火灾、冒顶、矿尘瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害事故瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害事故 瓦斯：广义、狭义瓦斯：广义、狭义 赋存状态：游离状态、吸附状态赋存状态：游离状态、吸附状态 瓦斯涌出：正常涌出、特殊涌出（喷出、突出）瓦斯涌出：正常涌出、特殊涌出（喷出、突出）瓦斯涌出量：在开采
6、过程中，从煤层及围岩涌入矿瓦斯涌出量：在开采过程中，从煤层及围岩涌入矿 井的瓦斯数量。两种表示方法。井的瓦斯数量。两种表示方法。第五节第五节 矿井矿井安全与灾害预防安全与灾害预防绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量：矿井在一定时间内所涌出的瓦斯：矿井在一定时间内所涌出的瓦斯 量，量，m3/min。相对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量：矿井在一定时间内所涌出的瓦斯：矿井在一定时间内所涌出的瓦斯 量，量，m3/t。矿井瓦斯等级矿井瓦斯等级低瓦斯矿井：低瓦斯矿井：CH4相对相对10 m3/t 且且CH4绝对绝对40 m3/min 高瓦斯矿井：高瓦斯矿井：CH4相对相对10 m3/t 或或CH4绝对绝对40 m3/m
7、in煤与瓦斯突出矿井煤与瓦斯突出矿井：发生过一次煤与瓦斯突出的矿井：发生过一次煤与瓦斯突出的矿井 第五节第五节 矿井矿井安全与灾害预防安全与灾害预防瓦斯爆炸的条件：瓦斯爆炸的条件：1）瓦斯浓度）瓦斯浓度5-16%2)高温火源高温火源 3)氧气浓度氧气浓度12%以上三个条件必须同时具备，才会发生爆炸。以上三个条件必须同时具备，才会发生爆炸。预防瓦斯爆炸的措施：预防瓦斯爆炸的措施：防止瓦斯积聚防止瓦斯积聚 防止瓦斯引燃防止瓦斯引燃 限制爆炸范围限制爆炸范围 第五节第五节 矿井矿井安全与灾害预防安全与灾害预防煤尘爆炸的条件：煤尘爆炸的条件：1）煤尘本身具有爆炸性）煤尘本身具有爆炸性 2)爆炸浓度爆炸浓度 下限下限30-50g/m3 上限上限1000-2000g/m3 3)高温热源高温热源以上三个条件必须同时具备，才会发生爆炸。以上三个条件必须同时具备，才会发生爆炸。预防煤尘爆炸的措施：预防煤尘爆炸的措施：防尘措施：注水、喷雾、清扫防尘措施：注水、喷雾、清扫 防爆措施：火源、火花防爆措施：火源、火花 隔爆措施：岩粉棚、隔爆水棚隔爆措施：岩粉棚、隔爆水棚