矿井通风(1)

矿井通风提纲一、名词解释1.矿井空气：主要成分除氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、水蒸汽（H2O）以外，有时还混入一些有害气体，如瓦斯（CH4）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、氨气（NH3）、氢气（H2）和矿尘等。

（12种）2.矿内气候：矿井空气的温度、湿度、风速（三要素）这三个参数的综合作用状态。

3.湿度：矿内空气湿度是指矿内空气中所含水蒸汽量。

4.绝对湿度：指每1m3或1kg的湿空气中所含水蒸汽量的克数。

5.相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱和水蒸汽量之比的百分数。

6.点压力：指井巷和通风管道风流中某点的压力，就其形成特征可分为静压、动压和全压。

7.摩擦阻力：风流在井巷中作均匀流动时，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起内外摩擦而产生的阻力。

8.局部阻力：风流在井巷的局部地点，由于速度或方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，因而在该局部地带产生一种附加的阻力。

9.通风机的工况点：当通风机与通风管道或矿井相连时，通风机的个体风压曲线与管道或矿井的风阻特性曲线就有一交点，这个交点就叫做通风机的工况点。

10.矿井主要通风机：担负整个矿井或矿井的一翼或一个较大区域通风的通风机11.自然风压:作用在最低水平两侧空气柱重力差。

进、出风井空气柱由于密度不同引起的能量之差值，称为自然通风的压差或自然压差。

由矿井自然条件产生的能量差，则为自然风压12.分支:两节点之间的连线,也叫风道。

在风网图上，用带箭头单线表示分支，箭头方向即由始节点指向末节点，表示风流的方向。

13.节点:三条或三条以上风道的交点；断面或支护方式不同的两条风道，其分界点有时也可称为节点。

14.回路:由若干方向不都相同分支所构成的闭合线路，其中有分支的叫回路（无分支的叫网孔）。

二．简答题1.降低摩擦阻力措施根据h fr＝(αLU/S3)Q2的关系式可以看出,保证一定风量,降低摩擦阻力的方法就是降低摩擦风阻，根据影响R fr的各因素,降低摩擦阻力的主要措施有：(1)降低α:α主要决定于巷道粗糙度,因此降低α,就应尽量使巷道光滑。

(2)扩大巷道断面S:扩大巷道断面有时成为降低摩擦阻力的主要措施.由于摩擦阻力又与风量的平方成正比，因此在采用这种措施时，应抓主要矛盾，即首先应考虑风量大、断面小的总回风道的扩大，其次再考虑其它巷道的扩大。

(3)减少周界长U:在断面积相等条件下,选用周长较小的拱形断面比周长较大的梯形断面好。

(4)减少巷道长L :进行开拓设计时，就应在满足开采需要的条件下，尽可能缩短风路的长度。

(5)避免巷道内风量Q过大:巷道内的风量如果过大，摩擦阻力就会大大增加。

因此，要尽可能使矿井的风流“早分晚合”。

(6)另外,还应同时结合井巷的其它用途与经济等因素进行综合考虑。

如断面过大，不但不经济，而且也不好维护，反而不如选用双巷。

降低摩擦阻力的措施：降低摩擦阻力系数、扩大巷道断面、选用周界较小的井巷、缩短风路的长度、避免巷道内风量过大。

还应同时结合井巷的其它用途与经济等因素进行综合考虑。

如断面过大，不但不经济，而且也不好维护，反而不如选用双巷。

2.降低局部阻力的措施(1)由于局部阻力与风速的平方或风量的平方成正比。

故对于风速高、风量大的井巷，更要注意降低局部阻力，即在这些井巷内，要尽可能避免断面的突然扩大或突然缩小；(2)尽可能避免拐90°的弯，在拐弯处的内侧和外侧要做成斜面或圆弧形，拐弯的弯曲半径尽可能加大，还可设置导风板；(3)尽可能避免突然分叉和突然汇合，在分叉和汇合处的内侧要做成斜面或圆弧形。

(4)对于风速大的风筒，要悬挂平直，拐弯的弯曲半径要尽可能加大。

(5)此外，在主要巷道内不得随意停放车辆、堆积木材或器材；必要时，宜把正对风流的固定物体(例如罐道梁)做成流线形。

3.通风机两种联合运转方法的目的及适用条件。

(1)通风机串联目的：增加通风网路中的风压，保证按需供风。

(2)通风机串联适用条件：适合于管网风阻大，因风机风压不足而供风不足的条件。

(3)通风机并联的目的：增加通风网路中的风量,保证按需供风。

(4)通风机并联适用条件：适用于管网风阻较小，但单个风机风量偏小而供风不足的条件。

4.压入式通风与抽出式通风优缺点比较(1)压入式，其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；抽出式，含瓦斯的污风通过局部通风机，若局部通风机防爆性能出现问题，则非常危险。

(2)压入式：通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果。

而抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。

与压入式通风相比，抽出式风量小，工作面排污风所需时间长、速度慢。

(3)压入式，掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走，而抽出式，巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面，安全性较差。

(4)抽出式，新鲜风流沿巷道进入工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式，污风沿巷道缓慢排出，掘进巷道越长，排污风速越慢，受污染时间越久。

这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。

(5)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。

基于上述分析，当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风，而当以排除粉尘为主的井巷掘进时，宜采用抽出式通风。

5.局部风量调节方法及其相应的措施。

(1)增阻调节法:以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础，在各阻力较小的风路中增加局部阻力，使各条风路的阻力达到平衡，以保证各风路的风量按需供给。

主要利用安装调节风门、窗来增加局部阻力而实现(2)降阻调节法:降阻调节法以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础，使阻力较大的风路降低风阻，以达到并联网路各风路的阻力平衡。

巷道中的风阻包括摩擦风阻和局部风阻。

当局部风阻较大时，应首先降低局部风阻；当局部风阻较小摩擦风阻较大时，则应降低摩擦风阻。

降低摩擦风阻的主要方法是扩大巷道断面。

如果所需降阻的数值不大，而且客观上又无法采用扩大巷道断面的措施时，可通过改变巷道壁面的平滑程度或支架型式来实现。

(3)增压调节法:以阻力小的风路的阻力值为依据，在阻力较大的风路内安设一台辅助通风机，让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给这两个并联风路的风压共同来克服阻力较大风路的阻力。

布置方法有两种：①选择合适的辅助通风机，但不调整主要通风机的风压曲线。

②选择合适的辅助通风机，同时调整主要通风机的风压曲线。

6、矿井通风方式有几种，各种方式优缺点。

矿井通风方式是指进风井（或平硐）和回风井（或平硐）的布置方式。

按进风井与回风井之间的相互位置关系将矿井通风系统分成如下4个类型。

(1)中央式通风系统按井筒沿井田倾斜位置的不同分为两种类型：①中央并列式——进风井与回风井沿井田走向及倾斜角度均大致并列于井田的中央，两井底可以开掘到第一水平，也可将回风井只掘至回风水平，后者一般适用于较小型矿井。

尽管存在着风路较长，阻力较大，采空区的漏风较大的缺点，但对于瓦斯、自然发火不严重的矿井来说，这并不很重要。

同时，由于产生的阻力较大，通风电力费较大，进风与出风两井筒之间的漏风较大，箕斗井回风时外部漏风较大等，这些缺点对走向不大的矿井来说也不是一个很大的问题。

相反，由于煤层倾角大，总回风石门长度小，开掘费小，两个井筒集中，便于开掘，开掘费也较少，便于贯通，建井期限较短，采用中央并列式通风方式，具有初期投资较少、出煤较快的优点。

同时它的护井煤柱较小，便于延深井简，为深部通风准备工作提供有利条件这种通风系统一般适用于煤层瓦斯和自然发火问题都不严重，埋藏深、倾角大，但走向不大（一般不大于4km）的矿井。

②中央边界式——进风井大致位于井田走向中央，回风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央，向上两井相隔一段距离，回风井的井底高于进风井的井底。

与中央并列式相比，这种通风方式的安全性要好，建井期限略长，有时初期投资稍大(多打一个出风井，少掘一条总回风石门)，但相差不悬殊。

如果中央有两个井筒，以后在延深井筒、做深部通风的准备工作时，也就不会困难，这种方式由于多打一个直通地面的回风井，所以矿井的通风阻力较小，内部漏风小，这对于瓦斯，自然发火的管理工作是比较有利的，增加了一个安全出口，工业广场没有主要通风机的噪音影响，从回风系统铺设防尘洒水管路系统都比较方便。

这种通风系统适用于瓦斯和自然发火比较严重的缓倾斜煤层，埋藏较浅、走向不大矿井。

(2)对角式通风系统按进、回风井走向和位置可将矿井通风系统分为如下3种类型：①两翼对角式——进风井大致位于井田走向的中央，出风井位于沿浅部走向的两翼附近（沿倾斜方向的浅部）；②单翼对角式——如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼它们的优缺点，完全和中央并列式相反，比中央分列式的安全性更好，但初期投资更大。

如果能够进行相向掘进，就能适当减轻建井期限长，投产较晚的缺点。

这种通风系统适用于走向长度较大（一般超过4km），井型较大，煤层上部距地表较浅，瓦斯和自然发火较严重的矿井。

有些瓦斯等级不高，但煤层走向较长、产量较大的新矿井，也可采用这种通风方式。

③分区对角式——进风井大致位于井田走向的中央，每个采区各有一个出风井，无总回风巷。

煤层距地表浅，或因地表高低起伏较大，无法开掘浅部的总回风道(因会穿出地面)，在此条件下，开采第一水平时，只能采用这种小风井(立井、斜井或平峒)分区通风的布置方式。

每个采区各有独立通风路线，互不影响，是主要优点。

这种通风系统适用于煤层距地表浅，地表起伏较大，无法开掘浅部总回风道的矿井。

(3)区域式通风系统——在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。

(4)混合式通风系统——进风井和回风井有3个以上的井筒，由中央式和对角式混合、中央式和中央边界式混合等。

这种通风系统主要适用于井田范围较大，多煤层、多水平开采的矿井，大多用于老矿井的改造和扩建。

7.专用回风巷的概念作用意义专用回风巷指在采区巷道中，专门用于回风，不得用于运料、安设电气设备的巷道。

在煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出区，专用回风巷还不得行人。

布置形式：(1)采用三条巷道布置，即轨道巷、皮带和专用回风巷，这种情况较多；(2)采用两条巷道置，也有几种情况：①近距离多煤层联合布置时，采区设集中皮带巷，工作面煤流可以通过溜煤眼直接进入集中皮带巷，每层只有轨道和回风两条上下山；②皮带、轨道采用机轨合一，设置两条巷道实现专用回风；③采区内采用矿车运输，运煤、运料共用一个系统，采用两条巷道布置实现专用回风巷。

原则：(1)在采区专用回风巷布置设计时，要真正体现专巷专用。