TF04矿井通风动力
一般隐患解读(一通三防方面)
煤矿一般隐患一通三防方面
1、主扇运行不规范（TF01）
⑴备用主扇不完好或不能在10分钟内切换
⑵无反风设施、反风操作示意图
⑶电气保护装置不齐全
⑷主要通风机无管理制度、经常停开
⑸无主要通风机性能测定报告、阻力测定报告、反风演习报告
⑹无通风资料、牌板、管理制度、记录、通风旬报表和季报表
2、防爆门（盖）未按规定检查、检修（TF02）
⑴防爆门（盖）漏风严重
⑵防爆门（盖）未定期检修
⑶防爆门（盖）无反风装置
3、通风系统不健全（TF03）
⑴通风方式不符合规定要求
⑵矿井局部风阻大
⑶工作面的配风量、风速不符合煤矿安全规程规定
⑷采掘工作面未实现独立通风的
4、通风管理不规范（TF04）
⑴测风站设置不标准
⑵测风牌板填写不规范
⑶未执行10天一次全面测风
⑷巷道有一段进风一段回风
⑸停风区无栅栏、警示标志、禁止人员进入
5、局扇安装和使用不符合规定要求（TF05）
⑴局扇未安设在进风流中，距巷道回风口大于10米
⑵局扇吸风量小于全风压供给该处的风量，产生循环风
⑶“三专两闭锁”不完好
⑷局扇无专人管理
⑸局扇未上架安装，高度不足300mm
⑹局扇未形成双风机、双电源自动切换
6、风筒选型不标准、管理不到位（TF06）
⑴风筒未实现环环吊挂，做到“两靠一直”（靠帮、靠顶、平直）
⑵风筒分叉无三通，拐弯不平缓，未使用抗静电阻丝风筒
⑶风筒间接头漏风、风筒有破口
⑷风筒出风口距工作面的距离过远（岩巷小于10米，煤巷小于5
米）
7、有害气体的管理不规范（TF07）
⑴未按规定进行瓦斯登记鉴定
⑵火区的监测监控不规范
⑶瓦斯员未在现场交接班
⑷瓦斯检查员记录未随身携带，记录不齐全
矿井通风方法有哪些？
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿井通风方法有哪些？
矿井内的空气之所以能够流动，是由于进风口与出风口之间存在着压力差。造成这种压力差，促使矿井内空气流动的动力，称为通风动力。按通风动力不同，可将矿井通风方法分为机械通风和自然通风。
1）机械通风
机械通风是采用专门的机械设备（扇风机）来促使井下空气流动。季节变化对通风影响不大，风流方向及风量可以调节，是一种可靠的通风方法，为绝大多数矿山所采用，而且安全规程规定，地下矿山必须建立机械通风系统。
矿井用的扇风机，有轴流式和离心式两种。
图1 为轴流式扇风机工作原理图，其进风和出风方向成一直线，并与轴平行。当工作轮不停转动时，由于叶片呈机翼形，与旋转面成一定的夹角，因此，在叶片前进的后方产生低压区吸入空气；叶片前进的前方产生高压区，驱动空气前进。轴流式扇风机效率高，重量轻，动轮叶片可以调整，在金属矿山得到广泛应用。其缺点是噪声大，维修复杂。
图2 为离心式扇风机工作原理图，其特点是进风方向和出风方向相互垂直，当工作轮在螺旋型的机壳内旋转时，由于叶片产生的离心力，使机壳内的空气沿着叶片运动的路线，向工作轮的切线方向流动。这样，在工作轮的中心部分产生低压区吸入空气；轮缘部分产生高压区，把空气从扩散器压出。离心式扇风机由于风量小，笨重等缺点，仅在部分小型矿山使用。图1 轴流式扇风机图2 离心式扇风机2）自然通风
自然通风是靠自然压差促使空气流动的。当进风井筒与出风井筒地表位置的高度不同时，往往两个井筒中空气柱的质量不同，产生自然压差，也称自然风压。如图3 所示，平窿口与井口标高不同，冬季地面温度低于井下温度，地面
《矿井通风动力》课件
02
矿井通风动力原理
自然通风原理
原则
提高通风效率，降低能耗，保障安全 生产。
方法
合理配置通风设备，优化通风网络， 改进控制策略。
矿井通风系统改造技术与实践
技术
采用新型通风设备，改进通风网络布局，实施智能化控制。
实践
某矿实施改造后，通风效率提高30%，能耗降低20%。
矿井通风系统节能减排技术
节能技术
采用高效通风设备，优化通风网络，实 施智能化控制。
矿井通风系统的组成与分类
总结词
矿井通风系统的组成与分类
详细描述
矿井通风系统由进风口、通风机、风流通道和排风口等部分组成。根据风流的动 力来源，通风系统可分为自然通风和机械通风两类。自然通风依靠自然气压差形 成风流，而机械通风则通过通风机产生风流。
矿井通风系统的重要性
总结词
矿井通风系统的重要性
详细描述
通风安全培训与教育
定期开展通风安全培训，提高员工安全意识和操作 技能。
矿井通风安全检查与评估
1 2
第4章通风动力-
对于抽出式通风，通风机装置全压hft’，主要 用来克服矿井的通风阻力和排入大气时的速压损 失。通风机用来克服井巷通风阻力的那部分通风 压力，称为通风机静压，用hfs ’表示，而排入大气 时的速压损失则为出口速压：
hft＝(P2+hv2)－ (P1+hv1)
3.主要通风机装置的风压 实际运转的通风机都装有扩 散器，用hft’表示通风机装置全压。它指通风机扩散器出 口断面空气的绝对全压与通风机入口断面空气的绝对全压 之差。
通风机装置的全压hft’与通风机的安装质量和 扩散器的优劣等因素有关，因此， hft’需对实际运 转的通风机进行实测获得。
4.3通风机工作参数及个体特性曲线
• 一、通风机工作的基本参数
• 通风机的特性参数有流量，压力，功率和效率。 用这四个参数可以描述通风机的整个特性。
1．主要通风机的工作风量Q 单位时间内通过通 风机的空气体积，称为通风机的流量，一般用Qf 表示。其单位为m3/s、 m3/min或m3/h 。在矿井 通风中，通过通风机的流量，也就是通风机送入 井下或从井下排出的空气量。因此，通风机的流 量是一个重要参数。
中国矿业大学多媒体教学课件
矿井通风与安全
Mine Ventilation and Safety 安全工程学院
【采矿课件】第四章矿井通风动力
第四章 矿井通风动力
空气在井巷中流动需要克服通风阻力，必须提供通风动力以克服空气阻力，才能促使空气在井巷中流动，实现矿井通风。矿井通风动力有由自然条件形成的自然风压和由通风机提供的机械风压两种。本章将研究这两种通风动力的影响因素和特性及其对矿井通风的作用。
第一节 自然风压
一、 自然风压的形成及特性
如图4-1所示为一个没有通风机工作的矿井。
(图4-1 简化矿井通风系统)
风流从气温较低的井筒进入矿井,从气温较高的井筒流出。不仅如此,在正在开凿的立井井筒中，冬季风流会沿井筒中心一带进入井下,而沿井壁流出井外;夏季风流方向正好相反。这是由于空气温度与井筒围岩温度存在差异,空气与围岩进行热交换，造成进风井筒与回风井筒、井筒中心一带与井壁附近空气存在温度差，气温低处的空气密度比气温高处的空气密度大，使得不同地方的相同高度空气柱重量不等，从而使风流发生流动，形成了自然通风现象。我们把这个空气柱的重量差称为自然风压H 自。
由上述可见,如果把地表大气视为一个断面无限大、风阻为零的假想风路，则可将通风系统视为一个有高差的闭合回路，由自然风压的形成原因,可得到其计算公式:
H 自=⎰2
0 1gdz ρ－⎰5
3 2gdz ρ,Pa ﻩ ﻩ ﻩ (４-1） 式中ﻩ Ｚ——矿井最高点到最低点间的距离,ｍ；
ﻩ g ——重力加速度,m/s 2;
ﻩρ1、ρ2——分别为0-1-２和5－４-3井巷中dz 段空气密度，kg 3／ｍ3。
由于空气密度ρ与高度Ｚ有着复杂的函数关系，因此用式(4-１）计算自然风压比较困难。为了简化计算,一般先测算出0-1-2和5－4-3井巷中空气密度的平均值ρ均进、ρ均回,分别代替式（4-1）中的ρ1和ρ2,则式（4－１)可写为:
4 矿井通风动力
16
4.2 矿用通风机的类型及构造
矿井通风的主要动力是通风机。通风机是矿井的“肺脏”， 其日夜不停地运转，加之其功率大，因此其能耗很大，所 以合理地选择和使用通风机，不仅关系到矿井的安全生产 和职工的身体健康，而且对矿井的主要技术经济指标也有 一定影响。
矿用通风机按其服务范围可分为三种：
1
4
Hn Zg(m1 m2 )
6
（2）自然风压的计算
① 当井深小于100m时
Hn 0gz0 1gz1 2gz2 , Pa
② 当井深大于100m时
Hn
0.0341
1
Kp0
z( T1
1 T2
)
, Pa
K 1 z 10000
7
（3）矿井自然风压的测定
① 直接测量法
② 间接测定法
在有主通风机工作的矿井，
首先，当主通风机正常运转时，
测出其总风量Q及主扇的有效静 压H，则可列出方程为：
测定全矿井自然风压
H s H n RQ 2
然后，停止主通风机运转，当仍有自然通风风流流过全矿 且稳定时，立即在风硐内或其它总风流中测出自然通风量 Q，则可列出方程式为：
H n RQ 2
图4-2 自然风压变化示意图
9
4．1．2 自然风压的影响因素
矿井通风动力.doc
第六节 矿井通风动力
一 、自然风压
(一)、 自然风压及其形成和计算
图1—6—1 简化矿井通风系
图1-6-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。其重力之差就是该系统的自然风压。它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向与冬季相反。地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
p 为井口的大气压，Pa ；Z 为井深，m ；0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，kg/m 3，则自然风压为：
H Zg N m m =-()ρρ12 (1-6-1)
(二)、自然风压的影响因素及变化规律
1、自然风压变化规律
自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。如图1-6-2、图1-6-3所示分别为浅井和我国北部地区深井的自然风压随季节变化的情形。由图
可以看出，对于浅井，夏季的自然风压出现负值；而对于我国北部地区的一些深井，全年的自然风压都为正值。
图1-6-2 浅井自然风压随季节变化图
图1-6-3 深井自然风压随季节变化图
第4章矿井通风动力
3、常用型号
目前我国煤矿使用的离心式风机主要有G4-73、4-73型和K4-73型等。这些品种 通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。
型号参数的含义举例说明如下：
G
代表通风机的用途，K表示 矿用通风机，G代表鼓风机 表示通风机在最高效率点时
全压系数10倍化整 表示通风机比转速(ns)化整
4—
73 —
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目录
通风动力
2、本章的重点： 1)自然风压的产生、计算、利用与控制 2)轴流式和离心式主要通风机特性 3)主要通风机的联合运转 4)主要通风机的合理工作范围
3、本章的难点： 1)自然风压的计算、利用与控制 2)主要通风机的联合运转 3)主要通风机的合理工作范围
4、本章的思考题 1)烟囱为什么能够排烟？ 2)矿井主要通风机为什么要有反风装置？ 3)通风机为啥有个体特性曲线、类型曲线和通用特性曲线？ 4)矿井主要通风机工况点是静态的，还是动态的，为什么？ 5)轴流式通风机为什么会出现喘振现象？ 6)两台风机并联运行时矿井风量一定增大吗？
1、主要通风机，服务于全矿或矿井的某一翼（部分）； 2、辅助通风机，服务于矿井网络的某一分支（采区或工作面）， 帮助主通风机通风，以保证该分支风量；安全隐患，一般不用； 3、局部通风机，服务于独头掘进井巷道等局部地区。 按构造和工作原理可分为：
离心式通风机和轴流式通风机。
第四章矿井通风动力.doc
第四章 通风动力
本章重点与难点
1、自然风压的产生、计算、利用与控制
2、轴流式和离心式主要通风机特性
3、主要通风机的联合运转
4、主要通风机的合理工作范围
欲使空气在矿井中源源不断地流动，就必须克服空气沿井巷流动时所受到的阻力。这种克服通风阻力的能量或压力叫通风动力。由第二章可知，通风机风压和自然风压均是矿井通风的动力。本章将就。对这两种压力对矿井通风的作用、影响因素、特性进行分析研究，以便合理地使用通风动力，从而使矿井通风达到技术先进、经济合理，安全可靠。
第一节 自然风压
一、 自然风压及其形成和计算
自然风压与自然通风 图4-1-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致
两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。它使
空气源源不断地从井口1流入，从井口5
流出。在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2
温度低，平均密度大，则系统产生的自然
风压方向与冬季相反。地面空气从井口5
流入，从井口1流出。这种由自然因素作
用而形成的通风叫自然通风。
由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。根据自然风压定义，图4-1-1所示
图4-1-1 简化矿井通风系统
系统的自然风压H N 可用下式计算：
gdZ gdZ H N ⎰⎰-=5
矿井通风动力课件
矿井通风安全监控系统
传感器
实时监测矿井内的空气成分、温度、 湿度等参数，并将数据传输至监控中 心。
监控中心
对接收到的数据进行处理和分析，及 时发现异常情况并采取相应措施。
04
矿井通风安全管理
矿井通风安全管理制度
制定通风安全管理制度
建立完善的通风安全管理制度，明确各级管 理人员和操作人员的职责和要求。
通风安全责任制
将通风安全管理责任落实到具体人员，确保 各项安全措施得到有效执行。
通风安全培训制度
定期开展通风安全培训，提高员工的安全意 识和操作技能。
矿井通风安全检查与监测
通风设施检查
定期对矿井通风设施进行检查，确保其完好、有效。
通风系统监测
实时监测矿井通风系统的运行状况，及时发现和 处理异常情况。
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THANKS
瓦斯监测与报警
安装瓦斯监测设备，实时监测瓦斯浓度，及时报 警和处理。
矿井通风事故预防与处理
事故预防措施
制定通风事故预防措施，加强通风安全管理，降低事故发生风险。
事故应急预案
制定通风事故应急预案，明确应急组织、救援程序和救援措施。
事故处理与调查
及时处理通风事故，查明事故原因，总结经验教训，采取改进措施。
矿井通风动力课件
目录
• 矿井通风概述 • 矿井通风动力原理 • 矿井通风设备与设施 • 矿井通风安全管理 • 矿井通风技术发展与展望
矿井通风措施
矿井通风措施
1. 简介
矿井通风是指通过机械手段在矿井中对空气进行循环、补充和排出的一种技术
措施。合理的矿井通风措施能够有效地调节矿井内的空气流动，保证矿工在矿井中的安全和健康。
本文将介绍矿井通风措施的基本原理、分类以及在不同类型矿井中的应用。
2. 基本原理
矿井通风的基本原理是通过增加或减少矿井内的空气压力差，使气体在矿井中
形成流动，将新鲜空气引入矿井，排出有害气体和废气。
矿井通风的主要目的是：
•供氧：为井下矿工提供新鲜空气，供给矿工呼吸和燃烧过程所需的氧气。
•移除有害气体：将矿井中产生的有害气体，如瓦斯、硫化氢等排出井外，减少对矿工的危害。
•控制温度和湿度：通过通风调控矿井内的温度和湿度，使其保持在适宜的范围内，提供良好的工作环境。
3. 通风措施的分类
矿井通风措施可以分为自然通风和机械通风两种类型。
3.1 自然通风
自然通风是利用矿井延伸到地表上方的竖井和坑道形成的自然气流进行通风的
方式。
自然通风的特点是：
•通风风量相对较小，通风效果有限。
•依赖于自然气流，无需额外的能源消耗。
•适用于规模较小的矿井或井下作业场所。
3.2 机械通风
机械通风是利用通风设备（如通风机、风机等）产生人为气流进行通风的方式。
机械通风的特点是：
•通风风量大，通风效果好。
•需要消耗能源，如电能、燃料等。
•适用于规模较大的矿井或需要大量气流的工作场所。
4. 通风系统组成
矿井通风系统主要由以下几个组成部分构成：
4.1 主风机
主风机是矿井通风系统的核心设备，通过旋转叶片产生气流。主风机通常安装
在井口或地面上，通过井筒或管道将气流输送到矿井各个区域。
矿井通风与安全-通风阻力及动力
教学模块Ⅱ通风阻力及动力
2.1 矿井空气流动基本理论
2.1.1 矿井风流运动的特征
矿井风流是连续介质，其运动要素(压力、速度、密度等)都是连续分布的，而且矿井风
流主要是沿着井巷的轴线方向运动，可视为一维运动。
流场中流体质点通过空间点的所有运动要素都不随时间改变，只是位置的函数，这种流
称稳定流(或称定常流)。如果其中一个要素随时间变化，就称非稳定流。在矿井里，由于井巷特征、岩壁温度、扇风机风压和矿井供风量等，在某一时期内变化不大，矿井正常通风期间，风门的开启，提升设备的升降对局部风流产生瞬时扰动的影响也不大。因此，可把矿井风流近似地视为稳定流。此外，风流沿井巷流动时，由于向下流动的压缩、向上流动的膨胀
以及与井下各种热源（围岩、有机物的氧化和机电设备运转时所产生的热等)间的热交换，致使矿井风流的热力状态不断变化。
2.1.2 矿井风流的能量方程
当空气在井巷中流动时，将会受到通风阻力的作用，消耗其能量；为保证空气连续不断地流动，就必须有通风动力对空气做功，使得通风阻力和通风动力相平衡。空气在其流动过程中，由于自身的因素和流动环境的综合影响，空气的压力、能量和其他状态参数沿程将发生变化。本节将重点讨论矿井通风中空气流动的压力和能量变化规律，导出矿井风流运动的连续性方程和能量方程。
2.1.2.1 空气流动连续性方程
质量守恒是自然界中基本的客观规律之一。在矿井巷道中流动的风流是连续不断的介质，充满它所流经的空间。在无点源或点汇存在时，根据质量守恒定律：对于稳定流，流入某空间的流体质量必然等于流出其空间的流体质量。风流在井巷中的流动可以看作是稳定流，因此这里仅讨论稳定流的情况。
矿井通风动力
矿井通风动力
矿井通风动力是指矿井内空气流动的力学过程，它是矿井安全生产的重要保障。好的通风能够有效降低矿井的温度、降低空气中的有害气体浓度，提高工作环境中的氧气含量，保持矿井内处于良好的通风状态，从而保障矿工的身体健康和生产的安全。
矿井通风动力主要是由风机设备提供动力，通过矿井内的空气流动来实现通风。而矿井内的空气流动则是由两种气体压力带动的。一种是矿井内的自然气流，另一种是人工驱动的风机气流。
矿井通风动力中，风机是不可或缺的关键设备。现代化的煤矿往往配备了很多种类型的风机，主要有离心式风机、轴流式风机、混流式风机等等。其中，离心式风机在矿井通风中应用最为广泛。它的优点是结构紧凑、效率高、噪声少，且能适应各种不同的气流条件。而轴流式风机则常用于需要大量风量的情况下，如隧道、地下车库等。
在矿井通风动力的设计中，一般需要考虑到矿井的形状、大小、开采方法、施工困难程度以及通风需求等多种因素。通常使用CFD（Computational Fluid Dynamics）计算机模拟技术进行矿井通风动力的研究与设计，通过数学模型和数值模拟方法，能够更加精确地预测矿井内的气流情况，及时发现风量不足、氧气含量过低等问题。
除了风机设备，在矿井通风动力中还需要配备一些其他的辅助设备，如气流调节门、防爆器、断电器等等。其中，气流调节门可以通过调整通风道口大小来控制通风气流的流量和流向；防爆器则能够保障矿井内的安全，防止起火爆炸所造成的伤害。而断电器则是一种自动化设备，能够检测到风机或通风系统出现故障，并在发现故障时自动停机，避免了事故的发生。
第3章 矿井通风系统和通风动力
(3)开采围岩或矿石有自然发火危险的规模较大的矿井。 分区通风不同于在一个矿区内因划分成几个井田开拓而构
成的几个通风系统。
分区通风各通风系统是处于同一开拓系统中,井巷间存在一 定联系。分区通风也不同于多台风机在一个通风系统中作并联通 风。分区通风的各系统不仅具有各自的通风动力,而且还各有一
套完整的进、回风井巷,它们在通风系统上是相互独立的。
通风系统都处在高于当地大气压力的正压状态。在进风侧高压的作 用下新鲜风流沿指定的通风路线迅速进入井下用风地点,有利于控制
氡的析出。
压入式通风由于使整个通风系统都处于正压状态,所以,有利于控 制采空区、老硐等地点的有毒有害气体外逸而污染矿井空气。
但主扇风机一旦因故停止运转,它所服务的巷道系统内空气压力 下降,使采空区内有毒有害气体向停风区域涌出,可能导致停风区域巷 道内有毒有害气体浓度超限,或使巷道中的氧气浓度下降,严重时可使 人员缺氧窒息。同时,压入式通风的风门等风流控制设施均安设在进 风段巷道,进风段巷道其中有些是交通要道,人员、车辆或提升容器通 过频繁,风门易受损坏,井底车场漏风大,不易管理和控制。
绪
论
第1章 矿 内 空 气 第2章 矿井空气流动基本理论
第3章 矿井通风系统和通风动力
第4章 铀矿山辐射危害与安全 第5章 辐射防护标准与矿井防氡指标 第6章 氡来源及性质
第7章 氡析出与氡传播 第8章 排氡通风与控氡技术 第9章 铀矿井排氡通风设计