矿井通风终结版

名词解释
乏风经过用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气，称为 (乏风)。

负压通风在抽出式通风矿井中，井下空气的绝对压力都低于当地当时同标高的大气压力，相对压力是负值，又称为负压通风。

上行风、下行风上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。

当风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式，称为上行通风。

当风流沿采煤工作面由上向下流动的通风方式，称为下行通风。

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，称为局部阻力。

煤与瓦斯突出：煤矿地下采掘过程中，在很短时间(数分钟)内，从煤(岩)壁内部向采掘工作空间突然喷出煤(岩)和瓦斯的动力现象，人们称为煤(岩)与瓦斯突出，简称瓦斯突出或突出。

内因火灾：是指煤炭接触空气后，因煤自身氧化产生热量，热量聚集使煤炭自然发火而产生的火灾。

瓦斯涌出不均衡系数：在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均衡系数。

矿井通风：依靠通风动力，将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足各用风地点的需要，同时将用过的污浊空气不断地排出地面。

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，叫矿井通风。

防爆门：安装在出风井口，以防可燃气、煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施。

通风摩擦阻力：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。

瓦斯的引火延迟性：瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性。

煤层瓦斯含量：指单位质量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。

煤层瓦斯压力：指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。

煤层瓦斯透气性系数：我国普遍采用的单位是/（MP·d），其物理意义是在1m 长煤体上，当压力平方差为1 MP时，通过1煤层断面每天流过的瓦斯体积。

保护层开采：在突出矿井中，预先开采的并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或消除突出危险的煤层称为保护层。

“四位一体”综合防突措施：①突出危险性预测；②采取防突措施；③防突措施的效果检验；④采取安全保护措施。

矿井火灾：指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧，是煤矿生产中的主要自然灾害之一。

火风压：就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。

均压防灭火：采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。

回燃：当富燃料燃烧的高温可燃气体遇新鲜空气时发生的突然燃烧。

自然发火期：是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃所需的时间。

呼吸性粉尘：指能在人体肺泡内沉积的，粒径在5~7μm以下的粉尘，特别是2μm以下的粉尘。

综合防尘措施：各个生产环节时都实施有效的防尘措施。

矿井粉尘爆炸：具有爆炸危险的煤尘达到一定浓度时，在引爆热源的作用下，可以发生猛烈地爆炸，对井下作业人员的人身安全造成严重威胁，并可瞬间摧毁工作面及生产设备。

矿井通风网络：指井下各风路按各种形式连接而成的网络。

扩散通风利用矿井空气中的自然扩散运动，对局部地点进行通风的方式。

自然通风利用自然风压对矿井或井巷进行通风的方法。

矿井通风系统指矿井的通风方式、通风方法、通风网络和通风设施的总称。

包括从进风到回风的全部路线。

通风局部阻力在风流流动过程中，由于井巷边壁条件的变化，引起风流速度或方向的变化或产生涡流等而引起的阻力。

循环风某一用风地点，部分或全部回风再进入同一进风中的风流。

反风为防止灾害扩大和抢救人员的需要，而采取的迅速倒转风流方向的措施。

矿内新鲜空气：指矿内空气在成分上与地面空气差别不大或相同，符合安全卫生标准。

污浊空气：指矿内空气在成分上与地面空气差别太大或对人体有害。

空气的湿度：指在湿空气中水蒸汽的含量。

卡他度：每平方厘米表面积每秒散热的毫卡数。

静压：指空气分子无规则的热运动对容器壁面不断碰撞而产生的压强
动压：空气沿一定方向流动时，其动能所呈现的压力
全压：对于流动的空气，同时具有静压和动压，把这两种压力用一种压力表示，即全压
绝对静压：以真空状态为零点算起的静压值，即以零压力为起点表示静压
相对静压：是以当地大气压力pO为基准测算的静压值
井巷通风阻力：空气沿井巷流动时，井巷对风流所呈现的阻力统称为井巷通风阻力
正面阻力：在井巷内，一些物体正对着风流，使空气只能在这些物体的周围流过，而使风速突然发生变化，风流前后互相冲击，而产生额外的阻力，这种阻力称为正面阻力。

扇风机的运转特性曲线：在一定的转速下，扇风机的风压、轴功率、效率分别与风量之间的关系曲线。

通风网路：由分支巷道及回路或网孔所形成的通风回路。

矿井通风系统图：系反映通风巷道的空间位置，风流结构（分、汇、方向），扇风机的工作方式和进、回风井的布置形式的实体图。

节点：三条或三条以上风路的交汇点称为节点。

分支风路：联结两个节点的风路称为分支风路。

通风网孔：由两条或两条以上的分支风路形成的闭合回路称网孔。

统一通风：一个矿井只采用一个通风系统
分区通风：一个矿井划分成几个独立的通风系统，各系统间严密隔离。

通风构筑物：用于引导风流、隔断风流和控制风量而建筑的设施统称为通风构筑物。

有效风量：流过采掘工作面和硐室的实际风量。

矿井有效风量率：指井下各作业场所的实际风量总和与主扇工作风量的比值百分数。

局部通风：为开掘井巷而进行的通风称为局部通风或掘进通风。

有效射程：风筒出口距风流反向处的距离称为有效射程
有效吸程：吸入炮烟的有效作用范围称为有效吸程
矿井通风容易时期：矿井刚达到设计产量时，通风线路最短作为矿井通风容易时期。

矿井通风困难时期：矿井生产能力最大，通风线路最长时，作为矿井通风困难时期。

全矿总风量：是各工作面所需风量和独立通风硐室的风量总和，再考虑矿井漏风，生产不均衡等因素，给予一定的备用风量。

矿井通风总阻力：指风流由进风井口到回风井口止沿途的摩擦阻力和局部阻力的总和称为矿井通风总阻力。

绝对湿度：指单位容积或单位质量湿空气中含有水蒸汽的质量
相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量（绝对湿度）与同温度下的饱和湿度之比的百分数
恒温带：地表下地温常年不变的地带。

恒温带的深度一般为20～30米，恒温带的温度则接近于当地的年平均气温
地温梯度：即岩层温度随深度的变化率，常用百米地温梯度
通风机工况点：以同样的比例把矿井总风阻R曲线绘制于通风机个体特性曲线图中，则风阻R曲线与风压曲线交于A点，此点就是通风机的工况点或工作点
矿井等积孔：为了形象化，习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值（m2）来表示井巷或矿井的通风难易程度。

这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔（又称当量孔）。

自然风压：由于井内空气与围岩存在温度差，空气与围岩进行热交换而造成同标高处空气柱的重量不同，矿井进、出风两侧空气柱的重量差就是自然风压。

自然通风与机械通风：空气之所以能在矿井巷道中流动，是由于风流的起末点间存在着能量差。

若这种能量差是由通风机提供的，则称为机械通风；若是由矿井自然条件产生的，则称为自然通风。

煤层瓦斯的生成:煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤过程中生成的，主要可以划分为两个生成阶段: 第一阶段：生物化学成气时期
在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65℃的条件下，被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。

第二阶段：煤化变质作用时期
随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤并进人变质作用时期，有机物在高温、高压作用下，挥发分减少，固定碳增加，这时生成的气体主要为CH4和CO2
瓦斯在煤体内存在的状态 :游离瓦斯：以自由气体形式存在；吸附瓦斯：分为吸着状态与吸收状态；在现今开采深度内，煤层内的瓦斯主要是以吸附状态存在，游离状态的瓦斯只占总量的10％左右。

煤层瓦斯垂向分带：当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，
由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层瓦斯呈现出垂直分带特征。

瓦斯风化带：“CO2－N2”、“N2”、“N2-CH4”三带统称瓦斯风化带。

瓦斯风化带内的井、区为低瓦斯井、区。

甲烷带：位于瓦斯风化带下边界以下的瓦斯带。

甲烷带内煤层瓦斯压力、含量随埋藏深度的增加而增长，存在特殊瓦斯涌出形式：瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。

煤的孔隙特征：煤的孔隙分类：
微孔：直径<0.01µm，构成煤中的吸附容积
小孔：直径＝0.01µm～0.1µm，构成毛细管凝结和瓦斯扩散空间
中孔：直径＝0.1µm～1.0µm，构成缓慢的层流渗透区间
大孔：直径＝1.0µm～100µm，构成强烈的层流渗透区间
可见孔及裂隙：直径>100µm，构成层流及紊流混合渗透的区间
渗透容积：小孔至可见孔的孔隙体积之和
煤的孔隙率：吸附容积与渗透容积之和称为总孔隙体积，总孔隙体积占煤的体积的百分比成为煤的孔隙率。

煤层瓦斯压力：概念：煤层裂隙和孔隙内由于气体分子热运动撞击所产生的作用力
意义：煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量、瓦斯流动动力高低以及瓦斯动力现象的基本参数
测量原理：打一穿透待测煤层(或直接打在煤层中)的钻孔，插入一根测压管(5mm 一12mm的铜管或10mm～13mm的镀锌铁管)后再把钻孔封堵好，在测压管的外端接上压力表，待压力稳定后就可以读取瓦斯压力值。

影响因素：煤岩结构(如透气性)和物理化学特性(如吸附性能) ；成煤后的地质运动和地质构造；煤层的赋存条件。

煤层瓦斯流场分类：概念：煤层内瓦斯流动的空间称为煤层瓦斯流场，在流场内瓦斯具有流向、流速和压力梯度和浓度梯度。

矿井瓦斯涌出量：是指在矿井生产建设过程中涌进巷道或管道的瓦斯量
△绝对瓦斯涌出量：单位时间内涌入巷道的瓦斯量，以体积表示，单位为m3/min 或m3/d
△相对瓦斯涌出量：每采一吨煤平均涌出的瓦斯量，单位是m3/t。

矿井瓦斯涌出不均系数：矿井绝对瓦斯涌出量峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均系数。

(一）低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min。

（二）高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t或矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min。

（三）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井。

煤与瓦斯突出矿井: 矿井在采掘过程中，只要发生过一次煤与瓦斯突出，该矿井即为突出矿井煤层定为突出煤层。

煤与瓦斯突出：指煤与瓦斯在一个很短的时间内突然地连续地自煤壁暴露面抛向巷道空间所引起的动力现象。

煤与瓦斯突出是煤矿最严重的灾害之一
突出的基本特征：(1) 抛出的固体物具有明显的气体搬运特征。

(2) 突出物中呈现出明显的高压气体爆炸的特征。

(3) 突出的孔洞具有一些特殊的形状。

(4) 突出过程中伴随有大量的瓦斯涌出。

保护层与被保护层：在突出矿井中，预先开采的、并能使其他相邻的有突出危险的煤层受到采动影响而减少或丧失突出危险的煤层称为保护层，后开采的煤层称为被保护层。

保护层位于被保护层上方的叫上保护层，位于下方的叫下保护层。

矿井火灾：是指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧，是煤矿生产中的主要自然灾害之一。

火风压：在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮升力，这种浮力效应就被称为火风压。

火风压就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。

火风压的作用：高温火烟对矿井通风的影响就好象在其流过的上行或下行巷道里安设了局部通风机一样，它们的作用方向在上行风路中与烟流方向相同，在下行风路中则相反。

节流效应：矿井火灾时期，由于火烟的热力作用等的影响，主干风路以及旁侧支路中的风量往往会随着火势的发展而发生变化。

如果由于火灾的发生，主干风路的进风量可能下降，这种现象称之为节流效应。

自热温度：也称临界温度，是能使煤自发燃烧的最低温度。

煤炭自燃倾向性：是煤的一种自然属性，它取决于煤在常温下的氧化能力和发热能力，是煤发生自燃能力总的量度。

煤的自然发火期：是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需要的时间。

开区均压: 通常是指在生产工作面建立的均压系统，其特点是在保证工作面所需通风风量的条件下，通过通风调节实施，尽量减少向采空区漏风，抑制煤的自燃，防止一氧化碳等有毒有害气体涌入工作面，从而保证正常生产的进行。

闭区均压; 就是对已经封闭的区域进行均压，它一方面可以防止封闭区中的煤炭自燃，又可加速封闭火区的熄灭速度。

粉尘在矿井生产过程中所产生的各种岩矿微粒统称矿尘。

浮尘：飞扬在空气中的矿尘。

积尘：从空气中沉降下来的矿尘。

矿尘的分散度：在全部矿尘中各种粒径的尘粒所占的百分比。

综合防尘: 一、通风除尘；二、湿式作业: 1、湿式凿岩、钻眼 2、洒水及喷雾洒水 3、掘进机喷雾洒水4、采煤机喷雾洒水 5、综放工作面喷雾洒水
6、水炮泥和水封爆破
三、净化风流; 1、水幕净化风流 2、湿式除尘装置四、个体防护
节点：是指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。

分支: 是两节点间的连线，也叫风道，在风网图上，用单线表示分支。

其方向即为风流的方向，箭头由始节点指向末节点。

路:是由若干方向相同的分支首尾相接而成的线路，即某一分支的末节点是下一分支的始节点。

回路和网孔: 是由若干方向并不都相同的分支所构成的闭合线路，其中有分支者叫回路，无分支者叫网孔。

假分支: 是风阻为零的虚拟分支。

一般是指通风机出口到进风井口虚拟的一段分支。

生成树: 它包括风网中全部节点而不构成回路或网孔的一部分分支构成的图形。

每一种风网都可选出若干生成树。

弦: 在任一风网的每棵树中，每增加一个分支就构成一个独立回路或网孔，这种分支叫做弦(又名余树弦)。

矿井漏风——有效风量——采区通风系统——
《矿井通风与安全》复习题
1、一氧化碳中毒程度与中毒速度和下列因素有关：空气中一氧化碳的浓度、与一氧化碳接触的时间、呼吸频率和呼吸深度。

2、矿井气候条件是指井下空气的温度、湿度和风速对人体的综合影响。

3、评价气候条件的综合指标：等小温度。

4、从公式P湿=3.484P/T（1-0.378φP饱/P）可以看出湿空气的密度要比干空气的密度小。

5、风速是指空气的流动速度，以单位时间内流经的距离表示（m/s），一般说来，在巷道的轴心部分风速最大，而靠近巷道周壁风速最小，通常所说的风速都是指平均风速。

6、井巷风流中任一断面单位体积空气对某基准面所具有的能量有三种：即静压能、动能和位能，而这三种能量一般又分别用静压、动压和速压三种压力来体现。

10、测量绝对压力可用空盒气压计。

测量井巷中某点的相对压力或者两点间的压力差可用U形垂直压差计、皮托管、倾斜压差计、补偿式微压计和数字式气压计来进行。

15、井巷的通风特性就是该井巷所固有的反映通风难易程度的性能，这种性能可用井巷的风阻或等积孔来表示。

16、反映通风机工作特性的基本参数有四个：通风机的风量、风压、功率和效率。

18、矿井内的通风设施按其作用不同可分为两类：一为引导风流的设施，一为隔断风流的设施，如挡风墙、风门。

20、煤层瓦斯是伴随煤的生成而生产的，它与成煤作用密切相关。

植物遗体形成煤的过程可分为两个阶段：泥炭化阶段、煤化阶段。

煤的变质程度越高，其生成的瓦斯量越多。

22、瓦斯的涌出形式：普通涌出、瓦斯喷出、煤与瓦斯突出。

矿井瓦斯的涌出量是指矿井生产过程中，从开采层、围岩和临近层普通涌出瓦斯量的总合，其表达方式有绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。

23、矿井瓦斯来源的分析目的只要求提供全矿井（或翼的、水平的）瓦斯来源的一般情况时，可按生产阶段分为掘进区瓦斯、回采区瓦斯和采空区瓦斯。

27、煤尘爆炸的特征：形成焦炭皮渣与粘块。

30、在走向长壁全部垮落法的采空区内，可以按遗煤的氧化状态划分为冷却、氧化和窒息三个带，防火的主要地带是氧化带。

31、预防性灌浆方法可分为：采前预灌、随采随灌、采后灌浆三种。

32、井下灭火方法可分为直接灭火、隔绝灭火和综合灭火三类。

简答题
一、简答题
1．矿井通风任务是什么?
答：向井下各工作场所连续不断地输送适宜的新鲜空气，保证井下人员呼吸；冲淡并排除从井下煤(岩)层中涌出的或在煤炭生产过程中产生的有毒有害气体、粉尘和水蒸气；调节煤矿井下的气候条件，给井下作业人员创造良好的生产工作环境；保证井下的机械设备、仪器、仪表的正常运行；保障井下作业人员的身体健康和生命安全，并使生产作业人员能够充分发挥劳动效能和提高劳动生产率，从而达到高效、安全、健康的目的。

2.防止有害气体危害的措施有哪些？
答：加强通风；加强对有害气体的检查；瓦斯抽放；放炮喷雾或使用水炮泥；加强对通风不良处和井下盲巷的管理；井下人员必须随身佩带自救器；对缺氧窒息或中毒人员及时进行急
救。

3.用什么方法减少通风阻力？
答：分为两大类方法，首先是降低摩擦阻力的措施：⑴减少摩擦阻力系数；⑵井巷风量要合理；⑶扩大井巷通风断面；⑷减少巷道长度；⑸选用周长较小的井巷断面。

其次是降低局部阻力的措施：⑴最大限度减少局部阻力地点的数量；⑵拐弯时，转角越小越好；⑶减少局部阻力地点的风流速度及巷道的粗糙程度；⑷在风筒或通风机的入风口安装集风器，在出风口安装扩散器；⑸减少井巷正面阻力物。

4. 在什么情况下才反风？用什么方法实现通风机的反风？
答：当矿井在进风井口附近、井筒或井底车场及其附近的进风巷中发生火灾、瓦斯和煤尘爆炸时，为了防止事故蔓延，缩小灾情，以便进行灾害处理和救护工作，有时需要改变矿井的风流方向。

离心式通风机只能用反风门与旁侧反风道的反风。

轴流式通风机的反风方法有三种：⑴利用反风门与旁侧反风道反风；⑵调节通风机叶片角度反风；⑶反转通风机叶轮旋转方向反风。

5.什么叫漏风？漏风的主要危害有哪些？
答：矿井通风系统中，进入井巷的风流未达到使用地点之前沿途漏出或漏入的现象统称为矿井漏风。

6、矿井漏风的危害：⑴漏风会使工作面有效风量减少，造成瓦斯积聚，煤尘不能被带走，气温升高，形成不良的气候条件，不仅使生产效率降低，而且影响工人的身体健康；⑵通风系统的稳定性、可靠性受到一定程度的影响，增加风量调节的困难；⑶可能促使煤炭自然发火。

地表塌陷区风量的漏入，会将采空区的有害气体带入井下，直接威胁着采掘工作面的安全生产；⑷大量漏风会引起电能的无益消耗，造成通风机设备能力的不足。

二、简答题
1、简述主要通风机的反风方法
答：1）反风道反风 2）反转反风 3）调整动叶安装角度反风
2、简述影响矿井通风系统稳定的主要因素
答：1）风机的喘振 2）多台风机相互干扰 3）井下辅助通风机影响矿井通风稳定性4）自然风压 5）风流短路造成风流剧烈波动 6）对角分支风流不稳定
3、瓦斯爆炸的基本条件有哪些？
答：1）瓦斯浓度5%-16% 2）温度650-750摄氏度 3）氧气大于12%
4、通风安全检查的内容主要有那些？
答：1）通风系统 2）局部通风 3）瓦斯检查 4）安全监测 5）防突与瓦斯抽放 6）防治自燃发火 7）防治煤尘 8）通风设施 9）管理制度
5、如何做好长距离掘进通风工作
答：1）适当增加风筒节长 2）改进接头方式 3）合理选择风筒直径 4）采用柔性风筒时，吊挂要平直 5）采用局部通风机的串联方法 6）直接采用大功率风机和大直径风筒
6、直接灭火的主要方法有哪些？
答：1）用水灭火 2）泡沫灭火 3）干粉灭火 4）沙子和岩粉 5）挖除火源
7、简述矿井漏风的危害
答：1）造成瓦斯积聚 2）降低通风系统的稳定性、可靠性 3）造成电力浪费4）造成大量有害气体积聚，威胁工作面人生安全
8、简述用示踪气体技术检测井巷风量和漏风的过程
答：1）释放量的确定 2）释放示踪气体 3）采样 4）气体分析
三、简答题
2、井巷风流的联结形式有几种？并联系统有何优点？（8分）
答：通风网路中各分支的基本联接形式有串联、并联和角联三种。

并联通风与串联通风相比，具有明显优点：
(1)总风阻小，总等积孔大，通风容易，通风动力费用少；(2)并联各分支独立通风，风流新鲜，互不干扰，有利于安全生产；(3)并联各分支的风量，可根据生产需要进行调节；
(4) 并联的某一分支风路中发生事故，易于控制与隔离，不致影响其它分支巷道，事故波。