矿井通风设备概述和作用

第六章 矿井通风设备
作用向井下输送足够的新鲜空气，稀释和
排除有害、有毒气体，调节井下所需的风量、 温度和湿度，改善劳动条件，保证矿井安全生 产。
《煤矿安全规程》规定(P58第107条)：矿井 必须有完整、独立的通风系统。
二、矿井通风机的类型和工作原理
（一）风机的类型和原理 通风机的分类 通风机按服务范围分，可分为主要通 风机（它负责全矿井或某一区域通风任务）和局部通 风机（它负责掘进工作面或加强采煤工作面通风）；
（9）严禁用主要通风机房作其它用途。
（10）主要通风机因检修、停电或其它原因需 要停风时，必须制定停风措施，报矿总工程师批 准。
（11）矿井通风系统中，如果某一分区风路的 风阻过大，主要通风机不能供给其足够风量时， 可在井下安设辅助通风机，但必须供给辅助通风 机房新鲜风流；在辅助通风机停止运转期间，必 须打开绕道风门。
（3）全压（P） 指单位体积的气体流过通风机 后所获得的总能量。
3.转速n：风机叶轮每分钟旋转的周数，单位： r/min。
4.功率N： 轴功率Na——电动机传给风机轴的功率即
输入功率，单位：kW 。
有效功率N——风机传给气体的功率即输出 功率，单位：kW 。
5.效率η:风机的有效功率与轴功率的比值。
主要通风机装置示意图
1 轴流式通风机
(二)通风机的工作原理 1.离心式通风机的工作 原理
离心式通风机主要由叶轮、 轴、进风口、螺线形机壳、 前导器锥形扩散器等组成。 当电动机带动转子旋转时， 叶轮流道中的空气在叶片 作用下随叶轮一起转动， 在离心力的作用下能量升 高，并由叶轮中心沿径向 流向叶轮外缘，经螺线形 外壳和锥形扩散器排至大 气。同时，在叶轮中心和 进口处形成真空，外部空 气在大气压力作用下经进 风口进入叶轮，形成连续 流动。
严禁在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出的矿 井中安设辅助通风机。
（12）掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局 部通风机通风。掘进巷道的通风方式、局部通风 机和风筒的安装和使用等应在作业规程中明确规 定。
（13）安装和使用局部通风机和风筒应遵守规 定。
四、矿井通风设备的工作方式
1.矿井通风方式
抽出式（我国常采用）
按气体在叶轮内部流动方向分，可分为离心式通风机 和轴流式通风机
离心式通风机
特点及应用：风流沿通风机 叶轮的轴向进入并沿径向流 出的通风机。离心式通风机 结构简单，容易维修，价格 便宜，噪音小；但体积较大 一般不能和电动机直接连接 常用于风阻变化较小而风量 变化较大的矿井。
轴流式通风机
特点及应用：风流沿轴向 进入并沿轴向流出的通风 机。轴流式通风机的结构 紧凑、体积小，重量较轻， 转速高，可直接与电动机 连接，但结构复杂，检修 不便，噪音大，故障较多。 多用于风阻变化较大而风 量变化较小的大型矿井通 风。
（5）通风机要有两条专用供电线路。
（6）装有主要通风机的出风井口应安装防爆 门，并正对风井风流方向。
（7）生产矿井主要通风机必须装有反风设施， 并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流 方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正 常供风量的40％。
（8）严禁采用局部通风机或风机群作为主要 通风机使用。
矿井通风设备概述 和作用
第一节概述
矿井通风设备包括通风机、电气设备、扩散器 及反风装置等。
一、矿井空气
井下由于采矿作业而产生的有害气体，在煤矿中主要有：储藏在煤层中的瓦斯，如沼 气，碳酸气，一氧化碳，二氧化碳等。井下这些有害气体，如不及时排出，就会毒害 井下从事劳动的工作人员，轻者降低劳动生产率，重者造成中毒事故，严重时甚至死 亡。这些气体中，有的超过一定浓度（如一氧化碳，沼气等）还会引起爆炸。
压入式 1
抽出式通风 设备位于系
统的出口端Biblioteka Baidu借助通风机
z
的抽力，使新鲜空气从进
风井流入井内，经出风井
排出。
2
56 4
3
压入式通风 设备位
于系统的入口处，新鲜的
空气借助通风机的动力压
轴流式主要通风机
离心式主要通风机
通风设备
——局部通风机
我国生产的对旋式局部通风机有FDB系列、FDⅡ系列、2BKJ系列。 对旋式局部通风其特点是风机结构形式为矿用隔爆型、对旋、消声、轴流 式。其主要由集流器、机壳、电动机、叶轮、消声器等部件组成，具有结 构紧凑、噪声小、风压高、流量大、效率使用安全可靠、维修方便等特点。
在煤矿中，在岩石巷道作业中产生的矿石和岩石的微粉尘会漂浮在井下空气中， 造成空气污浊。特别是飘混在空气中的二氧化硅（SiO2）粉尘，对人体的危害 很大。长期工作在这种环境中，会使人患矽肺病。除此之外，在采煤过程中， 产生的大量煤尘，虽然对人的危害不及岩石粉尘那样严重，但是，由于它可以 引起爆炸，所以，及时排出煤矿中的细煤尘就成为煤矿井下通风的一项重要任 务。
（三）通风机的工作参数及工况分析
1.风量Q：单位时间内通风机排出的气体体积， 单位：m3/s，m3/min，m3/h，l/s
2.风压：单位体积的气体通过风机后获得的能 量，单位：Pa
（1）静压（Pj） 指单位体积的气体流过通风 机后所获得的压力能（即压力势能）
（2）动压（Pd） 指单位体积的气体流过通风 机后所获得的动能。
2.轴流式风机的工作原理
❖ 轴流式风机主要由叶轮(由轮毂1和叶片2组成)、轴3、 圆筒形外壳4、进风口（由集流器5和流线体6组成）、 整流器7和扩散器8组成。
❖ 当电动机通过轴带动叶轮旋转时，叶片间气体增加 了动能和压力能，在叶轮的排出侧形成具有一定压 力的高压区，以接近轴线的方向通过扩散器排出， 同时在入口侧形成具有一定真空度的低压区，外部 空气在大气压力作用下经集流器进入叶轮形成连续 风流。
三、矿井对通风设备的要求
（1）通风机的工况点应位于高效区范围内，运 转效率不应低于最高效率的85%~90%。
（2）要通风机必须安装在地面；装有通风机的 井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备 时不得超过5％，有提升设备时不得超过15％。
（3）必须保证主要通风机连续运转。
（4）必须安装2套同等能力的主要通风机装置， 其中1套作备用，备用通风机必须能在l0min内开 动。