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矿井通风与安全(中国矿业大学 课件) 第二章 矿内空气动力学基础
矿井通风与安全（中国矿 业大学 课件）
通过探索矿井通风与安全，我们将深入了解其概述和意义，以及矿井通风系 统的组成和原理。我们还将研究矿井通风流动规律和风量计算，以及矿井瓦 斯和粉尘的扩散和控制方法。最后，我们将介绍矿井通风的安全管理。
矿井通风概述
介绍矿井通风的定义、目的以及与矿井安全相关的重要性。探讨矿井通风对于保障矿工健康和提高生产效率的 作用。
探讨矿井通风安全管理的重要性和基本原则。介绍矿井通风安全管理的策略和措施，以确保矿工在工作中的安 全。
矿井瓦斯与粉尘的扩散和控制
研究矿井瓦斯和粉尘的扩散规律以及相关的控制方法。探索如何有效地减少瓦斯和粉尘对矿工健康和安 全的影响。
1
瓦斯扩散特性
探索瓦斯在矿的粉尘控制技术，包括湿法和干法处理等。
3
瓦斯控制方法
讨论瓦斯抽放、防爆措施和气体监测等控制方法。
矿井通风安全管理
矿井通风系统的组成和原理
详细介绍矿井通风系统的各个组成部分，包括主风机、风道、风门等。解释 矿井通风系统的基本原理以及各部件的作用。
矿井通风流动规律
研究矿井通风流动的基本规律，包括气流路径、速度分布和压力变化等。探索不同条件下的气流行为和影响因 素。
矿井风速与风量的计算
介绍矿井风速和风量的计算方法。讨论如何根据矿井尺寸、风机性能和阻力 系数等参数，确定合理的风速和风量。
通过探索矿井通风与安全，我们将深入了解其概述和意义，以及矿井通风系 统的组成和原理。我们还将研究矿井通风流动规律和风量计算，以及矿井瓦 斯和粉尘的扩散和控制方法。最后，我们将介绍矿井通风的安全管理。
矿井通风概述
介绍矿井通风的定义、目的以及与矿井安全相关的重要性。探讨矿井通风对于保障矿工健康和提高生产效率的 作用。
探讨矿井通风安全管理的重要性和基本原则。介绍矿井通风安全管理的策略和措施，以确保矿工在工作中的安 全。
矿井瓦斯与粉尘的扩散和控制
研究矿井瓦斯和粉尘的扩散规律以及相关的控制方法。探索如何有效地减少瓦斯和粉尘对矿工健康和安 全的影响。
1
瓦斯扩散特性
探索瓦斯在矿的粉尘控制技术，包括湿法和干法处理等。
3
瓦斯控制方法
讨论瓦斯抽放、防爆措施和气体监测等控制方法。
矿井通风安全管理
矿井通风系统的组成和原理
详细介绍矿井通风系统的各个组成部分，包括主风机、风道、风门等。解释 矿井通风系统的基本原理以及各部件的作用。
矿井通风流动规律
研究矿井通风流动的基本规律，包括气流路径、速度分布和压力变化等。探索不同条件下的气流行为和影响因 素。
矿井风速与风量的计算
介绍矿井风速和风量的计算方法。讨论如何根据矿井尺寸、风机性能和阻力 系数等参数，确定合理的风速和风量。
矿井通风 ppt课件
产效率和经济效益的基础。
03
通风安全标准的实施
通风安全标准的实施需要依靠科学合理的通风设计和严格的管理制度，
同时还需要加强监督检查和评估，确保各项标准得到有效执行。
矿井通风安全管理
通风安全管理原则
通风安全管理应遵循“预防为主、综合治理”的原则，通过科学 合理的通风设计和严格的管理制度，保障矿井通风安全。
确保矿井内空气新鲜。
风流调节与控制
根据矿井内的环境变化，实时调 节风量、风速等参数，确保安全
生产。
风流短路与优化
通过合理布局通风设备，减少通 风阻力，降低能耗，提高通风效
率。
矿井通风监测与控制
监测系统
实时监测矿井内的空气质量、风速、风量等参数 ，确保通风效果。
控制系统
根据监测数据，自动或手动调节通风设备，确保 矿井内空气质量。
03
矿井通风设备与技术
矿井通风设备
主要设备
包括主扇、局部扇、辅 助扇等。
主扇
是矿井通风系统的核心 设备，负责将新鲜空气 引入矿井，并将污浊空
气排出。
局部扇
用于矿井内特定区域的 通风，如采掘工作面、
运输巷道等。
辅助扇
用于辅助主扇和局部扇 ，确保矿井内空气流通
。
矿井通风技术
风流定向与控制
通过合理的通风设计和控制技术 ，使风流按照预定的路线流动，
01
02
03
能量守恒原理
风流在流动过程中，克服 阻力会消耗能量，需通过 通风设施和设备补充能量 ，维持风流流动。
压力差原理
利用风流在不同点位所受 的压力差实现风流流动， 需控制好进风和回风巷道 的风压差。
风流控制原理
通过设置通风设施和调节 设备，控制风流的方向、 速度和流量，以满足井下 作业环境的需要。
《矿井通风与安全》课件
通风管理不善
通风管理不善也是导致事故的重要原因之一，如未定期检 查通风设施、通风设施损坏未及时修复等，都可能造成风 流不稳定，增加事故风险。
作业人员安全意识淡薄
作业人员缺乏安全意识，不遵守安全操作规程，也是导致 通风事故的重要原因之一。
矿井通风事故预防措施
加强通风系统管理
建立完善的通风管理制度，定期检查通风设施，确保通风系统正 常运行。
通风设备选型
根据矿井通风需求，选择合适的 通风设备，如扇风机、局部通风 机等，确保风流能够达到要求的 风量、风压等参数。
通风网络设计
合理规划通风网络，包括风道、 风口、调节设施等，确保风流能 够均匀地流向各个作业点。
矿井通风设备与设施
扇风机
扇风机是矿井通风的主要设备，用于提供风流的动力。根据矿 井通风需求，选择合适的扇风机，并确保其正常运行和维护。
《矿井通风与安全》PPT课件
目 录
• 矿井通风系统概述 • 矿井通风技术 • 矿井通风安全保障措施 • 矿井通风事故预防与处理 • 案例分析
01
矿井通风系统概述
矿井通风的定义与重要性
矿井通风定义
矿井通风是指将空气引入矿井内，供 给井下人员呼吸，并稀释和排出有害 气体和矿尘，创造良好的工作环境。
02
对矿井通风状况进行实时监测，及时发现和解决通风问题。
对矿井通风安全进行定期评估，分析通风系统存在的问题和不
03
足，提出改进措施和建议。
04
矿井通风事故预防与处理
矿井通风事故原因分析
通风系统不完善
矿井通风系统是保障矿井安全的重要设施，如果通风系统 不完善，会导致风流短路、风量不足等问题，从而引发事 故。
解决方案
采用新型通风设备、优化 通风网络布局、加强气体 监测等措施，提高矿井通 风效果和安全性。
通风管理不善也是导致事故的重要原因之一，如未定期检 查通风设施、通风设施损坏未及时修复等，都可能造成风 流不稳定，增加事故风险。
作业人员安全意识淡薄
作业人员缺乏安全意识，不遵守安全操作规程，也是导致 通风事故的重要原因之一。
矿井通风事故预防措施
加强通风系统管理
建立完善的通风管理制度，定期检查通风设施，确保通风系统正 常运行。
通风设备选型
根据矿井通风需求，选择合适的 通风设备，如扇风机、局部通风 机等，确保风流能够达到要求的 风量、风压等参数。
通风网络设计
合理规划通风网络，包括风道、 风口、调节设施等，确保风流能 够均匀地流向各个作业点。
矿井通风设备与设施
扇风机
扇风机是矿井通风的主要设备，用于提供风流的动力。根据矿 井通风需求，选择合适的扇风机，并确保其正常运行和维护。
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目 录
• 矿井通风系统概述 • 矿井通风技术 • 矿井通风安全保障措施 • 矿井通风事故预防与处理 • 案例分析
01
矿井通风系统概述
矿井通风的定义与重要性
矿井通风定义
矿井通风是指将空气引入矿井内，供 给井下人员呼吸，并稀释和排出有害 气体和矿尘，创造良好的工作环境。
02
对矿井通风状况进行实时监测，及时发现和解决通风问题。
对矿井通风安全进行定期评估，分析通风系统存在的问题和不
03
足，提出改进措施和建议。
04
矿井通风事故预防与处理
矿井通风事故原因分析
通风系统不完善
矿井通风系统是保障矿井安全的重要设施，如果通风系统 不完善，会导致风流短路、风量不足等问题，从而引发事 故。
解决方案
采用新型通风设备、优化 通风网络布局、加强气体 监测等措施，提高矿井通 风效果和安全性。
《矿井通风系统》课件
功能
提供井下氧气，稀释并排出瓦斯 、一氧化碳等有毒有害气体，降 低粉尘浓度，保持井下适宜的气 温、湿度等。
矿井通风系统的重要性
保障井下作业人员的生命安全
01
良好的通风系统可以降低瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故的风险，
保障作业人员的生命安全。
提高生产效率
02
良好的通风条件可以降低设备磨损和故障率，提高生产效率。
实践
通过对实际矿井通风系统的监测和分析，找出存在的问题和瓶颈，采取针对性的改进措施。
效果
改进后的矿井通风系统在通风效果、能耗和安全性等方面均得到显著提升，为矿山的可持续发展提供有力保障。
05
矿井通风系统的安全与管 理
矿井通风系统安全管理的意义与任务
意义
矿井通风系统是保障矿井安全生产的重要设施之一，其安全运行对于预防矿井事故、保障人员生命安 全具有重要意义。
任务
确保矿井通风系统正常运行，及时发现和处理通风系统中的隐患，提高通风系统的可靠性和稳定性， 为矿井安全生产提供有力保障。
矿井通风系统安全管理的措施与要求
措施
建立完善的通风管理制度，加强通风设备的维护保养，定期进行通风系统检测和评估， 确保通风设施的完好和正常运行。
要求
严格执行通风安全规程，加强通风安全管理人员的培训和教育，提高通风安全管理水平 和技术水平。
明确矿井通风系统的功能需求。
2. 收集资料
收集地质、气象、矿井布局等相 关资料。
3. 通风计算
进行风量、风压等参数的计算。 Nhomakorabea方法
采用数值模拟、经验公式等方法 进行通风计算和设计。
5. 评估与优化
对设计进行评估，根据实际情况 进行优化。
4. 设计通风网络
提供井下氧气，稀释并排出瓦斯 、一氧化碳等有毒有害气体，降 低粉尘浓度，保持井下适宜的气 温、湿度等。
矿井通风系统的重要性
保障井下作业人员的生命安全
01
良好的通风系统可以降低瓦斯爆炸、煤尘爆炸等事故的风险，
保障作业人员的生命安全。
提高生产效率
02
良好的通风条件可以降低设备磨损和故障率，提高生产效率。
实践
通过对实际矿井通风系统的监测和分析，找出存在的问题和瓶颈，采取针对性的改进措施。
效果
改进后的矿井通风系统在通风效果、能耗和安全性等方面均得到显著提升，为矿山的可持续发展提供有力保障。
05
矿井通风系统的安全与管 理
矿井通风系统安全管理的意义与任务
意义
矿井通风系统是保障矿井安全生产的重要设施之一，其安全运行对于预防矿井事故、保障人员生命安 全具有重要意义。
任务
确保矿井通风系统正常运行，及时发现和处理通风系统中的隐患，提高通风系统的可靠性和稳定性， 为矿井安全生产提供有力保障。
矿井通风系统安全管理的措施与要求
措施
建立完善的通风管理制度，加强通风设备的维护保养，定期进行通风系统检测和评估， 确保通风设施的完好和正常运行。
要求
严格执行通风安全规程，加强通风安全管理人员的培训和教育，提高通风安全管理水平 和技术水平。
明确矿井通风系统的功能需求。
2. 收集资料
收集地质、气象、矿井布局等相 关资料。
3. 通风计算
进行风量、风压等参数的计算。 Nhomakorabea方法
采用数值模拟、经验公式等方法 进行通风计算和设计。
5. 评估与优化
对设计进行评估，根据实际情况 进行优化。
4. 设计通风网络
矿井通风与安全ppt
表1-1 干空气主要成分
பைடு நூலகம்
气体成分
氮气（N2） 氧气（O2）
二氧化碳（CO2）
氩气（Ar） 其它（水蒸汽、惰性稀
有气体和微量的灰尘与
微生物等）
按体积计 /% 78.13 20.90
0.03 0.93 0.01
按质量计 /% 75.71 23.17 0.05
0.91
0.16
1.1 矿井空气的主要成分
的氧浓度相对降低，轻则使人呼吸加快，呼吸量 增加，严重时也可能造成人员中毒或窒息。
1-3 二氧化碳中毒症状与浓度的关系
二氧化碳浓度（ 体积）/%
主要症状
1
呼吸加深，但对工作效率无明显影响
呼吸急促，心跳加快，头痛，人体很快疲劳 3
5 6 7～9 9～11
呼吸困难，头痛，恶心，呕吐，耳鸣 严重喘息，极度虚弱无力 动作不直协调，大约十分钟可发生昏迷 数分钟内可导致死亡
• 地面空气进入矿井以后，由于受到污染，其成分和性质 要发生一系列的变化，如氧浓度降低，二氧化碳浓度增 加。
• 一般来说，将井巷中经过用风地点以前、受污染程度较 轻的进风巷道内的空气称为新鲜空气（新风）；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 为污浊空气（乏风）。
• 矿内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）、二氧化硫 （SO2） 、硫化氢（H2S）、二氧化氮（NO2）、氨气 （NH3）、氢气（H2）和矿尘等。
• 矿井空气中氮气主要来源：地面大气、井下爆 破和生物的腐烂，有些煤岩层中也有氮气涌出。
1.1 矿内空气的主要成分
《矿井通风》PPT课件
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4
4、瓦斯的赋存状态
煤体中瓦斯的赋存分为有游离态和吸附态
4 5 1 2
3
图 瓦斯在煤体中的存在状况
1--游离瓦斯；2--吸着瓦斯；
3--吸收瓦斯精； 选4课-件-p煤 pt 体；5--孔隙
5
5、煤层瓦斯含量：相对瓦斯含量和绝对瓦斯含量
指煤层在自然条件下单位重量或单位体积所含 有的瓦斯量 ，单位 m3/t或m3/m3 。煤层瓦斯含量包 括游离瓦斯（10%--20%）、和吸附瓦斯（80%-90%）
➢采取急救措施。当发现井下有人由于缺氧窒息
或呼吸有害气体中毒时，应将中毒者或窒息者
移到 有新鲜空气的巷道或地面进行急救，最大
限度地减少人员伤亡精选。课件ppt
17
第三部分 矿井通风的任务
矿井通风的基本任务如下：
➢向井下各工作场所连续不断地供给适宜的新鲜 空气。
➢把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下， 并排出矿井。
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2
1、概念：
瓦斯是以甲烷为主的有害有毒气体的总称。 是一种混合气体，甲烷占90%以上，通常 单独指甲烷。
2、性质：
“三无”气体，即无色、无味、无嗅。与 空气的相对密度为0.554，微溶于水，瓦斯 无毒，但瓦斯浓度很高会降低空气中氧气的 浓度，从而具有窒息性。具有燃烧和爆炸性。
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➢ 空气中一氧化碳的主要来源有：煤炭自燃以及瓦 斯、煤尘爆炸事故，井下爆破，矿井火灾等。
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10
二氧化氮：是一种棕红色气体，有刺激性 臭味，极易溶下水，比重为1.57，有强烈 毒性。它溶于水而生成腐蚀性很强的硝酸， 对肺组织起破坏作用，造成肺水肿，对眼 睛、鼻腔、呼吸道等有强烈刺激作用。<< 煤矿安全规程>>规定的最大允许浓度是 0.00025%。主要来源为炸药爆炸时产生一 系列氮氧化合物，如NO、NO2等，
矿井通风与安全(培训) ppt课件
3.矿内空气常见的有毒气体：
一氧化碳（CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫
(SO2)、硫化氢(H2S)四种气体的特性。
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9
4.有害气体检测：
检测方法分两大类：一是取样到化验室分 析。二是用便携式仪器在现场快速测试。
《规程》规定；采掘工作面风流中二氧化碳 浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员查 明原因,制定措施,进行处理.
矿井通风压力可以由通风机造成，也可以由自然因素造
成。前者称为靠自然风压进行通风。
自然风压的特点：它使冷而重的气体向下流动。自然风压的 大小和方向主要受地面气温的影响。
ppt课件
29
二、矿井通风动力：
2、机械通风 矿井主扇风机按其服务任务地位可分为三种： （1）、主要扇风机（主扇）服务于全矿井或矿井的一翼
26
思考题
1.矿井通风设施、通风构筑物的作用？
2.井下有哪些有毒有害气体？ 3.一通三防具体指什么？ 一通：矿井通风， 三防：防瓦斯，防煤尘，
防火 。
4.矿井通风的定义： 把地面新鲜空气源源不断地送入井下的过程。
5.矿井通风的十二字方针： 先抽后采，监测监控，以风定产
ppt课件
27
第二部分 矿井通风系统
20.96％。氮（N2),占79%。二氧化（CO2）占
0.04%。
ppt课件
5
四、矿内气候条件：
主要指矿井空气的温度、湿度和风速三者 的关系。
温度高、湿度大、风速小。人体感觉中暑、 闷热。
温度低、湿度低、风速大。人体感觉发冷、 易感冒。
因此《规程规定》：进风井温度不得低于 2℃，采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐 室不得超过30℃。
一氧化碳（CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫
(SO2)、硫化氢(H2S)四种气体的特性。
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4.有害气体检测：
检测方法分两大类：一是取样到化验室分 析。二是用便携式仪器在现场快速测试。
《规程》规定；采掘工作面风流中二氧化碳 浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员查 明原因,制定措施,进行处理.
矿井通风压力可以由通风机造成，也可以由自然因素造
成。前者称为靠自然风压进行通风。
自然风压的特点：它使冷而重的气体向下流动。自然风压的 大小和方向主要受地面气温的影响。
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二、矿井通风动力：
2、机械通风 矿井主扇风机按其服务任务地位可分为三种： （1）、主要扇风机（主扇）服务于全矿井或矿井的一翼
26
思考题
1.矿井通风设施、通风构筑物的作用？
2.井下有哪些有毒有害气体？ 3.一通三防具体指什么？ 一通：矿井通风， 三防：防瓦斯，防煤尘，
防火 。
4.矿井通风的定义： 把地面新鲜空气源源不断地送入井下的过程。
5.矿井通风的十二字方针： 先抽后采，监测监控，以风定产
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第二部分 矿井通风系统
20.96％。氮（N2),占79%。二氧化（CO2）占
0.04%。
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5
四、矿内气候条件：
主要指矿井空气的温度、湿度和风速三者 的关系。
温度高、湿度大、风速小。人体感觉中暑、 闷热。
温度低、湿度低、风速大。人体感觉发冷、 易感冒。
因此《规程规定》：进风井温度不得低于 2℃，采掘工作面气温不得超过26℃，机电硐 室不得超过30℃。
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矿井中二氧化碳的主要来源有：煤和有机 物的氧化；人员呼吸；井下爆破；井下火 灾；瓦斯、煤尘爆炸等
三、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准
1、采掘工作面进风流中，按体积计算，氧气浓 度不低于20%；二氧化碳浓度不超过0.5%。
2、矿井总回风巷或一翼回风巷风流中，二氧化 碳超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。
“三无”气体，对空气的密度0.554，微溶于水，渗透性 和扩散性很强。 本身无毒，但浓度过高时，会使人缺氧窒息。 具有燃烧性和爆炸性。当浓度达到5—16%时，遇火源能发 生剧烈爆炸。
主要来源：煤层中放出。
2、二氧化碳（CO2）
主要性质 （略）
3、一氧化碳（CO）
一氧化碳是无色、无味、无臭的气体，相对密度 0.97，微溶于水，能燃烧，当体积浓度达到 13%~75%时遇火源有爆炸性。
一氧化碳有剧毒 。人体吸入含有一氧化碳的空气 时，血液缺氧引起窒息和中毒。
一氧化碳的中毒程度与浓度的关系
一氧化碳浓度% （体积）
主要症状
0.016
数小时后有头痛、心跳、耳鸣等轻微中毒症状
0.048 0.128
1h可引起轻微中毒症状 0.5~1h引起意识迟钝、丧失行动能力等严重中毒症状
0.40
短时间失去知觉、抽筋、假死。30min内即可死亡
空气中二氧化碳浓度对人体的影响
二氧化碳浓度%（体积）
人体主要症状
1
呼吸加深，急促
3 5 10 10-20 20-25
呼吸急促，心跳加快，头痛，很快疲劳 呼吸困难，头痛，恶心，耳鸣 头痛，头昏，呼吸困难，昏迷 呼吸停顿，失去知觉，时间稍长会死亡 短时井下 的巷道底板、水仓、溜煤眼、下山尽头、 盲巷、采空区及通风不良处。
三、矿井空气主要成分的质量（浓度）标准
1、采掘工作面进风流中，按体积计算，氧气浓 度不低于20%；二氧化碳浓度不超过0.5%。
2、矿井总回风巷或一翼回风巷风流中，二氧化 碳超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。
“三无”气体，对空气的密度0.554，微溶于水，渗透性 和扩散性很强。 本身无毒，但浓度过高时，会使人缺氧窒息。 具有燃烧性和爆炸性。当浓度达到5—16%时，遇火源能发 生剧烈爆炸。
主要来源：煤层中放出。
2、二氧化碳（CO2）
主要性质 （略）
3、一氧化碳（CO）
一氧化碳是无色、无味、无臭的气体，相对密度 0.97，微溶于水，能燃烧，当体积浓度达到 13%~75%时遇火源有爆炸性。
一氧化碳有剧毒 。人体吸入含有一氧化碳的空气 时，血液缺氧引起窒息和中毒。
一氧化碳的中毒程度与浓度的关系
一氧化碳浓度% （体积）
主要症状
0.016
数小时后有头痛、心跳、耳鸣等轻微中毒症状
0.048 0.128
1h可引起轻微中毒症状 0.5~1h引起意识迟钝、丧失行动能力等严重中毒症状
0.40
短时间失去知觉、抽筋、假死。30min内即可死亡
空气中二氧化碳浓度对人体的影响
二氧化碳浓度%（体积）
人体主要症状
1
呼吸加深，急促
3 5 10 10-20 20-25
呼吸急促，心跳加快，头痛，很快疲劳 呼吸困难，头痛，恶心，耳鸣 头痛，头昏，呼吸困难，昏迷 呼吸停顿，失去知觉，时间稍长会死亡 短时井下 的巷道底板、水仓、溜煤眼、下山尽头、 盲巷、采空区及通风不良处。
矿井通风与安全
合
通风设备
1
主要通风机：负 责矿井的主要通 风，保证矿井空
气流通
3
通风管道：连接 主要通风机和辅 助通风机，保证
空气流通
2
辅助通风机：用 于局部通风，保 证工作面空气流
通
4
通风控制设备： 控制通风系统的 运行，保证通风
效果和安全
通风网络设计
通风网络设计原则： 安全、高效、经济
通风网络类型：串 联通风、并联通风、 混合通风
演讲人
目录
01. 矿井通风的重要性 02. 矿井通风系统 03. 矿井安全措施 04. 矿井事故预防与处理
1
矿井通风的重要 性
保障矿井作业环境
01
提供新鲜空气： 矿井通风可以保 证矿井内空气流 通，为矿工提供 充足的氧气，防 止缺氧窒息。
02
排除有害气体： 矿井通风可以将 矿井内的有毒有 害气体排出，降 低矿工中毒的风 险。
02
通风作用：矿井通风可以稀 释瓦斯浓度，降低瓦斯爆炸 的风险
04
安全措施：加强矿井通风管 理，定期检查通风设备，确 保通风系统正常运行
提高生产效率
通风系统：保证矿 井内空气流通，提
高工人工作效率 1
节能减排：通风系
4
统可以降低能源消
耗，提高生产效率
空气质量：良好的通
风环境可以减少工人
因空气污染导致的健
安全培训与教育
培训内容：包括安全法律法规、安全操
0 1 作规程、安全知识等
培训方式：包括理论培训、实际操作培
0 2 训、模拟演练等
培训对象：包括矿井管理人员、技术人
0 3 员、操作人员等
培训效果：提高员工的安全意识、安全技
04
通风设备
1
主要通风机：负 责矿井的主要通 风，保证矿井空
气流通
3
通风管道：连接 主要通风机和辅 助通风机，保证
空气流通
2
辅助通风机：用 于局部通风，保 证工作面空气流
通
4
通风控制设备： 控制通风系统的 运行，保证通风
效果和安全
通风网络设计
通风网络设计原则： 安全、高效、经济
通风网络类型：串 联通风、并联通风、 混合通风
演讲人
目录
01. 矿井通风的重要性 02. 矿井通风系统 03. 矿井安全措施 04. 矿井事故预防与处理
1
矿井通风的重要 性
保障矿井作业环境
01
提供新鲜空气： 矿井通风可以保 证矿井内空气流 通，为矿工提供 充足的氧气，防 止缺氧窒息。
02
排除有害气体： 矿井通风可以将 矿井内的有毒有 害气体排出，降 低矿工中毒的风 险。
02
通风作用：矿井通风可以稀 释瓦斯浓度，降低瓦斯爆炸 的风险
04
安全措施：加强矿井通风管 理，定期检查通风设备，确 保通风系统正常运行
提高生产效率
通风系统：保证矿 井内空气流通，提
高工人工作效率 1
节能减排：通风系
4
统可以降低能源消
耗，提高生产效率
空气质量：良好的通
风环境可以减少工人
因空气污染导致的健
安全培训与教育
培训内容：包括安全法律法规、安全操
0 1 作规程、安全知识等
培训方式：包括理论培训、实际操作培
0 2 训、模拟演练等
培训对象：包括矿井管理人员、技术人
0 3 员、操作人员等
培训效果：提高员工的安全意识、安全技
04
矿井通风与安全(中国矿业大学 课件)
矿井通风系统在现代矿业中的应用
现代矿业对通风系统要求高效、智能化。新技术的应用如自动控制、智能监测系统等能提高通风的管理和控制 水平，确保矿井的安全高效生产。
展望矿井通风发展的趋势
矿井通风系统将朝着智能化、自动化、节能环保化发展。新材料、新技术的引入将提高通风系统的性能和可持 续发展能力。矿井通风将在未来的矿业领域继续发挥重要作用。
矿井通风的原理与机制
通风原理涉及气流运动、压力差、气体扩散等机制。了解这些原理有助于优化矿井通风系统，确保良好的气流 分布和气体控制。
矿井通风系统的设计与建设
矿井通风系统的设计需考虑矿井结构、煤层气体特性、矿井布设和矿工工作需求。科学设计和合理布置可以提 高通风效果和能耗效率。
矿井通风系统的运行与维护
合理的运行和维护能保证通风系统的长期稳定运行。包括监测气体浓度、维 护风机设备、清洁管道、定期检查等。科学的操作和维护能提高系统的可靠 性和安全性。
矿井通风与安全生产的关系
矿井通风直接关系到矿工的生命安全和安全生产。良好的通风可以减少事故风险，降低工伤事故发生率，提高 矿井的安全性和可持续发展能力。
矿井通风与安全（中国矿 业大学 课件）
矿井通风是确保、原理与机制、系统设计与建设、运行与维护，以及其在现代矿业中 的应用和未来发展趋势。
通风在矿井中的重要性
优质的矿井通风系统可以保证矿工的健康和安全，有效降低事故风险，提高 生产效率。良好的通风还能有效控制煤尘、甲烷等有害气体的浓度，维持矿 井环境清洁。
矿井通风与安全
极重劳动
当空气中的氧浓度降低时，人体就可能产生不良的生理 反应，出现种种不舒适的症状，严重时可能导致缺氧死亡。
矿井空气中氧浓度降低的主要原因有：人员呼吸；煤岩和其他有 机物的缓慢氧化；煤炭自燃；瓦斯、煤尘爆炸；此外，煤岩和生产 过程中产生的各种有害气体，也使空气中的氧浓度相对降低。
2．二氧化碳(CO2)
第 8 章 矿井空调技术概论
§1 环境气候与人体的热平衡 §2 影响矿井气温的因素 §3 矿井降温措施 §4 矿井制冷空调
第二部分 安全工程
第9章 矿井瓦斯
§1 概述 §2 煤层瓦斯赋存与含量 §3 矿井瓦斯涌出 §4 煤与瓦斯突出 §5 瓦斯爆炸与预防§6 瓦斯抽放
第10章 火灾防治
§1 概述 §2 外因火灾及其预防 §3 煤炭自燃理论基础§4 火灾预测与预报 §5 开采技术防火措施 §6 灌桨与阻化剂灭火 §7 均压防灭火 §8 惰气防灭火 §9 火灾时期通风 §10 矿井火灾处理与控制
通风工程
第 ３章 井巷通风阻力
§1 井巷断面上的风速分布 §2 摩擦风阻与阻力 §3 局部风阻与阻力 §4 矿井总风阻与矿井等积孔 §5 降低矿井通风阻力的措施
第 4 章 通风动力
§1自然风压 §2通风机类型及构造 §3主要通风机附属装置 §4主要通风机实际特性曲线 §5 主要通风机工况点及其经济运行 §6 通风机联合运转 §7 矿井通风设备选型
湿空气中含有水蒸气，但其含量的变化会引起湿空气的物理性质和状态变化。
气体成分
按体积计／％ 按质量计／％ 备 注
氧气（O2）
20.96
23.32
惰性稀有气体氦、
氮气（N2）
79.0
二氧化碳（CO2） 0.04
矿井通风与安全培训课件(ppt 共30页)
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2.1.4空气湿度及其测定 1.空气湿度 （1）绝对湿度 单位体积或单位质量湿空气中所 含有的水蒸气质量数，fa,g.m-3或g/kg。 （2）饱和湿度 单位体积或质量在某一温度和压 力下所能含有的最大水蒸汽量，fs。 （3）相对湿度 实际空气含有的水蒸气质量与同 一温度和压力条件下的饱和空气的含湿度之比。
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图2-3 U型压差计
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图2-4 皮托管
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2.1.3空气温度 1.绝对温度
2.矿井内空气温度变化特征 由于地下岩石的储热能力较空气大很多，井下岩石 的温度随季节的变化就不如地表空气那样显著。因此， 从地表送入井下的空气将会与沿途中接触的岩石壁进行 温度差造成的对流换热，加之水气交换的潜热传递和空 气压力的变化都会引起井下风流的温度与地表空气存在 明显的不同。 一般冬季井下空气要高于地表空气温度，夏季则相 反，井下空气低于地表空气温度。
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图2-9 风表移动线路
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2.2矿井风流的流动状态与运动型式
2.2.1 流动状态
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2.2.2运动型式 矿内风流的运动型式指的是风流在不同类 型井巷空间的运动方式。其中一种为在井巷及 管道边界限制下气流运动—巷道型风流；另一 种为气流在相对空间较大、边界对气流的限制 不明显的大空间诸如采场中的气流运动型式— 硐室风流。 巷道型风流的排烟原理如图2.10，随着气 流的向前推移，炮烟被向前运移的同时，炮烟 区的形状也逐渐发生变形，通过紊流的运移和 变形将炮烟吹出与稀释，使断面的平均浓度逐 步降低。
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2.1.4空气湿度及其测定 1.空气湿度 （1）绝对湿度 单位体积或单位质量湿空气中所 含有的水蒸气质量数，fa,g.m-3或g/kg。 （2）饱和湿度 单位体积或质量在某一温度和压 力下所能含有的最大水蒸汽量，fs。 （3）相对湿度 实际空气含有的水蒸气质量与同 一温度和压力条件下的饱和空气的含湿度之比。
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图2-3 U型压差计
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图2-4 皮托管
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2.1.3空气温度 1.绝对温度
2.矿井内空气温度变化特征 由于地下岩石的储热能力较空气大很多，井下岩石 的温度随季节的变化就不如地表空气那样显著。因此， 从地表送入井下的空气将会与沿途中接触的岩石壁进行 温度差造成的对流换热，加之水气交换的潜热传递和空 气压力的变化都会引起井下风流的温度与地表空气存在 明显的不同。 一般冬季井下空气要高于地表空气温度，夏季则相 反，井下空气低于地表空气温度。
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图2-9 风表移动线路
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2.2矿井风流的流动状态与运动型式
2.2.1 流动状态
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2.2.2运动型式 矿内风流的运动型式指的是风流在不同类 型井巷空间的运动方式。其中一种为在井巷及 管道边界限制下气流运动—巷道型风流；另一 种为气流在相对空间较大、边界对气流的限制 不明显的大空间诸如采场中的气流运动型式— 硐室风流。 巷道型风流的排烟原理如图2.10，随着气 流的向前推移，炮烟被向前运移的同时，炮烟 区的形状也逐渐发生变形，通过紊流的运移和 变形将炮烟吹出与稀释，使断面的平均浓度逐 步降低。
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实验仪器
1、空盒气压计 2、干湿球温度计 3、U形水柱计 4、风表
实验步骤
1. 测定矿井大气压力 测定时，在测定地点将空盒气压计水平放置，
并用手轻轻敲击合面数次，消除指针的蠕动现象， 待20分钟左右可读数，读数值还需根据仪器所附 检定证进行刻度、温度和补充校正
2.测定矿井干湿温度 用风扇式湿度计测定时，用专用钥匙将小风
实验步骤
2.全矿井反风演示 1）讲解通风系统反风装置的构成、反风操作及效果观察; 2）演示矿井正常通风状况下的风流流动; 3）停止风机，并实施反风操作 关闭风机进风道上的调节风门——打开反风风门（手 动）——调整风机出口侧反风道处的风门（手动）——改 变工作面通风压力取样毕托管的方向——启动风机——观 察风流流动的方向和风速的变化（U形压差计和风速传感 器）; 4）重新启动风机，观察风流方向的变化和风量的数据； 5）停止风机，将系统恢复原状。
指针均回归“0”位，准备好一块秒表，也使秒表回零，准备使用； 2）为了克服风表运转部分的惯性抵抗力，将风表处于测风位置，在风吹
动下空转20~30s，并调整风表的叶轮旋转面，尽量与风流方向垂直； 3）开始测风时，应使风表开关板闸与秒表同时动作，并且又不要太用力
导致风表抖动； 4）按测风要求，移动风表并计时，到达规定时间、走完规定路径，即制
中国矿业大学（北京） 王凯
实验目的
1.通过矿井通风系统模型运行的动态演示，认识通 风系统的构成，功能和原理，了解各部分的工作 方式
2.通过模型操作，了解全矿井反风的工作原理、操 作和过程
实验原理
1.矿井通风系统工作原理演示 通风系统主要由主要通风机、通风巷道和通
风设施构成，主要通风提供系统通风的动力；通 风巷道构成井下风流流动的通道，并承担相应的 采掘工作任务；通风设施完成对井下风流进行调 节控制的作用，实现风流的按需分配。
扇的发条上紧，风扇转动，使空气以1.7～ 3.0m/s的流速经过干湿温度计的水银球面周围， 待1～2分钟，两支温度计示数稳定后即可读值计 算
实验步骤
3.点压力测定步骤 1）只将皮托管（—）与压差计连接，测定i点的相对静压； 2）同时将皮托管的（+）、（—）接头连至压差计上，测定i点的相对
动压； 3）只将皮托管（+）与压差计连接，测定i点的相对全压 具体接法如图1-5所示。 4.平均风速测定步骤 1）测量表盘上读取格数，再由校正曲线上查处对应的实际风 速
实验注意事项
1.井下用空盒气压计测大气压时，应使合面平行于风流方向 以消除速压影响
2.用湿度计测定空气的相对湿度时，读数时应首先读湿温度 计的示值，然后再读干温度计的示值
3.风表的测量范围要与所测风速相适应，避免风速过高、过 低造成风表损坏或测量不准
实验步骤
1.矿井通风系统工作原理演示 1）讲解模型通风系统的构成和各部分的功能； 2）启动模型，演示正常通风路线风流的流动； 系统启动后，观察监测系统指示的主要通风性能数据， 模型巷道内风向指示的变化、倾斜压差计内风压的变化。 3）演示调节装置的作用： 井下作业地点的变化和供风需求的改变都要求对矿井 通风系统进行调节，调节的方法主要有两类，主要通风机 工况的调节和井下通风设施改变的调节，本实验演示通过 改变井下通风设施的状况，来调节需风地点供风状况的过 程。以1个综采工作面为风量调节目标，通过控制进风侧 （20#）、回风侧（4#）、相连巷道（10#）的自动控 制风门，改变通过工作面的风量。
4.风表不能距离人体和巷道壁太近，否则会引起较大误差 5.按线路法测风时，路线分布要合理，风表的移动速度要均
匀，防止忽快忽慢，造成读数偏差 6.有车辆或行人时，要等其通过后风流稳定时再测 7.同一断面测定三次，三次测得的计数器读数之差不应超过
5%，然后取其平均值
预习和思考题
1.空盒气压计的读数为何要进行校正？ 2.简述评价矿井气候条件的主要指标有哪些？ 3.从U型垂直压差计上如何判断风机的工作方法？ 4.简述风速的测量方法
实验注意事项
开启系统应按下列顺序进行： 1）启动监测系统控制台； 2）打开通风模型控制台电源；打开监视器； 3）检查调节风门状态，调整到正常状态； 4）安装实验测量仪器； 5）启动风机进行实验； 6）操作监测系统软件，查看各类传感器监测数据。 关闭系统应按下列顺序进行： 1）关闭风机电源； 2）恢复风门状态至正常状态； 3）关闭模型控制台电源； 4）关闭监视器及监测系统。
实验报告要求
1.封面应包括：课程名称、实验序号、专业、班级、 姓名、同组实验者、实验时间
2.编写实验报告规范应包括：实验名称、目的、内 容、原理、设备及仪表（名称、规格、型号）、 实验步骤、实验记录
3.实验报告应附有实验原始记录，数据处理要有详 细的过程，并写出实验心得体会
实验二 矿井通风系统工作原理及全矿井 反风演示
2.全矿井反风演示 全矿井反风是为了防治矿井主要进风区域火
灾扩大而采取的必要通风控制措施。《煤矿安全 规程》规定，矿井通风系统必须具有全矿井反风 的功能，且反风风量不小于正常通风量的40%。
实验仪器
实验在KTS-I型矿井通风综合模拟实验装置 上进行，该装置由矿井通风系统模型，安全监测 系统组成。可实现巷道风门的自动控制，进行巷 道中风速（风量）、温度、点压力及有毒有害气 体浓度的实时监测，在两个综采工作面和皮带运 输巷中设置有自动图像采集系统，实现主要生产 地点的工作状况在模拟地面控制调度室的动态图 像显示。
矿井通风与安全
实验一 矿井通风风流状态参数的测定
中国矿业大学（北京） 王凯
实验目的
1.学习使用测定矿井通风风流状态参数的各类仪器 仪表，熟悉它们的原理、结构
2.加深在不同通风方式下，对全压、静压和速压及 其相互关系的理解
3.掌握某断面的平均风速的测定方法，并计算风量
实验原理
空盒气压计
当大气压变化时，真空盒面变形，变形值经 杠杆传动机构放大，传动到盒面使指针发生偏转， 使用前需要用固定水银气压计来校正，校正时用 小螺丝刀微微调节盒侧面调节孔内的螺钉，使其 指针指示值与水银气压计一致