第六章矿井通风

矿井通风的基本任务是：
(1)向井下各用风场所连续不断 地供给新鲜空气。
(2)把井下的有毒有害气体和矿 尘冲淡并且稀释到安全浓度以
下，排除井下各种有害气体和矿 尘。
(3)创造适宜的井下气候条件， 提供良好的生产环境，以保障
职工的身体健康和生命安全及机 械设备安全运转，进而提高劳动 生
产率。
吐黄色的痰，还会出现剧烈的头 痛、呕吐，人会死亡。二氧化氮 的
浓度达0.004％时，即会出现喉咙 受刺激、咳嗽、胸部发疼现象； 达
到0.01％时，短时间内会出现严 重咳嗽、声带痉挛、恶心、呕吐、
腹痛、腹泻等症状；当达到 O．025％时，短时间内人即会很 快死亡。
《煤矿安全规程》规定：二氧化 氮的最高允许浓度是0.00025%。
采空区及封闭区中瓦斯等有害气 体不易涌出。所以，煤矿一般多 采
用抽出式通风。
3、混合式通风
混合式通风，是将地面新鲜空 气由压入式主要通风机送往井下，
污浊空气由抽出式主要通风机排 出井外。这种通风方法使矿井通 风
系统大部分都处于较高的压力状 况，进、回风集中，易按指定路 线
流动，漏风少，不易受自然风压 影响。但这种通风方法所需通风 设
老空区积水中可能积存硫化氢， 搅动时会放出。有些煤体中也会 涌
出硫化氢。
对人体的危害：有强烈毒性， 强烈刺激眼睛及喉咙。中毒时
到头痛、呕吐乏力，严重时失去 知觉，抽筋直至死亡。
《煤矿安全规程》规定：硫化 氢最高允许浓度是O．000 66％。
(6)瓦斯。瓦斯是指矿井中主要 由煤层构成的以甲烷为主的
备多，动力消耗也大。当用风地 点与地表塌陷区沟通、漏风大时，
可以用抽压混合式通风来平衡矿 内、外压力，控制漏风。但在煤 矿
中一般很少使用抽压混合式的通 风方法。
（二）矿井通风方式
按照进、回风井之间在井田内 的位置关系，通风方式可分为中
央式、对角式及混合式三种基 本形式。
1、中央式
中央式，是指矿井进、回风井 大致位于井田走向中央的通风方
(二)空气中常见的有害气体及 相应规定
井下空气中有害气体种类很多， 在这些能够对煤矿安全生产、
见的有以下几种：二氧化碳(c02)、 一氧化碳(cO)、二氧化氮(NO2)、 二氧化硫(s02)、硫化氢(H2S)、 甲烷(cH4)、氨气(NH3)、氢气 (H2)等。
(1)二氧化碳。
性质：无色略带酸臭味，不自 燃也不助燃，略有毒性，易溶于 水，多积存在巷道下部。
第二节 矿井通风系统
一、矿井通风及其基本任务
矿井通风是利用通风动力，将 地面的新鲜空气，沿着由通风设
确定的通风路线不断地进入井下 各采掘工作面、机电硐室、火药
库以及其他用风地点，以满足生 产用风的需要，同时将用过的污 浊
空气(污风)不断地排出地面。这 种向矿井井下连续不断地输入新
鲜空气并排出污浊空气的通风过 程称为矿井通风。
(2)一氧化碳。
性质：无色、无味、无臭，对 空气的相对密度为0．97，微溶 于
水，能燃烧，当浓度达到13％～ 75％时能爆炸，有强烈的毒性。
主要来源：爆破作业，井下火 灾，瓦斯煤尘爆炸、煤炭自燃和
柴油机车的尾气等。
《煤矿安全规程》规定：一氧 化碳的最高允许浓度是0.0024％。
第六章矿井通风II 75
(4)增强矿井的抗灾能力，保证 矿工身心健康和安全生产。
二、矿井通风系统及其基本要 求
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矿井通风系统，是指矿井通风 方式、通风方法、通风网络和通
风设施的总称。它包括从进风到 回风的全部路线。安全可靠的通 风
系统是矿井的安全保证。
(一)矿井通风方法
矿井通风方法可分为抽出式通 风(负压通风)、压入式通风(正
(3)二氧化氮。
性质：是一种红棕色气体．对 空气的相对密度为1．59，易溶 于
水而生成硝酸，有剧毒。
主要来源：并下爆破作业。
对人体的危害：对眼、鼻、呼 吸道及肺有刺激作用，引起肺水
肿。 二氧化氮遇水形成硝酸 (HN03)，能破坏肺及全部呼吸系 统组
织，使血液中毒，经过6～24 h 后，肺肿发展。呈现严重咳嗽， 并
二、矿内气候条件
矿井的气候条件是指井下空气 的温度、湿度、和风速三者的综
合效应。矿井气候条件的好坏对 人体健康和劳动效率有着极为重 舞
的影响。
1、矿井空气的温度
矿井空气的温度是影响矿井气 候条件的主要因素，井下工作地
点人体最适宜的空气温度是 15℃～20℃，当井下的气温过高 时，要
采取降温措施；当气温过低时， 要采取空气预热措施。
2、对角式
根据回风井服务范围的不同， 对角式通风又可分为两翼对角式 和分区对角式两种。
(1)两翼对角式。两翼对角式， 是指进风井位于井田中央，两翼 各布置一个回风井。
（2）分区对角式。分区对角 式，是指进风井大致位于井田中 央，在每个采区各布置一个回风 井。
漏风少，矿井风压稳定。但井筒 多，建设周期长，反风困难。一 般适用于井田范围大、所需风量 大、煤炭易自燃、煤层埋藏浅的 矿井。
氢具有强烈毒性；二氧化硫和氨具 有强烈腐蚀性：瓦斯和氢气具有
强烈爆炸性。对煤矿井F而言，最大 的危害气体就是瓦斯和一氧化
碳气体。
(3)混入了煤尘、岩尘等固体微粒。 井下进行采掘运输和装载．
锚喷等工作环节时，都会产生大量 的煤尘、岩尘，井下使用的材料
有时也会产生相应的矿尘粉尘。粉 尘危害的主要表现是对人体健康
《 煤矿安全规程》规定：二氧 化硫的最高允许浓度为0.0005％。
(5)硫化氢。
性质：无色、有臭鸡蛋气味， 对空气的相对密度是1．19，易 溶
于水，有强烈毒性。硫化氢具有 燃爆性，空气中硫化氢浓度达到 4.3%~4.6％时遇火能爆炸。
主要来源：主要是坑木等有机 物腐烂和含硫矿物水化所产生；
式。根据进、回风井在井田倾斜 方向的位置不同又可分为中央并 列
式和中央分列式(中央边界式)两 种。
(1)中央并列式。中央并列式， 是指进、回风井均布置在井田中 央的通风方式。
(边界式)，是指进、回风井虽布 置在井田走向中央，但在倾斜方 向有一定距离，回风井通常位于 井田浅部边界。
自燃。但建井期限短，井筒延深 时通风方便，通风管理工作简单， 易于全矿反风。适用于煤层倾角 大、埋藏深、井田范围不大的矿 井。
害气体，有时单独指甲烷。瓦斯 无色、无味、无臭，比空气轻，
以，它常积聚于巷道的顶部、独 头上山巷道或冒落的高顶处。它
溶于水，不助燃也不供呼吸，无 毒，但空气中瓦斯含量较大时，
使人因缺氧而窒息。纯瓦斯不燃 烧也不爆炸，只有与适量的空气
合后才有燃烧性和爆炸性。瓦斯 爆炸的浓度界限为5％～16％。
矿井空气温度与工人们的身体 健康和劳动效率休戚相关，
对于气温标准，《煤矿安全规程》 作出了明确的规定：生产矿
井采掘工作面空气温度不得超过 2 6℃，机电设备硐室的空气
温度不得超过30℃；当空气温度 超过时，必须缩短超温地点
工作人员的工作时间，并给予高 温保健待遇。采掘工作面的空
气温度超过3 0℃、机电设备硐室 的空气温度超过34℃时，必
(4)二氧化硫。
性质：无色，对空气的相对密度 为2．2，易积聚于巷道底部，易
溶于水，有强烈硫黄气味及酸味， 有剧毒。
主要来源：含硫矿物的氧化、 燃烧，在含硫矿体中爆破以及含
硫矿层中涌出。
吸道的细胞组织，使肺及支气管 发炎。当空气中二氧化硫浓度为 O.0002％时，能引起眼睛红肿、 流泪、咳嗽、头痛；达到0．05 ％时，能引起急性支气管炎、肺 水肿，在短时间内有致命危险。
和安全生产两个方面，另外还有一 个表现，即燃烧和爆炸。
(4)空气的温度、湿度和压力发生 变化。地面空气进入井下后
由于空气受压缩和膨胀，会造成温 度的升高和降低。在矿井风流中，
由于地面和进风井巷温度的差异， 造成进风流空气中水蒸气含量夏
天逐渐增加，冬天逐渐降低。故 矿井进风路线上有冬干夏湿的现 象
(2)混入了各种有害和爆炸性气体。 矿井内空气中的有害气体，
是由煤体及围岩中涌出或在生产过 程中产生的。井下使用的许多材
料也会发生物理、化学反应产生有 害气体，另外，地下也赋存了大
量有害气体，在条件适宜时会大量 逸出，造成井下有害气体的种类
和含量增加。这些气体中，一氧化 碳具有剧毒性；二氧化氮和硫化
3．混合式
是：风井数量多，通风能力大， 布置灵活，风网结构复杂，风流 不够稳定。适用于井田范围大、 产量大、自燃倾向严重、瓦斯涌 出量大的矿井。
藏深度、井田面积、走向长度、 地形条件及矿井瓦斯等级和煤层 的自燃性等因素，在保证安全上 可靠、经济上合理和技术上可行 的基础上，经过比较而定。
(三)矿井通风网络
第六章矿井通风
第一节 矿井空气与气候
一、矿井空气
（一）矿井空气的成分
矿井空气．是指矿井井巷内气体 的总称。矿并空气主要来源于
二氧化碳(cO2)和氮气(N2)， 按体积 浓度百分数训算分别为氧气：20.96 ％、二氧化碳： 0.03%～0.04％、氮： 79％．此外还有水蒸气、微生物和 尘埃等。
须停止作业。
2、矿井空气的湿度
空气湿度，是指空气中所含的 水蒸气量的多少，也就是空气的
潮湿程度。人体最适宜的相对湿 度一般为50％～60％。
3、井巷中的风速
在矿井井巷中，风流在单位时 间内所流经的距离，称为井巷中
的风速，简称“风速”。井巷中 的风速大小直接影响人体的散热 效
果，它还对矿井有毒有害气体积 聚、粉尘飞扬有影响。
制，并且井底车场及进风井口漏 风大。回风侧空气压力较低，分 支
风路较多，污浊空气不易集中迅 速排出井外。在煤矿中还需考虑 到，
若矿井主要通风机一旦因故停止 运转时，井下气压将降低，这会 使
采空区或封闭区内瓦斯涌出量增 加，对安全不利。所以，一般在 瓦
斯矿井中很少采用压入式通风。 但在矿井浅部开采时，由于地表 确
塌陷出现裂缝与井下沟通，为避 免从地面吸人空气或从老空区内 吸
入有害气体，可在开采第一阶段 时采用压人式通风；在开采以下 各
阶段时，再改为抽出式通风。
2、抽出式通风
抽出式通风，是将矿井主要通 风机安设在地面，向外抽出井下
空气，形成低于当地大气压力的 负压通风。由于通风阻力的影响 使
回风侧处于高负压区，而进风侧 处于低负压区，在这种情况下， 回
主要来源：煤、岩、坑木等物 质的氧化，爆破工作，矿井火灾， 瓦斯、煤尘爆炸．人的呼吸，从 煤层、岩层中涌出等。
工作面的进风流中二氧化碳浓度 不得超过0．5％；矿井总回风或 一翼回风中二氧化碳浓度不得超 过
0· 75％；采区和采掘工作面回风 流及采掘工作面风流中二氧化碳 淋
度都不得超过1．5％。
风流不易向他处乱窜，可以集中 而迅速地流人回风系统排出井外。
此外，在抽出式通风中，进风井 口不安殴通风设施，不妨碍运输、
行人，管理简便又控制可靠．对 于瓦斯矿井和有自燃危险的矿井 来
讲是有利的。在抽出式矿井 中．主要通风机一旦停止运转， 则矿井
内空气必然要恢复到当地的大气 压力，由于压力增高，一定时间 内
特点，把矿井或采区中风流分岔、 汇合线路的结构形式和控制风流 的通风构筑物，通常用不按比例 不反映空间关系的单线条来表示， 通风系统的示意图称为通风网络 图。通风网络的连接形式有串联? ?
1．串联网络
点是：所串联的井巷越多，通风 阻力越大；若进风侧发生灾害将 影响到回风侧；各段巷道中的风 量等于串联风路风量，总风量不 能随意变更；被串风路中空气的 卫生条件差。
压通风)和混合式通风三种。
1、压入式通风
压人式通风，是将矿井主要通 风机安设在地面，以压风方式向
矿井内供风，使整个通风系统在 压人式主要通风机作用下，形成 高
于当地大气压力的正压通风。因 此，在进风侧空气压力较大、风 流
集中的条件下，将新鲜空气送往 各处。在压入式通风矿井中，进 风
井口需安设通风设施，这对运输、 行人等都不方便，不易管理和控
当地面空气进入井下以后，在化 学成分和物理状态上会发生以下几 种变化：
(1)氧气浓度减少。矿井空气中的 氧气浓度减少是因为井下人
员的呼吸、煤和其他物质的氧化、 坑木腐烂、井下火灾及瓦斯、煤
尘爆炸等都直接消耗了氧气。另外， 生产中不断产生和煤岩层不断
释放出的各种气体，也相应地降低 了空气中氧气的浓度。