矿井通风第六章 掘井通风

m
mm
mm
10
1.2
1.3
10
1.2
1.6
10
1.2
1.9
10
1.2
2.3
10
1.2
3.2
10
1.2
4.0
风筒质量 kg▪m-1 0.071 0.126 0.196 0.283 0.503 0.785
柔性风筒的规格：
风筒直径 mm 300 400 500 600 800 1000
风筒节长 m 10 10 10 10 10 10
现场通常根据经验选取局部通风机。下表为部 分矿区炮掘工作面局部通风机与风筒配套使用的 经验数据。
表 局部通风机与风筒配套使用的经验数据
通风 距离
m
<200 300 <300
300～ 500
500～ 100 0
>1000 1500 2000
掘进工作面 有效风量 m3·min－1
60～70 60～70
⒉局部通风机的选型
已知井巷掘进所需风量和所选用的风筒，即可计算风 筒的通风阻力。根据风量和风筒的通风阻力，在可选择 的各种通风动力设备中选用合适的设备。
1)确定局部通风机的工作参数 根据掘进工作面所需风量Q需和风筒的漏风情况，用下 式计算通风机的工作风量Q通：
Q通 p漏Q需
式中 Q通──局部通风机的工作风量，m3/min；
长压短抽通风方式
混合式通风兼有抽出式与压入式通风的优点，通风 效果好。
主要缺点是： 1、增加了一套通风设备，电能消耗大，管理也比 较复杂； 2、降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内 的风量。 混合式通风适用于大断面、长距离岩巷掘进巷道中。 煤巷综掘工作面多采用与除尘风机配套的长压短抽混 合式。
120
60～70 120 120
60～70 60～70
120
60～70 250 500
选用风筒 mm
385 385 460～485
460～485 460～485
600
460～485 600 600
600 800 1000
选用局部通风机
BKJ型
JBT型
功率 KW
BKJ60—№4 JBT—4l 2 2BKJ60—№4 JBT—42 4 BKJ56—№5 JBT—51 5.5
Q Q通 Q出
1)漏风率 风筒漏风率指风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数。
漏
Q漏 Q通
100 %
Q通 Q出 Q通
100 %
2)有效风量率 掘进工作面风量占局部通风机工作风量的 百分数称为有效风量率p有效。
p有效
Q出 Q通
100%
Q通 Q漏 Q通
100%
(1 漏 ) 100%
3)漏风系数
风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数p漏。 金属风筒的p漏值可wenku.baidu.com下式计算：
风筒壁厚 mm 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
垫圈厚 mm 1.3 1.6 1.9 2.3 3.2 4.0
风筒质量 kg▪m-1 0.071 0.126 0.196 0.283 0.503 0.785
3)可伸缩风筒 随着综掘工作面的增多，混合式通风除尘技术 得到了广泛应用，为了满足抽出式通风的要求，也 为了充分利用柔性风筒的优点，带刚性骨架的可伸 缩风筒得到了开发和应用，即在柔性风筒内每隔一 定距离加一个钢丝圈或螺旋形钢丝圈。 此种风筒 能承受一定的负压，可用于抽出式通 风，而且具有可伸缩的持点，比铁风筒使用方便。
风幛导风
风筒导风
平 行 巷 道 导 风
钻孔导风
6-2 局部通风设备
局部通风设备由局部通风动力设备、风筒及附 属装置组成。
一、局部通风机 井下局部地点通风所用的通风机称为局部通 风机。掘进工作面通风要求通风机体积小、风压高、 效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。 1、局部通风机的种类和性能 1）JBT系列局部通风机 JBT系列局部通风机是目前煤矿中普遍使用 的局部通风机，研制于上世纪六十年代，其全风压 效率只有60%~70%，风量、风压偏低，噪声高达 103~118dB(A)， 已逐渐被淘汰。
p漏
1
1 KDn 3
R0
L
2
柔性风筒的p漏值可用下式计算：
1
p漏
1 n接
三、掘进工作面风量计算
掘进工作面需风量，应满足《规程》对作业地点 空气的成分、含尘量、气温、风速等规定要求。每 个独立通风的掘进工作面实际需风量，应按瓦斯或 二氧化碳涌出量、炸药用量、局部通风机实际吸风 量、风速和人数等规定要求进行计算，并取其中最 大值。
BKJ56—№5 JBT—5l 5.5 2BKJ56—№5 JBT—52 11 BKJ56—№5 JBT—51 5.5
2BKJ56—№5 JBT—51 11 BKJ56—№5 JBT—52 5.5 2BKJ56—№5 JBT—51 11
2BKJ56—№5
11
2BKJ56—№6 JBT—62 28
2BKJ56—№6
《规程》规定：煤巷、半煤岩巷的掘进如采用混合 式通风时，必须制订安全措施。但在瓦斯喷出区域 或煤（岩）与瓦斯突出煤层、岩层中，掘进通风方 式不得采用混合式。
二、矿井全风压通风 矿井全风压通风，是直接利用矿井主通风机所 造成的风压，借助风幛和风筒等导风设施将新风 引入工作面，并将污风排出掘进巷道。 矿井全风压通风的形式有： ⒈利用纵向风幛导风 ⒉利用风筒导风 ⒊利用平行巷道通风 ⒋钻孔导风
2)柔性风筒
主要有帆布风筒、胶布风筒和人造革风筒等。柔性 风筒的优点是轻便，拆装搬运容易，接头少。缺点是强 度低，易损坏，使用时间短，且只能用于压入式通风。 目前煤矿中采用压入式通风时均采用柔性风筒。常见的 胶布风筒规格如下表所示。
风筒直径 mm 300 400 500 600 800 1000
风筒节长 风筒壁厚 垫圈厚
⒈压入式通风 压入式通风如图所示。局部通风机和启动装置安 设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中，局部通 风机把新鲜风流经风筒送入掘进工作面，污风沿掘进 巷道排出。
压入式通风的优点是： 1、局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，不易 引起瓦斯和煤尘爆炸，安全性好； 2、风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作 面通风时间短； 3、既可用硬质风筒，又可用柔性风筒，适应性强。 缺点是： 1、污风沿巷道排出，污染范围大； 2、炮烟从掘进巷道排出的速度慢， 需要的通风时 间长。 适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。
28
台数
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 2
备注
节长 50 m
6-3 局部通风安全管理
一、加强风筒管理的措施 ⒈减少风筒漏风 1)改进风筒接头方法和减少接头数 (1)改进接头方法 (2)减少接头数 2)减少针眼漏风 3)防止风筒破口漏风 ⒉降低风筒的风阻 为了减少风筒的风阻以增加供风量，风筒吊挂应逢 环必挂，缺环必补；吊挂平直，拉紧吊稳。局部通风 机要用托架抬高，尽量和风筒成一直线。风筒拐弯应 圆缓，勿使风筒褶皱。在一条巷道内，应尽量使用同 规格的风筒，如使用不同直径的风筒时，应该使用异 径风筒连接。
二、保证局部通风机安全可靠运转
（二）局部通风设计步骤和选型 局部通风设计步骤： (1)确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通 风系统布置图； (2)按通风方法和最大通风距离，选择风筒类 型与风筒直径； (3)计算风机风量和风筒出口或入口风量； (4)按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算 局部通风系统总阻力； (5)按计算所得局部通风机设计风量和风压， 选择局部通风机； (6)按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备。
其缺点是：
1、风筒吸入口的有效吸程短，风筒吸风口距工作面 距离过远则通风效果不好，过近则放炮时易崩坏风筒；
2、因污风由局部通风机抽出，一旦局部通风机产生 火花，将有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，安全性差。
在瓦斯矿井中一般不使用抽出式通风。
⒊混合式通风
混合式通风是一个掘进工作面同时采用压入 式和抽出式联合工作。其中压入式向工作面供 新风，抽出式从工作面排出污风。按局部通风 机和风筒的布设位置不同分为长抽短压、长压 短抽和长压长抽三种方式。
3)对旋式局部通风机 我国生产的对旋式局部通风机，其特点是
噪音低、结构紧凑、风压高、流量大、效率高， 部件通用化，使用安全，维修方便，根据不同 通风要求，既可整机使用，又可分级使用，从 而减少能耗。 FD－1系列低噪声对旋局部通风 机
二、风筒 1、风筒的类型 风筒分刚性、柔性、可伸缩性风筒三类。 1)刚性风筒 一般由厚2~3mm的铁板卷制而成。铁风筒的优点 是坚固耐用，使用时间长，各种通风方式均可使用。 缺点是成本高，易腐蚀，笨重，拆、装、运不方便， 在弯曲巷道中使用困难。铁风筒在煤矿中使用日渐减 少。 近年来生产了玻璃钢风筒，其优点是比铁风筒轻便 （重量仅为钢材的1/4），抗酸、碱腐蚀性强，摩擦阻 力系数小，但成本比铁风筒高。
第六章 掘进通风
6-1 掘进通风方法
掘进通风方法按通风动力形式不同分为局部通 风机通风、矿井全风压通风和引射器通风三种。 其中，局部通风机通风是最为常用的掘进通风方法。
一、局部通风机通风 局部通风机是井下局部地点通风所用的通风 设备。局部通风机通风是利用局部通风机作动力， 用风筒导风把新鲜风流送入掘进工作面。局部通风 机通风按其工作方式不同分为压入式、抽出式和混 合式三种。
2)BKJ66－11系列局部通风机
BKJ66－11型矿用局部通风机是沈阳鼓风机厂生产 的新型局部通风机。该系列通风机机号有№3.6、4.0、 4.5、5.6、6.0、6.3等6个规格。
BKJ66－11系列通风机的优点是：效率高，最高效 率达90%，且高效区宽，比JBT系列提高效率15～30%， 耗电少；如用BKJ66－11№o4.5代替JBT52－2型，电 动机功率可由11KW降至8KW；噪音低，比JBT系列 局部通风机降低6～8dB（A）。
⒉抽出式通风 抽出式通风如图所示。局部通风机安装在离掘进 巷道口10m以外的回风侧巷道中，新鲜风流沿掘进 巷道流入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。
抽出式通风的优点是：
1、污风经风筒排出，掘进巷道中为新鲜风流，劳动 卫生条件好；
2、放炮时人员只需撤到安全距离即可，往返时间短； 3、所需排烟的巷道长度为工作面至风筒吸入口的长 度，故排烟时间短，有利于提高掘进速度。
Q需──掘进工作面需风量，m3/min；
P漏──风筒的漏风系数。
压入式通风时，设风筒出口动压损失为h动，则局部通风机
全风压H全(Pa):
H全 R 风Q通Q需 h动
2)选择局部通风机
根据需要的局部通风机的工作风量Q通、局部通 风机全压H通的值，在各类局部通风机特性曲线上，
确定局部通风机的合理工作范围，选择长期运行 效率较高的局部通风机。
⒉风筒的阻力
柔性风筒和带刚性骨架的可伸缩性风筒的摩擦 阻力系数与其壁面承受的风压有关。在实际应用 中，整列风筒风阻除与长度和接头等有关外，还 与风筒的吊挂维护等管理质量密切相关，一般根 据实测风筒百米风阻作为衡量风筒管理质量和设 计的数据。
3、风筒的漏风 正常情况下，金属和玻璃钢风筒的漏风，主要发 生在接头处，胶布风筒不仅接头而且全长的壁面和缝 合针眼都有漏风，所以风筒漏风属于连续的均匀漏风。 漏风使局部通风机风量Q通与风筒出口风量Q出不等。 因此，应该用始、末端风量的几何平均值作为风筒的 风量Q。
⒈风筒的选择 选用风筒要与局部通风机选型一并考虑，其原则 是： 1)风筒直径能保证最大通风长度时，局部通风机 供风量能满足工作面通风的要求； 2)在巷道断面允许的条件下，尽可能选择直径较 大的风筒，以降低风阻，减少漏风，节约通风电耗； 一般来说，立井凿井时，选用600～1000mm的铁风 筒或玻璃钢风筒；通风长度在200m以内，宜选用直 径为400mm的风筒；通风长度200～500m，宜选用 直径500mm的风筒；通风长度500～1000m，宜选用 直径800～1000mm的风筒。
四、 掘进通风系统设计
（一）局部通风系统的设计原则 局部通风是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新 风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。其设计 原则可归纳如下： (1)在矿井和采区通风系统设计中应为局部通风创造条 件； (2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进； (3)尽量采用技术先进的低噪音、高效型局部通风机， 如对旋式局部通风机； (4)压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜采用带刚 性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。 (5)当一台局部通风机不能满足通风要求时可考虑选用 两台或多台局部通风机联合运行。