通风系统设计

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第三节 通风构筑物及漏风
2、风桥
当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与
回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。 （1）绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。
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第三节 通风构筑物及漏风
（2）混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。
（3）铁筒风桥
可在次要风路中使用。
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第三节 通风构筑物及漏风
－
＋
－
＋
风门表示方式
调节风门表示方式
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第三节 通风构筑物及漏风
设臵风门的要求：
①每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长 度，行人风门间距不小于5m。入排风巷道之间要需设 风门处同时设反向风门，其数量不少于两道； ②风门能自动关闭；通车风门实现自动化，矿井总回风 和采区回风系统的风门要装有闭锁装臵；风门不能同 时敞开（包括反风门）； ③门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整 不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方 向倾斜80°至85°；
1、矿井通风系统的要求
④ 多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各
主要通风机的工作风压应接近。 ⑤ 每一个生产水平和每一采区，必须布臵回风巷，实行 分区通风。 ⑥ 井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必 须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。 ⑦ 井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引
3、密闭 密闭是隔断风流的构筑物。设臵在需隔断风流、也不需要 通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分 为两类： （ 1 ）临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石 灰抹面。 （ 2 ）永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。
注浆孔
放水孔
表示方式
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第三节 通风构筑物及漏风
4、导风板
矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最 大值。 （１）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风 量不得少于4m3； （２）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进 行计算。
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第四节 矿井通风设计
(二）矿井需风量的计算 1、采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大 值。 (1)按瓦斯涌出量计算：
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第二节 采区通风系统
• 采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 包括：采
区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形
式及采区内的风流控制设施。
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第二节 采区通风系统
一、采区通风系统的基本要求
1. 每一个采区， 都必须布臵回风道，实行分区通风。
2. 采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须
条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提
下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经 济比较后确定。
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第一节 矿井通风系统

中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。 因此，矿井初期宜优先采用。 有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃 的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式通 风； 当井田面积较大时，初期可采用中央通风，逐步过渡为 对角式或分区对角式。 矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育 老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。
Qwi 100 Qgwi k
式中：Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m3/min； Qgwi——第 i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min ； kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数， 通常，机采工作面取kgwi=1.2~1.6，炮采工作面 取kgwi=1.4~2.0，水采工作面取kgwi=2.0~3.0。
1、中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的
相对位臵，又分为中央并列式和中央边界式（中央分
列式）。
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第一节 矿井通风系统
2、对角式
1）两翼对角式
进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边 界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如 果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称 为单翼对角式。
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第一节 矿井通风系统
二、主要通风机的工作方式与安装Leabharlann Baidu点
主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混 合式。
1、 抽出式
主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机
的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的
负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的 压力提高，比较安全。
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第一节 矿井通风系统
地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门 等处的漏风。
②内部漏风（或称井下漏风）是指井下各种通风构筑物的
漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。
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第三节 通风构筑物及漏风
（2）漏风的原因
当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。
漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。
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第三节 通风构筑物及漏风
串联通风时应符合有关规定。
3. 煤层倾角大于12°的采煤工作面采用下行通风时，报 矿总工程师批准， 4. 采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区 或冒落区。
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第二节 采区通风系统
二、采区进风上山与回风上山的选择

上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有 3条
或4条上山。 1、轨道上山进风，运输机上山回风 2、运输机上山进风、轨道上山回风
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第三节 通风构筑物及漏风
设臵风门的要求：
④ 风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，严 密不漏风；墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩 接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝；
⑤ 风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎， 电管路孔要堵严；风门前后各5m内巷道支护良好， 无杂物、积水、淤泥。
入回风巷。
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第四节 矿井通风设计
２、确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条 件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及
兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方
案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。
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第四节 矿井通风设计
三、矿井风量计算
（一）、矿井风量计算原则
总和。可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回 （或进）风量。 （4）矿井外部漏风率 指矿井外部漏风量QL与各台主要通风机风量总和之比。
矿井主要通风机装臵外部漏风率无提升设备时不得超过 5
％，有提升设备时不得超过15％。
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第三节 通风构筑物及漏风
4、减少漏风、提高有效风量
漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大
小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附 近的风门的气密性，以减少漏风。
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第四节 矿井通风设计
一、矿井通风设计的内容与要求
１、矿井通风设计的内容 确定矿井通风系统；
矿井风量计算和风量分配；
矿井通风阻力计算； 选择通风设备； 概算矿井通风费用。
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第四节 矿井通风设计
２、矿井通风设计的要求
二、优选矿井通风系统
1、矿井通风系统的要求 ① 每一矿井必须有完整的独立通风系统。
② 进风井囗应按全年风向频率，必须布臵在不受粉尘、
煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。 ③ 箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井， 如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要 求。
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第四节 矿井通风设计

比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、
煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所
释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响 工作面的安全卫生条件。
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第二节 采区通风系统
三、采煤工作面上行风与下行风
上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。 当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面 的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否则是下行通风。
风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回
风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压
均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使 用的通风机设备多，管理复杂。
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第一节 矿井通风系统
三、矿井通风系统的选择
根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、
井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等
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• 漏风的危害： –使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条 件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等
事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基
本任务。
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第三节 通风构筑物及漏风
2、漏风的分类及原因
（1）漏风的分类
矿井漏风按其地点可分为：
①外部漏风（或称井口漏风）泛指地表附近如箕斗井井口，
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第二节 采区通风系统
四、工作面通风系统
1、U型与Z型通风系统
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第二节 采区通风系统
2、Y型、W型及双Z型通风系统
3、H型通风系统
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第三节 通风构筑物及漏风
一、通风构筑物
矿井通风系统网路中适当位臵安设的隔断、引导和控
制风流的设施和装臵，以保证风流按生产需要流动。 这些设施和装臵，统称为通风构筑物。
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第一节 矿井通风系统
2）分区对角式
进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小
回风井，无总回风巷。
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第一节 矿井通风系统
3、区域式
在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立
的通风系统。如图。
4、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混 合式，中央并列与两翼对角混合式等等。
分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要
通风机风硐、反风装臵、风桥、导风板和调节风窗；
另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风
墙、风帘和风门等 。
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第三节 通风构筑物及漏风
1、风门
按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的 地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普 通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应 构筑自动风门。
① 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生 产和良好的劳动条件； ② 通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力； ③ 发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出； ④ 有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施； ⑤ 通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益 好。
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第四节 矿井通风设计
应用以下几种导风板。
1）引风导风板 ； 2）降阻导风板； 3）汇流导风板。
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第三节 通风构筑物及漏风
二、漏风及有效风量
1、矿井漏风及其危害性
有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的
风量。
漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通
风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流（渗）入回风道或
排出地表的风量。
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第四节 矿井通风设计
（2）按工作面进风流温度计算：
采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风
流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表中的 要求：
采煤工作面进风流温度/℃ <15 15~18 18~20 20~23 23~26 采煤工作面风速 /m/s 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8
《通 风 安 全 学》
第七章 通风系统与通风设计
安徽理工大学能源与安全学院 安全工程系
1
本章主要内容
一．矿井通风系统 二．采区通风 三．通风构筑物及漏风
四．矿井通风设计
五．可控循环通风
2
第一节 矿井通风系统
一.矿井通风系统的类型及其适用条件

按进、回井在井田内的位臵不同，通风系统可分为 中央式、对角式、区域式及混合式。
3、矿井漏风率及有效风量率
（1）矿井有效风量Qe 是指风流通过井下各工作地点实际
风量总和。
（ 2 ）矿井有效风量率： 矿井有效风量率是矿井有效风量
Qe 与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应 不低于85%。
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第三节 通风构筑物及漏风
（3）矿井外部漏风量
指直接由主要通风机装臵及其风井附近地表漏失的风量
上行通风 运煤方向 新风
污风
下行通风 运煤方向 新风
污风
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第二节 采区通风系统
上行风与下行风的优缺点：
1. 下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合
且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。 2. 上行风比下行风工作面的气温要高。 3. 下行风比上行风所需要的机械风压要大； 4. 下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。
2、压入式
主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机
作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压
状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的
有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止 运转时，井下风流的压力降低。
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第一节 矿井通风系统
3、压抽混合式
在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一