矿山固定机械与运输设备PPT(共69页)

一、矿井通风设备发展概况
早期的通风装置：马转圈通风
一、矿井通风设备发展概况
现代化的局部通风机
一、矿井通风设备发展概况
现代化的主要通风机
一、矿井通风设备发展概况
1640年，利用自然通风压力进行矿井通风
1650年，在回风路线上设置火筐
1672年 ，改用背上共有燃着蜡烛的骡马去点燃沼气
1745年，俄国科学家M．B．лOMOHOCOB发表了空气在矿井流动的理论； 1764年，法国采矿工程师JARS发表了关于矿井自然通风的理论
1813年 ，用安全油灯照明并检查沼气和二气化碳的浓度
20世纪40年代，矿井已使用功率约1500kW和3000kw的电力轴流式和 离心式大型扇风机。
二、矿井通风作用
▲平顶山某矿“9.7”重大高氮缺氧窒息事故 风——①供给井下人员呼吸，保障井下作业人员的身体健康和生命
安全；②稀释和排除井下各种有害气体和矿尘，创造良好的工作环境。
主要性能参数有：风量、风压、功率、效率、转速等。 ①风量指单位时间内通风机排出气体的体积 。用Q表示，单位为m3/s、 m3/min或m3/h。 ②风压指单位体积气体通过通风机所获得的总能量 。用H表示，单位为N/m2。 ③功率指通风机在单位时间内所做功的大小。用N表示，单位为kW。 ④效率指通风机有效功率与轴功率的比值。用η表示。 ⑤转速指通风机每分钟的转数，用n表示，单位为r/min。
1.中央式
根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央分列式。
中央并列式
中央边界式
2.对角式
指进风井位于井田中央，出风井分别位于井田上部边界沿走向的两翼上。 根据出风井沿走向位置的不同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
2）分区对角式
分区对角式
3.混合式
指中央式和对角式的混合布置。有中央并列与两翼对角混合式， 中央边界与两翼对角混合式，中央并列与中央边界式混合。
❖难点：
矿井通风机的网络计算。
❖学时分配：
本章内容
第一节 矿井通风设备概述 第二节 主要通风机构造及反风装置 第三节 通风机的安装、运转、维护和故障处理
第一节 矿井通风设备概述
一、矿井通风设备发展概况
风箱
踏板
管道
早期的通风装置：人踩风箱鼓风
一、矿井通风设备发展概况
早期的通风装置：马踩轮子通风
五、矿井通风机类型
主要通风机
按通风机用途不同
辅助通风机
局部通风机
2.按构造和工作原理不同
离心式通风机和轴流式通风机
3.按通风机叶轮数目不同
单级风机和两级风机
离心式通风机示意图
轴流式通风机示意图 1-集流器；2-前导叶；3-第一级叶轮；4-中导叶；5-第二级叶轮；
1-叶轮；2-机壳；3-集流器；4-前导器
按质量计／％ 23.32 76.71 0.06
备注
惰性稀有气体： 氦、氖、氩、氪、氙
等计在氮气中
三、矿井空气
矿井空气中有害气体允许浓度
名称
甲烷CH4 一氧化碳CO 氧化氮（换算成二氧化氮NO2） 二氧化硫SO2 硫化氢H2S
氨NH3
最高允许浓度（%）
1.0 0.0024 0.00025 0.0005 0.00066 0.004
混合式
八、矿井通风机工作原理
1.离心式通风机工作原理
离心式通风机结构示意图 1-叶轮；2-轴；3-进风口；4-机壳；5-前导器；6-锥形扩散器
2.轴流式通风机工作原理
轴流式通风机结构示意图 1-轮毂；2-叶片；3-轴；4-外壳；5-集流器；6-流线体；7-整流器；8-扩散器
九、矿井通风机性能参数
在进风井口设一风机做压入式工作， 回风井口设一风机做抽出式工作。
矿井通风方式示意图 (a)抽出式；(b)压入式 1-风井；2-井底车场；3-石门；4-运输平巷；5-回采工作面；6-回风巷； 7-出风井；8-风硐；9-通风机；10-风门
七、矿井通风方式
按通风机和巷道布置方式的不同，把矿井通风方式分为中央式、 对角式和混合式。
六、矿井主要通风机通风方式
1.抽出式通风
抽出式通风是把通风机安设在回风井口附近，并用风硐把通风机 和回风井筒相连，同时把回风井口封闭。
2.压入式通风
压入式通风是把通风机安设在进风口附近，并用风硐把通风机和 进风筒相连，将地面的新鲜空气由通风机压人井下巷道和工作面， 再由回风井排出。
3.抽压混合式通风
矿山固定机械与运输设备
新疆工程学院 机械工程系
第六章 矿井通风设备
学习目标、重点与难点
❖学习目标：
通过本章学习，了解矿井通风设备，特别是离心式通风机和轴流式通风机的 构造、性能、作用、特点、分类等，掌握矿井通风设备的选型计算。能够 维护、检查它们的运行，并能解决运行中遇到的基本问题。
❖重点：
矿井Leabharlann Baidu风机的构造及性能。
6-后导叶；7-扩散器；8-主轴；9-疏流器；10-外壳
4.按通风机叶轮进风口数目的不同 单侧进风和双侧进风
K4-73-01离心式通风机结构图
5.按通风机产生风压大小
➢低压风机(全压小于1000 Pa)； ➢中压风机(全压为1000～3000Pa)； ➢高压风机(全压为3 000～15000 Pa) 。
第二节 主要通风机构造 及反风装置
一、离心式通风机构造
1.离心式通风机组成及作用
离心式通风机结构 1-进风口；2-工作轮；3-螺形机壳；4-前导器
1）进风口 进风口有单吸和多吸两种。进风口中，集流器的作用是引导气流 均匀地充满叶轮入口，并减少流动损失和降低入口涡流噪声。
2）叶轮 叶轮作用是将原动机的能量传送给气体。 叶片类型有前弯、径向、后弯三种。叶片形状有：平板、圆弧和机翼型。
▲义马某矿“1.25”特大瓦斯爆炸事故 风——①防止瓦斯、煤尘爆炸；②治理煤矿瓦斯、煤尘、火灾的
基础；③灾变时控制风流，防止事故扩大，抢救遇险遇难人员。
三、矿井空气
定义：地面空气进入矿井以后即称为矿井空气。
气体成分 氧气（O2） 氮气（N2） 二氧化碳（CO2）
地面空气组成
按体积计／％ 20.96 79.0 0.04
新鲜空气：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。 污浊空气：经过采掘工作面等用风地点以后、受污染程度较重的回风巷道内的空气。
三、矿井空气
四、矿井通风方法
矿井通风方法分为自然通风和机械通风。
1.自然通风
利用矿井内、外温度不同和出风井与进风井的压力差使空气流动。
自然通风图
2.机械通风：使用通风机通风。