矿井通风与安全重点总结

一、简答

1.矿井内常见有害气体及最低允许浓度

CO是一种无色、无味、无臭的气体，矿内空气中CO浓度不得超过%。H2S无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味，《规程》规定H2S的允许浓度为%。NO2是一种褐红色的气体,有强烈的刺激气味,《规程》规定，氮氧化合物不得超过%。SO2为无色气体，有强烈的硫黄气味及酸味，允许浓度为%。NH3一种无色、有浓烈臭味的气体，《规程》NH3允许浓度为%。CH4是一种无色、无味、无臭的气体，。H2无色、无味、无毒，允许浓度为%。

2.通风阻力的形式及降低摩擦阻力的措施，

形式：通常矿井通风阻力分为摩擦阻力与局部阻力两类

措施：①降低摩擦阻力系数②扩大巷道断面③选用周界较小的井巷④减少巷道长度

⑤避免巷道内风量过大

3.在井巷中任一位置都有哪些能量及其定义

在井巷中，任一断面上的能量（机械能）都由位能、压能和动能三部分组成。

物体在地球重力场中因受地球引力的作用，由于相对位置不同而具有的一种能量叫重力位能，简称位能，用Ep0表示。由分子热运动产生的分子动能的一部分转化过来的能量，并且能够对外做功的机械能叫静压能，(Ep)。当空气流动时，除了位能和静压能外，还有空气定向运动的动能，质量为 m 的物体所具有的动能用Ev。

4.等积孔的概念及用途，一个矿井的等积孔大小说明什么问题

为了形象化，习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值（m2）来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔（又称当量孔）。等积孔就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。用A来表示。

5.什么是自然风压，其影响因素是什么，自然风压能否代替机械通风，为什么

由于空气进入井下后必与各种热源进行热交换，致使井下各段空气密度不断发生变化，造成进风和回风两侧空气柱的重力不平衡，因而产生能量差，推动风流沿井巷流动，形成自然风压（由矿井自然条件产生的能量差，则为自然风压）。影响因素：

1.地表气温的变化

2.矿井深度

3.地面大气压。机械通风的风压与自然通风的风压都

是矿井通风的动力，但自然风压一般郊县且随季节变化，难以满足矿井尤其是煤矿通风的要求，因此矿井必须采用机械通风。

6.用图说明压入式通风和抽出式通风的工作原理，并比较其优缺点

压入式与抽出式通风优缺点比较：①压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过局部通风机，若局部通风机防爆性能出现问题，则非常危险。②压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果。而抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小，工作面排污风所需时间长、速度慢。③压入式通风时，掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走，而用抽出式通风时，巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面，安全性较差。④抽出式通风时，新鲜风流沿巷道进入工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，掘进巷道越长，排污风速越慢，受污染时间越久。

这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。⑤压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。⑥基于上述分析，当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风，而当以排除粉尘为主的井巷掘进时，宜采用抽出式通风。

7.矿井局部风量调节的措施及优缺点

局部风量调节：在采区内部各个工作面之间、采区之间或生产水平之间的风量调节。

调节方法有增阻调节法、降阻调节法和增压调节法。增阻调节法：以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础，在各阻力较小的风路中增加局部阻力（安装调节风门、窗），使各条风路的阻力达到平衡，以保证各风路的风量按需供给。降阻调节法：以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础，使阻力较大的风路降低风阻，以达到并联网路各风路的阻力平衡。增压调节法：以阻力较小的一风路的阻力值为依据，在阻力较大的风路内安设一台辅助通风机，让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给并联风路的风压共同来克服两风路的阻力。

优缺点：增阻调节法具有简便、易行的优点，它是采区内巷道间的主要调节措施。但这种调节法使矿井的总风阻增加，如果风机风压曲线不变，势必造成矿井总风量下降，要想保持总风量不减少，就得改变风机风压曲线，提高风压，增加通风电力费用。因此，在安排产量和布置巷道时，尽量使网孔中各风路的阻力不要相差太悬殊，以避免在通过风量较大的主要风路中安设调节风门。降阻调节法的优点是使矿井总风阻减少。若风机风压曲线不变，采用降阻调节后，矿井总风量增加。因而，在增加风量的风路中风量的增加值将大于另一风路的风量减少值，其差值就是矿井总风量的增加值。但这种调节法工程量最大，投资较多，施工时间也较长。所以降阻调节多在矿井产量增大或原设计不合理，或者某些主要巷道年久失修的情况下，用来降低主要风流中某一段巷道的阻力。一般，当所需降低的阻力值不大时，应首先考虑减少局部阻力。另外，也可在阻力大的巷道旁侧开掘并联巷道。在一些

老矿中，应注意利用废旧巷道供通风用。增压调节法和降阻调节法比较，由于前者在阻力较大的风路中安装辅助通风机，故可不必提高主要通风机用于这条风路上的风压，而风量增大了，相当于主要通风机对这条风路的工作风阻下降，这点和降阻调节法很类似。但比降阻调节法施工快，施工也较方便，但管理工作较复杂，安全性比较差。和增阻调节法比较：虽然增压调节法要增加辅助通风机的购置费，安装费，电力费和绕道的开掘费等，但它若能使主要通风机的电力费降低很多，服务时间又长时，还是比较经济的。缺点是管理工作比较复杂，安全性比较差，施工比较困难。并联风网中各条风路的阻力相差比较悬殊，主要通风机风压满足不了阻力较大的风路，不能采用增阻调节法，而采用降阻调节法又来不及时，可采用增压调节法。

8.U型通风的概念及优缺点

U型通风方式系指采煤工作面有二条巷道，一条为进风道，一条为回风道，上行通风时，其下顺槽为进风道，上顺槽为回风道，下行通风时，则相反。后退式U型通风方式对了解煤层赋存情况，掌握瓦斯、火的发生、发展规律，较为有利。由于巷道均维护在煤体中，因而巷道的漏风率较少。但存在下列缺点：1）煤炭自燃威胁较大。 2)上隅角瓦斯浓度高。U型后退式通风方式多适用于瓦斯涌出量不大，且不易自然发火的煤层开采中，对瓦斯涌出量很大，且易自然发火的煤层，必须采用一系列特殊技术措施，才可应用。

9.上行通风与下行通风的概念及优缺点

上行风和下行风是指风流方向与煤层倾向的关系而言的。(1)上行风：当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷道水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由下向上流动，称上行风，也叫上行通风。(2)下行风：当采煤工作面进风巷道水平高于回风巷道水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由上向下流动，称下行风，也叫下行通风。上行风与下行风的优缺点：①上行风优点：瓦斯比空气轻，有一定的上浮力，其自然流动的方向和上行风流的方向一致，有利于带走瓦斯、较快地降低工作面的瓦斯浓度，在正常风速下，瓦斯分层流动和局部积聚的可能性较小；采用上行风时，工作面运输平巷中的运输设备位于新鲜风流中，安全性较好；工作面发生火灾时，采用上行风在起火地点发生瓦斯爆炸的可能性比下行风要小些；除浅矿井的夏季之外，采用上行风时，采区进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相同，对通风有利些。②上行风缺点：上行风流方向与运煤方向相反，易引起煤尘飞扬，使采煤工作面进风流及工作面风流中的煤尘浓度增大；煤炭在运输过程中所释放出的瓦斯，披上行风流带人工作面，使进风流和工作面风流中的瓦斯浓度升高，影响了工作面的安全卫生条件；采用上行风时，进风风流流经的路线较长，风流温度会由于压缩和地温加热而升高；又加上运输巷内设备运转时所产生的热量对风流的加热作用，故上行风比下行风工作面的气温要高些。③下行风优点：采煤工作面及其进风流中的煤尘、瓦斯浓度相对较小些；采煤工作面及其进风流中的空气被加热的程度较小；下行风流方向与瓦斯自然流向相反，当风流保持足够的风速时，就能对向上轻浮的瓦斯具有较强的扰动、混合能力、因此不易出现瓦斯分层流动和局部积聚的现象。④下行风缺点：采用下行风时，运输设备在回风巷道中运转，安全性铰差；工作面一旦起火，所产生的火风压和下行风工作面的机械风压作用方向相反，会使工作面的风量减少，瓦斯浓度升高，故下行风在起火地点引起瓦斯爆炸的可能性比上行风要大些，灭火工作困难一些；除浅矿井的夏季之外，采用下行风时，采区进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相反，降低了矿井通风能力，而且一旦主要通风机停止运转，工作面的下行风流