“一通三防”教案

铁煤能源安培中心通防工安全培训——

“一通三防”内容教案

教材

全国煤矿安全技术培训通用教材《通防工》煤炭工业出版社对象

煤矿企业特殊工种——通防工

内容

第三章矿井通风（矿井通风基础知识、矿井测风、局部通风、矿井通风设施）。第四章矿井瓦斯防治（矿井瓦斯基础知识、瓦斯爆炸及预防、瓦斯检查与检测、煤与瓦斯突出的防治、矿井瓦斯抽放）。第五章矿尘防治（矿尘基础知识、煤尘爆炸及预防、防尘措施、矿尘的测定）。第六章矿井防灭火（火灾基本知识、矿井外因火灾的预防、煤炭自燃火灾、矿井灭火方法、火区管理）。

教学目的

1．掌握《煤矿安全规程》等对?一通三防?的有关规定；掌握?一通三防?等技术基础知识；熟练掌握本岗位的安全操作技术，提高安全技术操作技能。

2．熟悉煤矿灾害事故发生基本规律及防治措施，遇到险情能采取应急处理措施，防止事故发生。

教学时间

课时为30学时，授课20个课时，课时分配：矿井通风8，瓦斯防治6，矿尘防治4，防灭火2。实验10个课时，课时分

第三章矿井通风

教学目的：认识矿井通风在安全生产过程中的重要性，掌握井下空气成分，区别有度有害气体，牢记安全浓度；了解矿井通风系统和局部通风管理；掌握测风方法；明确矿井通风设施的作用种类及构筑标准。

教学重点：井下空气的成分性质，安全浓度；通风系统，局部通风；测风方法；通风设施的构筑管理。

教学难点：通风压力、通风阻力、测风计算方法。

教学准备：温度计、水柱计、皮托管、风表等

教学课时：讲述8个，实验5个。

教学过程：利用安监局官方文件的统计数据，谈2005年煤矿安全形势及通防事故在煤矿事故中的比率，危害性，阐述通防工作的重要性，强调通风工的岗位重要性和责任性。

《2005年全国煤矿安全生产状况简要分析及对策措施》的通

知煤安监调查〔2006〕7号

一、安全生产状况综合分析

（一）从事故总体情况分析

1.事故总量下降。据调度统计，2005年，全国煤矿共发生死亡事故3341起，死亡5986人，同比减少300起，少死亡41人，分别下降8.2%和0.7%。

2.重大事故下降。全年共发生一次死亡3-9人重大事故210起，死亡886人，同比减少39起、少死亡204人，分别下降15.7%和18.7%。

3.百万吨死亡率下降。2005年，全国煤矿百万吨死亡率为2.836，同比减少0.245，下降7.9%。

4.10人以上特大事故上升。共发生一次死亡10人以上特大事故58起、死亡1739人，同比增加15起、多死亡695人，分

别上升34.9%和66.6%。

（三）按事故类别分析

1.瓦斯事故仍然多发，死亡人数所占比例最大。2005年全国煤矿发生瓦斯事故405起，死亡2157人，同比减少28起，多死亡178人，分别减少6.5%和上升9.0%。瓦斯事故死亡人数占全国煤矿事故总死亡人数的36.0%。

2.顶板事故下降。发生顶板事故1768起，死亡1995人，同比减少200起，少死亡178人，分别减少10.2%和11.4%。顶板事故死亡人数占全国煤矿事故总死亡人数的3

3.3%。

3.水害事故上升。发生水害事故104起，死亡593人，同比增加18起，多死亡93人，分别上升20.9%和18.6%。水害事故死亡人数占全国煤矿总死亡人数的9.9%。

4.运输事故有所下降。发生运输事故509起，死亡559人，同比减少47起，少死亡24人，分别减少8.5%和4.1%。运输事故死亡人数占全国煤矿事故总死亡人数的9.3%。

(四)10人以上特大事故分析

1.事故地点分析。58起特大事故中，有28起发生在掘进工作面，占48.3%；14起发生在采煤工作面，占24.1%；16起发生在其他地点，占27.6%。

2.类别分析。58起特大事故中，瓦斯事故40起，占69%；水害事故12起，占20.7%；火灾事故4起，占6.9%；顶板和煤尘爆炸事故各1起，各占1.7%。

3.诱发因素分析。58起特大事故中，放炮引起的瓦斯、透水事故23起，占39.7%；煤电钻引起瓦斯爆炸事故4起，占6.9%；矿灯引起瓦斯爆炸事故4起，占6.9%；电缆、开关、其他机电设备、采动影响等导致的事故所占比例较小。

4.瓦斯爆炸事故瓦斯积聚原因分析。在27起特大瓦斯爆炸事故中，停风引起的瓦斯积聚12起，占44.4%；风量不足引起的5起，占18.5%；通风系统混乱引起的8起，占29.6%；其他因素引起的2起，占7.5%。

2.低瓦斯矿井事故多发。据初步统计，2005年发生的39起特大瓦斯事故中，低瓦斯矿井有18起，占特大瓦斯事故的46.2%，占特大事故总数的31%。

引入三个概念

一、通三防：——通风、瓦斯、煤尘、火灾。

二、矿井通风：——在矿井生产过程中利用机械通风（自然通风）为动力，使地面空气进入井下，在井下做定向和定量的流动，并将污浊空气排出矿井的全作业过程称为矿井通风。

三、通风任务：——1、向井下各工作场所连续不断的供给适宜的新鲜空气，供人员呼吸；2、把井下有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下并排出矿井外；3、创造良好的气候条件和舒适的工作环境，提高劳动工作效率；4、增强矿井防灾和抗灾能力，实现矿井安全生产。

第一节矿井通风基本知识

一、矿内空气——矿井井巷内气体的总称。包括地面进入的

新鲜空气和井下产生的有毒有害气体，浮尘。

地面空气进入井下后其发生一系列物理化学变化，故井下空气的质量和数量都与地面不同。地面空气与井下空气的区别：1、氧气浓度降低。2、混入有毒有害气体。3、混入煤

尘和粉尘。4、空气的温度、湿度和压力发生变化。

（一）地面空气的组成

氧气：20.96%

氮气：79%

二氧化碳：0. 04%

水蒸气、微生物、尘埃，忽略不计。

（二）、井下空气成分及性质

氧气（Ｏ２）

人赖以生存的气体，休息时０.２—０.４Ｌ／ｍｉｎ，重体力劳动时１.８——２.４Ｌ／ｍｉｎ。氧气降低的原因１、煤、岩、坑木的氧化，人员呼吸；２、矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸；３、有毒有害气体的涌出降低氧气浓度。

二氧化碳（ＣＯ２）

微量的二氧化碳促使人呼吸加快，呼吸量增加，过量会造成窒息或中毒。来源：煤和有机物的氧化，人员呼吸，炸药爆炸，瓦斯煤尘爆炸，煤炭自燃，及喷出。

氮气（Ｎ２）

惰性气体，不供呼吸，不助燃，但氮气含量过高会造成?高氮窒息?。

甲烷（CH4）后叙

一氧化碳（CO）

微容于水，在13%---75%时遇火能引起爆炸。有剧毒，中毒者嘴唇呈桃红色，脸颊有红斑点。一氧化碳中毒程度取决于一氧化碳浓度，接触时间、呼吸频率和呼吸深度。

硫化氢（H2S）

针对硫化氢含量较高的处理办法：1、加强通风；2、煤层注缄水或撒缄石灰；3、控制采掘强度，调整作业时间；4、加强个体防护。注意：接近采空区作业有水涌出，且伴有硫化氢的臭味，往往是老空透水前的预兆。

二氧化氮（NO2）

二氧化硫（SO2）

氨气（NH3）

氢气（H2）

气体性质简单的分类：

1、有益的气体：氧气。

2、窒息性气体：氮气、二氧化碳、甲烷、氢气

3、有毒的气体：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢氨气

4、有爆炸性气体：甲烷、一氧化碳、硫化氢、氢气

5、易溶于水的气体：二氧化碳、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气

（三）、防治气体中毒的措施

（四）、大气参数及测定

主要参数：温度、压力、湿度、密度

1、温度

热力学绝对温标单位为K，表示符号T。摄氏温标单位为0C，表示符号t。其关系为T=273.15+t

2、空气压力（压强）

大气压力——空气分子永不停息、无规则的热运动对容器壁面产生的压力。也称为绝对静压，绝对静压在各个方向上大小相等，无处不在。

标准大气压——气温在00C（273K）、北纬45度的海平面条件下的空气状态。1标准大气压=101324.96Pa=1013.2496mbar=760mmHg=10332.27mmH2O.大气压随高度的增加而降低,海拔1000米的大气压是674Hg, 海拔2000米的大气压是600Hg。

井巷中的三种压力：静压、速压、位压。

3、密度——单位体积具有的质量。

符号ρ表示=M/V

M——空气的质量，kg；V——空气的体积，m3；

密度与压力、温度和湿度有关，在标准状态下干空气的密度为1.293kg/m3。对于矿内空气，把温度为20度、气压为760mmHg、湿度为60%的条件下称为空气的标准状态，这时的空气密度为1.20kg/m3。一般压力仪器、气体分析仪器在原始设计都是按照这一气象条件设计的，如光干涉瓦斯检定器，风表、风机的特性曲线等。

4、湿度——即空气的潮湿程度，指空气中所含的水蒸气质量。

相对湿度——在相同温度和压力条件下空气中含水蒸气量和饱和水蒸气量的比值，用φ表示。对人体比较适宜的相对湿度为50——60%。

（五）、矿内气候条件

——温度、湿度和风速的综合效应。

矿内气候条件的的优越不能从单独测定某一个因素的值来评定，须测综合结果，目前一般用卡他计来测定矿井气候条件。对人体比较适宜的相对湿度为15—20度。

风速：——风流在单位时间内流经的距离。一般讲，6---8m/s 相当于四五级风，大于8人难于忍受，小于0.15称为布朗运动，不能排除粉尘，最佳的排尘风速为1.5——2。

二、矿井通风压力

——矿井进、回风井口之间由于自然因素或机械作用造成空气能量不平衡产生压差时，空气在井巷流动产生风流，通常将这一压差称为通风压力，简称风压。分为静压、动压和位压。

静压——做无秩序运动的空气分子不断撞击器壁所呈现出的压力。与器壁垂直，各方向上相同。

位压——因空气位臵高度不同而产生的压力。（ρgZ）

动压——风流定向流动时呈现出的压力，即速压。与风流方向垂直或具有一定夹角的平面施加压力，与风流方向平行的巷壁无压力，永远为正值。（ρv2/2）

风流中某点空气多具有的总压力就是静压、位压、动压三者之和。

（二）、空气流动连续性方程

对于没有分叉与汇合的稳定流，根据能量守恒定律，流入某空间的质量必然等于流出某空间的质量。

即ρ1V1S1=ρ2V2S2

（三）能量方程

P1+ρ1gz1 +ρ1v12/2= P2+ρ2gz2 +ρ2v22/2+h阻1-2

上式表示风流从第一点进入第二点时，其能量变化就是第一点的静压能+位压能+动压能等于第二点的静压能+位压能+动压能+期间的能量损失（也称为通风阻力）。该方程称为伯努力方程，也叫通风能量方程。

三、矿井通风阻力

风流的流动状态分层流和紊流，井下除采空区漏风和微风状态下会出现层流现象，其他地点均属于紊流。

矿井通风阻力和通风压力是对立统一的，它们是作用力和反作用力的关系，两者大小相等方向相反、相互依存。

通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两大类

（一）摩擦阻力（沿称阻力）

——空气在井巷流动时，由于空气与巷道壁面之间以及空气分子之间发生摩擦而造成的能量损失称摩擦阻力，占矿井阻力的80——90%。在完全紊流状态下风流的摩擦阻力与通过巷道风量的平方成正比，

即h=RQ2

式中R——巷道的摩擦风阻，单位NS2/m8

Q——巷道风量m3/s；

摩擦风阻R与巷道的断面、周长、长度、粗糙度有关，

即R=αLu/S3

（二）局部阻力

——均匀流动的风流在局部地区突然受到阻碍物的影响，引起风流的流速大小和方向或分布的变化或产生涡流，造成风流的能量损失。

（三）降低通风阻力的措施

1、巷壁平整光滑。

2、扩大巷道断面或增加并联通风巷道。

3、减小巷道周长，增大巷道断面，如圆形巷道。

4、缩短通风路线长度，如将中央式改分区式或边界式。

5、避免风流过于集中，早分开晚汇合。

6、避免通风巷道断面突然增大或减小，避免拐急弯，在拐

弯处壁面要成圆弧状，拐弯的曲率半径要大，还可设臵导风板。风筒要悬挂平直。

7、巷道分叉和汇合处要做成斜面或圆弧形，不要在巷道内

堆放材料杂物，把正对风流的固定物体做成流线形。（四）通风阻力测定（省略）

四、通风系统

——通风方式、通风方法、通风网络和通风设施的总称。

（一）矿井通风系统的基本要求

1、进风井口必须布臵在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵扰的地方，并能防洪防冻。

2、提升井筒兼作进风井必须符合《规程》对风速防尘和消防的要求。

3、矿井必须采用机械通风，主要通风机必须安设在地面，主要通风机要设防爆门、反风设施和专用供电线路。

4、禁止把两个独立的通风矿井合并为一个通风系统。若矿井有几个出风井，则各通风子系统需要保持独立。各水平、各采区风流保持独立，进、回风流严格分开。

5、尽量采用并联风路，并使各风路的阻力接近相等。避免在通风系统中设臵过多的风桥、风门、调节风窗等通风构筑物。

（二）、矿井通风方法，根据风流获得的动力来源不同分为自然通风和机械通风。根据矿井通风压力状态分为正压通风和负压通风。

1、自然通风——利用自然因素产生的通风动力致使空气在井下巷道流动的通风方法。自然风压主要受地面空气温度、高差、井口的风速等影响，其实质是进回风井的空气密度差引起的。自然风压对机械通风的矿井存在着重要影响，在夏天有可能会出现风流反向。

2、机械通风——利用通风机运转产生的通风动力致使空气在井下巷道流动的通风方法。主扇风机对矿井的供风方法。分三种压入式（正压）、抽出式（负压）、抽压混合式。解释概念和优缺点。

（三）、通风方式——进风井和回风井之间的相互位臵关系。

1、中央式：

中央并列式—进风井与出风井并列布臵在井田的走向中央。中央分列式—进风井大致位于井田走向中央，出风井位于井田浅部边界沿走向的中央。

2、对角式：

两翼对角式——进风井大致位于井田走向中央，出风井位于井田浅部走向的两翼附近。

分区对角式——进风井大致位于井田走向中央，每个采区各

有一个出风井。

3、混合式：中央式与对角式混合布臵而成。

（四）、矿井通风网络

——指井下巷道的连接形式。分为串联、并联、角联和复杂联。

1、串联风路：由两条以上风路彼此相连，中间没有风流分汇的通风线路。特点：当各点空气密度相等时，各地点的风量相等。

2、并联风路：风流各自独立，互不影响称为并联风路。特点：总风量等于各支路风量之和，总风压等于各支路风压。并联通风也叫分区通风，其通风阻力小，安全经济方面都忧于串联通风。

3、角联网络：在并联的两条风路之间，还有一条或数条风路连通的连接形式。特点：网络结构复杂，通过改变角联两侧的边缘分支的风阻可以改变角联分支的风向。

三个基本定律：通风阻力定律、风量平衡定律、风压平衡定律。

（五）、采区通风系统

——风流进入采区进风巷后，清洗采掘工作面、硐室和其他用风巷道后，沿采区回风巷排至矿井主要回风巷的整个网络。

1、对采区通风系统的基本要求

(1)采区必须有独立的风道，实行分区通风。采区进、回风巷必须贯穿整个采区的长度或高度。严禁将一条上山、下山或盘区的风巷分为两段，其中一段为进风巷，另一段为回风巷。

(2)采掘工作面、硐室都应采用独立通风。采用串联通风时，必须遵守《规程》的有关规定。

(3)按瓦斯、二氧化碳、气候条件和工业卫生的要求，合理配风。要尽量减少采区漏风，并避免新风到达工作面之前被污染和加热。要保证通风阻力小，通风能力大，风流畅通。

(4)通风网络要简单，以便在发生事故时易于控制和撤离人员，为此应尽量减少通风构筑物的数量，要尽量避

免采用对角风路，无法避免时，要有保证风流稳定性的措施。

(5)要有较强的抗灾和防灾能力，为此要设臵防尘线路、避灾线路、避难硐室和灾变时的风流控制设施，必要时还要建立抽放瓦斯、防尘和降温设施。

(6)采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。

(7)采区内布臵的机电硐室、绞车房要配足风量。如果它们的通风采用回风时，在排放瓦斯过程中，必须切断这些地点的电源，防止高浓度的瓦斯流经这些地点时引起瓦斯爆炸。1987年12月9日淮南潘一矿就是因排放的瓦斯经绞车房时，产生火花，引起瓦斯爆炸，造成45人死亡。

2、串联通风

采区内各采掘工作面均应采用独立通风。若工作面之间不能形成独立通风，经报批后，可以采用串联通风，但必须符合《规程》有关规定。

采掘工作面串联通风的有关规定：

采、掘工作面都应实行独立通风相连的2个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的2个掘进工作面，布臵独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。

《规程》规定的串联通风，必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过o．5％，其他有害气体浓度都应符合《规程》第一百条的规定。

开采有瓦斯喷出或有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出的煤严禁任何两个工作面之间串联通风

3、上行通风与下行通风

上行通风：当采煤工作面的进风巷水平低于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由下向上流动，这样的通风方式称为上行通风。

下行通风：当采煤工作面的进风巷水平高于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由上向下流

动，这样的通风方式称为下行通风。

上行风与下行风各有优缺点，但普遍仍认为上行风稍优于下行风。因而《规程》对下行通风有如下规定：有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。

(六)长壁采煤工作面通风系统

目前我国主要采用长壁式开采，在长壁式开采的回采工作面进风巷与回风巷的布臵有U、Z、Y及W等形式。工作面的推进方向采用前进和后退时，每种形式又有前进式和后退式之分。我国主要采用U型后退通风形式。其他通风形式是为加大工作面长度，增加工作面供风量，改善工作面气候条件，预防采空区漏风和瓦斯涌出等目的，在U型通风形式的基础上进一步演变而来的

在相同的地质条件下，W型工作面的供风量要比U型、Y 型约增加一倍，采煤工作面产量显著提高。瓦斯相对涌出量大的工作面效果更显著。W型由于供风量增加，有利于稀释和吹散瓦斯；还有利于瓦斯抽放，既可在中间平巷布臵钻孔，抽放孔能打在预备抽放区域的中心，抽放效率比U型高50％。但是，前进式的W型，巷道维护在采空区，漏风大，有效风量率低，且易于自然发火。W型后退式较前进式优越，是解决综采工作面通风的重要形式。

(七)巷道贯通时的通风系统调整

掘进巷道贯通时，存在的事故隐患多，引起的事故多，因此，必须遵守《规程》的规定：

(1)贯通前。当两个掘进工作面相距一定距离(综掘50m，一般巷道20m)时，必须停止一个工作面的掘进工作。此时，地质部门应做好地质测量工作，掌握好贯通巷道附近的地质构造、顶底板岩性和水文地质等情况；通风部门做好正常的通风工作，并做好贯通后的通风系统调整的准备工作，预计贯通后的风流方向、风量和瓦斯量的变化情况，明确调整风流设施的布臵和要求。(2)贯通时，必须由专人在现场统一指挥，只准一个工作面掘进，另一个工作面停止工作并撤出该工作面的人员，巷道口设臵栅栏及警

标，并保持正常通风，风筒完好，瓦斯不超限。向前掘进的工作面每次爆破前，必须设专人和瓦检员共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须先停止在掘工作面的工作，然后处理瓦斯，只有在2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1．o％以下时，在掘工作面方可爆破。每次爆破前，2个工作面入口必须有专人警戒(3)贯通后。必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，方可恢复工作。

许多煤矿在贯通时，用爆破贯通对方的巷道，由于没有及时调整好通风系统，也没有很好地检查瓦斯，引起瓦斯爆炸事故

[案例]1987年贵州水城的木冲沟煤矿东部采区1111工作面，在运输巷与工作面开切眼贯通时，由于切眼停止工作，风筒维护不好，切眼迎头处于无风状态，瓦斯积聚；在运输巷向前贯通时，炮眼和装药量均不符合作业规程的规定，最小抵抗线不足，造成爆破时打通炮，爆破火焰引爆厂切眼内积聚的瓦斯，引起瓦斯爆炸；同时，由—厂采区周围盲巷较多、煤尘大，引发了3次瓦斯煤尘连续爆炸，波及损坏巷道达2250m，死亡84人，给国家和人民造成巨大的损失

五、矿井漏风及其测定

矿井通风中，进入井巷的风流未达到用风地点，而通过通风构筑物的缝隙、采空区、煤柱裂隙及地表塌陷裂缝等直接渗透到回风巷或地面的风流，称为矿井漏风。包括外部漏风和内部漏风两类。矿井内部漏风是指井下各通风设施、采空区、煤柱等的漏风；矿井外部漏风是指地表裂缝、井口风门、风硐闸门、反风装臵、井口密闭等处的漏风。漏风的大小与漏风的压差和漏风风阻大小有关，服从通风阻力定律。

1、矿井的外部漏风率

矿井的外部漏风率是指矿井外部漏风量Q，与各台主要通风机工作风量总和之比。矿井主要通风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％。

PL＝Q/∑Qn

式中：Q、——直接由主要通风机装臵及其风井附近地表漏失的风量总和，m3／s

∑Q———各台主要通风机风量的总和，m3／s

2、矿井有效风量与有效风量率

矿井有效风量是指通过井下各工作地点(包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、备用工作面和其他用风地点)的实际风量的总和。

串联通风的采掘工作面，以最后一个被串联工作面的实测量作为有效风量计算。

矿井有效风量按下试计算：

Qy＝∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐+∑Q其他

式中——∑Q采、∑Q掘、∑Q备、∑Q硐、∑Q其他——采煤工作面、掘进工作面、备用工作面、硐室和其他地点的风量，m3／min。

矿井的有效风量率C：C＝Qy／Q总回

式中 Q总回———各风井的总回风量，m3／min

3、矿井漏风的危害

（1）漏风使工作地点风量减少，会造成瓦斯积聚、升高，气候条件恶化，不仅影响井下工人的劳动效率，工人的身体健康和矿井安全。（2）漏风的存在，使矿井通风系统复杂化，降低了通风系统的稳定性、可靠性，影响井下风流控制和调节效果。(3)大量漏风会造成矿井通风电费的大量浪费，甚至使主要通风机能力不足。(4)采空区、留有浮煤的封闭巷道以及被压碎的煤柱等的漏风，可能促使煤炭自燃发火，而地表塌陷区风量的漏入，会将采空区有害气体带入井下，直接威胁采掘工作面的安全生产。

《规程》规定：采煤工作面和掘进工作面的进风和回风都不得经过采空区或冒落区。无煤柱开采的沿空送巷和沿空留巷的两帮和顶部，应做好防止向采空区和冒落区漏风的工作；否则，不得采用无煤柱开采。

第二节矿井测风

矿井通风的主要目的是保证井下各工作地点有足够的风量，确保安全生产。但用风地点是否供给了按计划要求的风量，各巷道的实际风速是否符合要求，以及检查矿井或局部地区漏风情况等，主要依靠正确定期的测量风量，这是矿井通风工的基本操作技能之一。《规程》规定：?矿井必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果都应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。?以上工作主要由矿井测风工完成，因此矿井的测风工必须了解风流的基本规律，掌握测风仪器的基本性能和测风的技能。风量的测定与管理是日常矿井通风管理工作的主要任务之一

一、井风流分布规律

（一）井巷风流分布

当空气在井巷或管道中流动时，由于垂直于流动方向上各分层流速不等，靠近井巷或管道固壁分层流速较小，靠近井巷中心分层流速较大，故在层与层出现相对运动产生的阻力，此阻力称为内摩擦力。空气流动时，呈现内摩擦力的特性，叫做粘性。在煤矿井下巷道中，流速过小，则形成气体分层，瓦斯积聚于巷道顶部，形成高浓度层状瓦斯，而二氧化碳沉于巷道底部，造成这两种有害气体不能有效地排除，所以，对矿井最低通风风速有一定的限制。由于粘性的作用，巷道风流分布的规律是巷道中心风速较大而巷道边缘的风速较小。

（二）层流与紊流

由于粘性和风速的影响，矿井的风流流动分为层流状态和紊流状态。

(1)层流状态。风流流动过程中，受重力作用，流体的

质点在流动过程中呈现有秩序的层状流动，各流动质点没有相互交叉，因此也没有能量交换。层流主要出现在小风量且大断面的巷道、采空区充填物或岩石裂隙间的漏风和巷道高冒处等地点，其危害是不能有效地排除有害气体，形成层状积聚。

需要注意的是，当风流处于层流状态时，风流不服从矿井的通风阻力定律h＝RQ2，改变为h＝RQ2，式中1

(2)紊流状态。与层流不同的是，紊流状态中，流体质点运动的轨迹是紊乱的，质点之间有能量交换。矿井巷道的风流一般是紊流状态，矿井的风量测定也是紊流状态下进行。

(三)节点风量平衡

根据风流流动的连续稳定性，流入节点的风量应等于流出节点的风量，也可表述为节点的风量代数和为零(流入为正，流出为负)。

∑Q＝0 (3——26)

例：某一采煤工作面，如图3—7所示。两巷供风，风量为200m3／min和350m3／min，工作面的总回风巷回风量为490m3／min，所以采空区的漏风量为200+350—490＝60m3／min。

二、测风仪器与操作

(一)测风站的位臵和要求

为了准确地测算井巷所通过的风量，在各主要测风地点都要设臵测风站。测风站的设臵地点，应能满足测定全矿总进风量和总回风量，以及各翼、各水平及各采区和各回采工作面进风量和回风量的要求。

测风站必须符合下列要求：

(1)测风站应设臵在平直的巷道中，其前后10m范围内不得有障碍物和拐弯等局部阻力。

(2)测风站位于巷道不规整处时，其四壁应用木板或其他材料衬壁呈固定形状断面，长度不得小于4m，且壁面光滑严密不漏。

(3)测风站应悬挂测风记录牌，记录牌上记明测风站的断面积、平均风速、风量、空气温度、瓦斯和二氧化碳的浓度以及测定日期、测定人等项目。

(二)测风仪器

矿井使用的风表有机械式风表、电子式风速仪、风速传感器、压差计和皮托管。所有的测风仪器都必须经过计

量检定部门的计量检定，取得合格证后方可在煤矿中使用。机械式风表分为叶式风速表和杯式风速表，但煤矿普遍使用的是叶式风速表。风速表按测量范围分为：高速风表，测定大于10m／s以上的风速；中速风表，测定o．5一lOm／s的风速；低速风表，测定o．3一5m／s的风速。测风员可根据井巷风速的情况选择合适的风速表进行测量风速。

(三)测风方法

为了测得巷道的平均风速，根据风表的移动路线不同，测风方法可分为，定点测风法和线路测风法。线路测风法有3种，对较大断面及拱形和圆形巷道等可采用定点法测风。根据测风员站立的面向不同，测风方法有侧身测风法和迎面测风法两种。

1．侧身测风法测风员在测风前首先将风表与秒表回零。测风员在测风的断面内，背向巷道壁站立，一手持风表将手臂伸直，与风流垂直，风速表叶片迎向风流并与风流垂直。另一手控制秒表，风表与秒表同时启动，在lmin的时间内均匀走完测量路线，然后关闭风速表及秒表，可读取表速，一次测量完成。

由于人站立于巷道的测风断面中，使巷道的风速增大，因此需要校正。其校正公式按式(3—27)计算

V均＝V测 (S一0．4) ／S

V均——巷道断面内平均风速，m／min；

S——测风巷道断面面积，m2；

0．4——测风人员所占巷道断面面积，m2；

V测——用风速表测得的平均风速，m/min。

实际风量可按式(3—28)求出

Q＝V均〃S

式中：Q——为所测巷道通过的风量，m3／min；

S——测风巷道断面面积，m2；

V均——用风表校正曲线校正后的风速值，m／min

2、迎面测风法

测风员面向风流，手持风表，将手臂向正前方伸直进行

测风，所测的风速低于实际风速，可按下式进行校正计算： V均＝1．14×V测

式中 1．14——校正系数。

采用以上两种测风方法测风时，可按线路法、定点法进行巷道平均风速的测定。

为了测风准确，在同一断面测风次数不应少于3次，且每次测量结果的误差不应超过5％，然后取3次的平均值（四）速度场系数法

巷道的实际平均风速Vs与巷道断面最大的风速Vmax的比值K，称为速度场系数：K=Vs/Vmax

其K值一般在0.7---0.9 之间，在固定的测风点可准确的测定K值，在以后的测风中，只要测得巷道的最大风速就可得到巷道平均风速。

（五）风表校正曲线

机械风表与风流存在摩擦力，故测得的指针数和实际风速不符，需要用实验方法绘出测定风速与实际风速对照曲线表，即该风表的校正曲线表。

（六）压差计法

用皮托管和压差计测出某一点的速压，以次求得该点风速。

V=√2/p×√h速

该方法主要是测定点风速，不是断面平均风速。要得到断面平均风速，可应用等面积环的原理，测出各点风速后，可取平均值的办法，求得该断面的平均风速。该方法适用于风速大于4m／s的情况，如测定局部通风机的风筒内风速、主要通风机进口和出口处风速、风硐内风速以及管道(如瓦斯抽放管)内流体的流速等。

(七)微风速的测量

当风速很小(V

风员带声响或光信号的发射器具。位于进风侧的测风员从放散气味、烟雾时开始记录时间，当出风侧测风员接到气味、烟雾时及时用声响或光信号传递给进风侧测风员关闭秒表。

V=L/t

式中：V—一巷道风流速度，m／min；

L———巷道长度，m；

t--—经过时间，min

四、测风员操作时的注意事项

（1）测风员必须着装整齐，带全测风时所需的——切工具和计)：仪器。根据巷道风速的大小选择风表。 (2)有测风站的巷道一定要在测风站内进行测风，临时地点N风要选择巷道规整、lo米内无分支、无堵塞物的地点进行测风。 (3)斜巷测风时要保持风表与巷道断面垂直，并要认真执行行车不行人、行人不行车?的规定。 (4)测风时测风员要认真观察测风地点的支护安全状况，顶、差板情况，以防发生意外事故。 (5)在有架线巷道测风时，要注意架线情况，有条件时停电；再测风，严防触电事故的发生。（6）在每一个测风点测风时，必须先检查瓦斯，在瓦斯不超限时进行测风工作。(7)每一个测风地点测风必须不少于3次，并以3次平均值来计算巷道平均风速。 (8)如所测定的风量与配风计划或正常情况下的风量相差较大时，必须认真查找原因，及时处理。不能解决的要及时汇报。 (9)测风结束后，应在测风站填写测风记录，以便让更多的职工了解矿井的通风情况。 (10)风井风硐、主要通风机扩散塔测风时，必须有两人以上人员作业，并系好安全带。风速过大时要采用皮托管和压差计进行测量风速。 (11)测风员所用的测风工具必须妥善保管，严禁挤压。

第三节局部通风

一、局部通风方法

对掘进的独头井巷实施的通风称局部通风。局部通风管理是矿井通风的重要部分，也是事故多发地点，根据统计，矿井瓦斯爆炸80%与局部通风有关系。

局部通风的方法有三种：

利用矿井总风压进行通风、引射器通风、局部通风机通风。

1、总风压通风——利用矿井主要通风机所造成的风压借导风设备对掘进工作面通风的一种方法。有三种布臵方式：利用纵向风障导风、利用风筒通风、利用平行巷道导风。

2、引射器通风——利用喷嘴喷出的高压流体（水或空气），在其周围造成负压而吸入空气，并在混合管口内混合，将能量传递给被吸入的空气，使之具有通风压力，达到通风目的。适用于需风量不大的短掘工作面，多用于煤与瓦斯突出的煤巷掘进中。

3、局部通风机通风

根据布臵方式分压入式、抽出式、混合式。

（1）压入式通风：利用局部通风机将新鲜风流经风筒压入工作面，污风由巷道排出。压入式通风的风流，从风筒末端以自由射流状态射向工作面，其风流的有效射程一般可达7—8m，易于排出工作面的污风和矿尘，通风效果好，局部通风机安装在新鲜风流中，污风不经过它，安全性较好。

(2)抽出式通风：抽出式通风与压入式通风相反，新鲜空气由巷道进入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。抽出式通风，由于污风经风筒排出，保持了巷道中为新鲜空气，故劳动卫生条件较好；但风流的有效吸程较短，一般为3～4m。如果风筒末端距工作面较远，有效吸程以外的风流，将形成涡流停滞区，通风效果不良。

(3)混合式通风。混合式通风就是把上述两种通风方法同时使用。新风利用压入式局部通风机和风筒压入工作面，污风则由抽出式局部通风机和风筒排出，混合式通风兼有压入式通风和抽出式通风的优点，但其缺点也很多，如设备多、能耗大、管理复杂，有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险。压入式通风是我国煤矿应用最广泛的一种局部通风机通