第五章矿井自然通风
矿井通风方法
矿井通风方法
1、自然通风法：自然通风是指利用采场外的气流与矿井内的气流作外来的循环来改善矿井的通风。
它是利用峰口风力风机或采空气通过采空区迅速外吹，使矿井内的空气流动，改善矿井环境，同时达到及时排出矿井瓦斯等效果。
自然通风法应该满足以下条件：（1）空气充足而稳定；（2）风机风量足够大；（3）采空区不受障碍，通风效果可达到预期。
2、进风法：进风法是把风机置于采空处或上，将室外的空气吹入矿井。
这样可以很大程度上实现空气的循环，从而排出矿井内的瓦斯。
进风法要求在进风口拉一条采空，以保证有足够的空气进入，风机风量也应大于采空量，以保证采空的通畅。
3、拉风法：拉风法是把风机安装在采空处或下，将矿井内的空气吹出采空处或上。
拉风法可以有效排出矿井内的瓦斯和污染物，达到改善空气环境的效果。
使用拉风法时要注意不能将回风口用作采空口和进风口，以免出现回风和进风混合。
4、激风法：激风法是在采空处安装风机，让风机把矿井内的空气吹出采空处。
激风法可以有效排出矿井内的瓦斯和污染物，从而达到改善矿井环境的目的。
激风法的优点是安装简单，操作方便，投资成本较低，但是由于受地形条件的限制，风机输出风量可能有限，改善空气环境的效果并不明显。
矿井通风设施管理规定范文
矿井通风设施管理规定范文《矿井通风设施管理规定》第一章总则第一条为了保障矿井生产安全，提高矿工劳动条件，保护环境，制定本规定。
第二条本规定适用于所有国内外矿井。
第三条通风设施包括矿井内外通风系统、通风机、通风管道、通风门窗、通风井等。
第四条矿井通风设施管理应遵循“科学规划、合理布局、安全运行、有效利用、保障矿工健康”的原则。
第五条矿井通风设施管理的目标是确保矿井内空气质量符合国家标准，保证矿工的生命安全和健康。
第二章设施规划与布局第六条矿井通风设施的规划应考虑矿井生产布局、地质条件、环境要求和人员安全。
第七条矿井通风设施的规划应与矿井开拓、采矿工序、运输布局紧密配合。
第八条矿井通风设施的布局应确保通风路线畅通无阻，能够有效地保障矿工安全通风。
第九条矿井通风设施的布局应考虑矿井地质条件，确保通风系统与矿井地质结构相适应。
第十条矿井通风设施的布局应符合国家环境保护的要求，达到矿井环境治理的目标。
第三章设施建设与维护第十一条矿井通风设施的建设应按照设计方案施工，严格遵守国家相关规定。
第十二条矿井通风设施的维护应定期检查，及时排除故障，确保设施正常运行。
第十三条矿井通风设施的维护应制定维护计划，确定维护人员，并进行培训。
第十四条矿井通风设施的维护应记录维护情况，对重要设施进行台账管理。
第十五条对于存在安全隐患的通风设施，应立即停用并进行修复或更换。
第四章运行管理第十六条矿井通风设施的运行应由专业人员进行操作，确保设施正常运转。
第十七条矿井通风设施的运行应定期检查，对运行情况进行记录。
第十八条对于存在故障的通风设施，应及时修复，恢复运行。
第十九条矿井通风设施的运行应严格按照操作规程进行，禁止超负荷运行。
第二十条矿井通风设施的运行应存在有效的监测和管理体系，对设施的运行状态进行监测和分析。
第五章安全保障第二十一条矿井通风设施管理部门应建立健全安全管理制度，完善安全管理体系。
第二十二条矿井通风设施管理部门应制定应急预案，应对各类突发事件的发生。
第197篇 通风安全考试要点 课后习题答案 第5章 矿井通风网络中风量分配与调节2022
第197篇通风安全学课后习题答案第五章矿井通风网络中风量分配与调节5.1什么是通风网络。
其主要构成元素是什么。
用图论的方法对通风系统进行抽象描述，把通风系统变成一个由线、点及其属性组成的系统，称为通风网络。
构成元素：1.分支，表示一段通风井巷的有向线段，线段的方向代表井巷中的风流方向。
2.节点。
两条或两条以上分支的交点，每个节点有惟一编号。
3.路。
由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。
4.回路。
由两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路称为回路。
若回路中除始末节点重合外，无其他重复节点，则称为基本回路，简称回路。
5.树。
任意两点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。
包含通风网络的全部节点的树称为其生成树，简称树。
在网络图中去掉生成树后余下的子图称为余树。
6.割集。
网络分支的一个子集。
将割集中的边从网络图中移去后，将使网络图成为两个分离的部分。
若某割集s中恰好含有生成树t中的一个树枝，则称s为关于生成树t的基本割集。
5.2如何绘制通风网络图。
对于给定矿井其形状是否固定不变。
1.节点编号.。
在通风系统上给井巷交汇点标上特定的节点号。
某些距离较近，阻力很小的几个节点，可简化为一个节点。
2.绘制草图。
在图纸上画出节点符号，并用单线条连接有风流连通的节点。
3.图形整理。
按照正确、美观的原则对网络图进行修改。
网络图总的形状基本为“椭圆形”。
5.3简述风路、回路、生成树、余树、割集等基本概念的含义。
风路：由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。
回路：两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路为回路。
树：任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。
包含通风网络的全部节点的树称为生成树。
在网络图中去掉生成树后余下的子图称为余树。
割集是网络分支的一个子集，将割集中的边从网络图中移去后，将使网络图成为两个分离的部分。
5.4基本关联矩阵、独立回路矩阵、独立割集矩阵有何关系?基本关联矩阵表示网络分支ej与节点vi关系的矩阵。
矿井自然通风
矿井自然通风2008-11-3 16:24:10 中国选矿技术网浏览482 次收藏我来说两句为了将地面新鲜空气不断输送到井下，并克服井巷阻力而流动，使工作面获得所需风量，矿井通风系统中必须有足够的通风动力。
矿井通风的动力有两种：自然风压（称自然通风）和扇风机风压（即机械通风）。
一、矿井自然通风的基本概念在非机械通风的矿井里常常观测到，风流从气温较低的井筒经工作面流到气温较高的井筒。
这主要是由于风流经过井巷时与岩石发生了热量交换，进、回风井里的气温出现差异，回风井里的空气密度小，因而两个井筒底部的空气压力不相等，其压差就是所谓的自然风压H n。
在自然风压的作用下风流不断流过矿井，形成自然通风过程。
如图1所示，p o为竖井口标高处的大气压。
如果在夏天，地面气温较高，如图1（a）所示的矿井里，p2＞ p1，就会出现与冬天相反方向的自然通风，如虚矢线所示。
不难设想，由于地面气温的变化，也会导致p2 = p1，因而自然通风停止。
在山区用平硐开拓的矿井，未安主扇通风时，经常可以见到自然通风风向的变化，有时风流停滞。
这就表明，完全依靠自然通风，不能满足安全生产的要求。
图1 自然通风对于一个有主扇通风的矿井，由于上述自然因素的作用，自然通风压依然存在。
设若主扇在回风井抽出式或在进风井压入式工作，当炎热季节温度颇高的地面空气流入进风井巷后，其热量虽然已经不断传给岩石，但通常仍然形成进风井里的空气密度还低于回风井里的空气密度，这时自然风压的方向就与扇风机通风的方向相反，扇风机风压不仅要用来克服井巷通风阻力，而且还要克服反向的自然风压。
冬季情况正好相反，自然风压能够帮助扇风机去克服井巷通风阻力。
从上述自然通风形成的原因也可以说明，即使只有一个出口的井筒或平硐，也可能形成自然通风。
冬天，当井筒周壁不淋水，就可能出现井筒中心部下风而周围上风的现象；夏天，却可能出现相反的通风方向。
大爆破后产生大量温度稍高的有毒有害气体以后，特别是当井下发生火灾产生大量温度较高的烟气时，就会出现局部的自然风压（称为“火风压”），扰乱原来的通风系统风流状况。
矿井通风与安全(张国枢板)
1、地面防治水
2、井下防治水（重点）
3、矿井突水及其处理
面授
面授
面授
重点掌握
12-1，12-2，
12-9
第十三章矿山救护
（0.5学时）
1、矿山救护队
2、矿工自救
3、现场急救（重点）
面授
面授
面授
重点掌握
13-1，13-4，
13-11，13-11
第十四章通风安全检测仪器仪表
（0.5学时）
1、风速测量仪器
山东科技大学继续教育学院导学计划表
班级：2012级煤炭局班层次：本科层次专业：采矿工程
课程名称：矿井通风与安全（张国枢版）
章节
（含课时）
具体内容
（含重点难点）
学习形式
学习要求
作业
第一章矿井空气
（0.5学时）
1、矿井空气成分
2、矿井空气中有害气体（重点）
3、矿井气候（重点）
面授
面授
面授
一般掌握
1-1，1-2，
2、矿生法律法规体系
3、矿山安全法简介
自学
面授
自学
一般了解
备注：网上点播学习方法见《远程教学系统简介》网址：
第五章矿井通风网络中风量分配与调节
（1学时）
1、风量分配基本规律（重点）
2、简单网络特性（重点）
3、通风网络动态特性分析
4、矿井风量调节
5、应用计算机解算复杂通风网络
面授
面授
自学
面授
自学
重点掌握
5-1，5-2，5-3，
5-6，5-8
5-14
第六章局部通风
（1学时）
1、局部通风方法（重点）
矿井通风安全整理资料
A
hn ( z 0 0 g z1 1 g ) z 2 2 g
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叫做自然 通风 。自然风压：在通风系统中，由于重力差引起的通风压力，就叫该系统的自然风压。 其大小等于作用在最低水平两侧空气柱重力差。 自然风压的计算
P1 P 2 n P1 P 2 n 1 2 1
P1 P1 ln P2 P1 / 1 ln P2 / 2
P2 P1 P2 2 1
二）、单位体积(1m3)流量的能量方程
2 v1 v2 2 h R P1 P2 g Z1 Z 2 2 2
第二章矿井空气流动的基本理论 空气的主要物理参数；温度，湿度，压力，比容，粘性，焓 1 温度是描述物体冷热状态的物理量。测量温度的标尺简称温标。 2、压力（压强） 空气的压力也称为空气的静压，它是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观 表现。 计算公式为：P=2/3n(1/2mv2) 3、湿度表示空气中所含水蒸汽量的多少或潮湿程度。表示空气湿度的方法：绝对湿度、相 对湿度和含湿量三种。 绝对湿度 ；每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对湿度。其单位与密度单位相同 （Kg/ m3），其值等于水蒸汽在其分压力与温度下的密度。v=Mv/V 相对湿度； 单位体积空气中实际含有的水蒸汽量 （ V） 与其同温度下的饱和水蒸汽含量 （ S）之比称为空气的相对湿度， 反映空气中所含水蒸汽量接近饱和的程度。 含湿量； 含有 1kg 干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量（kg）称为空气的含湿量。 第二节 风流的能量与压力 1.静压能－静压，空气的分子无时无刻不在作无秩序的热运动。这种由分子热运动产生的分 子动能的一部分转化的能够对外作功的机械能叫静压能，J／m3 静压特点 a.无论静止的空气还是流动的空气都具有静压力； b.风流中任一点的静压各向同值，且垂直于作用面； c.风流静压的大小（可以用仪表测量）反映了单位体积风流所具有的能够对外作功的静压 能的多少。 根据压力的测算基准不同，压力可分为：绝对压力和相对压力。 A、绝对压力：以真空为测算零点（比较基准）而测得的压力称之为绝对压力，用 P 表示。 B、相对压力： 以当时当地同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称之为相对压 力，即通常所说的表压力，用 h 表示，风流的绝对压力（P）、相对压力（h）和与其对应 的大气压（P0）三者之间的关系：h = P － P0 2、重力位能，物体在地球重力场中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一种能量 叫重力位能，简称位能，用 EPO 表示。 3 位能的特点 a.位能是相对某一基准面而具有的能量，它随所选基准面的变化而变化。但位能差为定值。 b.位能是一种潜在的能量，它在本处对外无力的效应，即不呈现压力，故不能象静压那样 用仪表进行直接测量。 c.位能和静压可以相互转化，在进行能量转化时遵循能量守恒定律。 4 动能与动压的概念；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，用 Ev 表示，J/m3；其动能所转化显现的压力叫动压或称速压，用符号 hv 表示，单位 Pa 动压的特点 a.只有作定向流动的空气才具有动压，因此动压具有方向性。 b.动压总是大于零。垂直流动方向的作用面所承受的动压最大（即流动方向上的动压真 值）；当作用面与流动方向有夹角时，其感受到的动压值将小于动压真值。 c.在同一流动断面上， 由于风速分布的不均匀性， 各点的风速不相等， 所以其动压值不等。 d.某断面动压即为该断面平均风速计算值。 全压 风道中任一点风流，静压和动压之和称之为该点风流的全压，即：全压＝静压＋动压。 由于静压有绝对和相对之分，故全压也有绝对和相对之分。 Ａ、绝对全压（Pti） Pti＝ Pi＋hvi B、相对全压（hti） hti＝ hi＋hvi＝ Pti－ Poi 说明： A、 相对全压有正负之分； B、 无论正压通风还是负压通风， Pti>Pi hti＞ hi。
矿井通风技术
矿井通风技术矿井通风技术是矿山开采过程中必不可少的一项技术措施，其主要目的是解决矿井中因开采过程产生的有害气体和灰尘等污染物质，以维护矿工安全和健康的工作环境，并保障矿井正常生产和经济效益。
下面就来详细介绍一下矿井通风技术。
一、矿井通风的原理矿井通风的原理主要是利用风力和气流的作用，将新鲜空气从矿井口引入，利用空气流动的物理特性将有害气体和灰尘排出矿井，以维护空气流通，保障矿工安全。
二、矿井通风的分类矿井通风可以根据通风方式分为自然通风和机械通风两种。
1、自然通风：自然通风以自然风力为动力，其原理是利用自然风通过矿井开口处渗透进入矿井，经过井巷内多次反射、分散、合流和挤压，最终将废气排出矿井。
自然通风是比较常用和简单的一种通风方法，但其通风效果和稳定性不如机械通风，常用于一些小型矿井或通风条件较好的矿井中。
2、机械通风：机械通风是根据机械设备排风，通过强制流动空气，使矿井内形成稳定的通风状态。
其通风效果和稳定性较好，能够控制空气流量和空气分布，适用于通风条件较差、危害气体较多的矿井。
三、矿井通风的设备矿井通风设备主要包括风机、风筒、风门等。
1、风机：风机是产生气流的主要设备，根据矿井所需要的气体流量和压力来选择风机的型号和数量。
常用的风机有本质安全式主风机、防爆型主风机、副风机、局部通风机等。
不同的风机有不同的使用范围和使用条件，使用时应根据实际情况进行选择和使用。
2、风筒：风筒是将气流输送到需要通风的地方的设备，其主要作用是承载和传递气流，其质量好坏和安装位置的合理性直接影响矿井通风效果。
3、风门：风门是控制气流分配和方向的设备，通过调整风门的开度和位置来控制通风气流流动速度和方向，以达到最佳通风效果。
四、矿井通风管理矿井通风管理是保障矿井安全和正常生产的关键措施，其主要内容包括通风计划编制、通风系统维护、通风轮换等。
1、通风计划编制：通风计划是制定机械通风或自然通风的前提和基础，应在考虑矿井经营、生产和环境保障的前提下，制定适宜的通风计划。
矿井通风安全管理制度
矿井通风安全管理制度第一章总则第一条为了规范和加强矿井通风安全管理工作，保障矿工的生命安全和身体健康，提高矿井生产效益，根据《矿山安全法》等法律法规的相关规定，制定本制度。
第二条本制度适用于所有矿井的通风安全管理工作，适用于矿井的设计、建设、运营及关闭阶段。
第三条本制度的内容包括通风安全责任制、通风设施设置与维护、通风监测与检测、事故应急预案等方面的规定。
第四条矿井通风安全管理应坚持科学化、规范化、实效化、人性化原则，保证安全生产的顺利进行。
第五条矿井通风安全管理应严格按照法律法规的要求，加强矿工的安全培训和教育，提高矿工的安全意识和技能。
第六条矿井通风安全管理应加强与相关部门的沟通和协作，保障通风设施的正常运转，并提高事故应急处理的能力。
第二章通风安全责任制第七条矿井应设立通风安全管理部门，明确部门主要负责人和相关人员的职责。
第八条通风安全管理部门应负责制定和执行通风安全管理制度，组织制定通风安全生产方案，并监督检查其执行情况。
第九条矿井通风安全管理部门应建立健全相关管理制度和工作流程，明确各级责任人的职责和权限，并进行适时的调整和优化。
第十条矿井通风安全责任到人，各级责任人应认真履行本职岗位职责，确保矿井通风安全管理工作的顺利进行。
第三章通风设施设置与维护第十一条矿井通风设施应符合《矿山安全法》等法律法规的要求，能够保障矿工的生命安全和身体健康。
第十二条矿井通风设施应根据井下巷道的结构和走向进行合理设计，保证通风管道的畅通和风量的合理分配。
第十三条矿井通风设施的维护工作应定期进行，确保通风设施的正常运转和维修工作的及时处理。
第十四条矿井通风设施的维护工作应有专人负责，确保维修设备的完好和维修工作的质量。
第十五条矿井通风设施的维护工作应记录维修过程和结果，形成维护档案，以备后续查阅和管理。
第四章通风监测与检测第十六条矿井通风监测应加强对通风系统参数的监测，包括风量、风速、风压、风向等参数的监测。
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5.1 自然风压的概念及其表达
n n•••δ状 va—大 通 速53地和—.．—1气风明面尺—.1大系自 矿显吹寸大自气数然 井增向等气然自。风 出加平决风风然由对 风，峒定速压风风抽平后口；，的压向出峒者的ρm基、—式的风/大本s山。—通风流气分坡大风量停风类表气矿影滞，面自井响甚其形然的较至动状风进显反压倾流风著向可斜密平 ，。转度度峒 能变、，和 使成洞k压 前静g口/入 者压m形式 风，3 ；
5.1 自然风压的概念及其表达
• 5.1.1 自然风压的基本分类
• 根据矿井的实际情况，由井上、井下自然因素和
生产活动的热力效应所产生的自然能量差可概括为 三种形式：自然热位差、水平热压差（或称水平气 压差）及大气自然风。
n 如图55.-11所自示然，由风压的概念及其表达
• 地5.1面.1气自温然、风井压下的热基本分类 • 力气1. 因体自素 成然、 分热含 等位湿 变差量化、所
等气下的从这差巷种异道自，顶然同部风一进速标入很高。小水这，平是往上借往的助不大自被气然注压因意力素，也通但有风在差的某别最些。 • 这简条种单件同形下一式，标。仍高能水明平显上的的显气现压出差来，。气象上称为气压梯
度。由气压梯度所产生的压力称为气压梯度力 • （N/kg），即
•
图5-2 水平自然风示意图
• 5.2.1 矿井5自.2然风矿压井计自算方然法风压计算
• 对矿井自然风压的影响因素主要有气候变化及矿井
开采时期。气候影响最大的是夏、冬两季，开采影
响最大的是矿井生产通风最易和最难时期。气候和
开采对矿井通风负压影响的极值通常有以下几种：
•
H易+ He1 ，H易- He2 ； H难+ He3，H难- He4
• 式中，H易、 H难—矿井通风最易、最难（不计自然
风压）时的通风计算负压，Pa；
•
He1、He2 —矿井通风最易时冬、夏季自然风压
的极值，Pa；
•
He3、He4 ——矿井通风最难时冬、夏季自然风
压的极值，Pa。
• 5.2.1 矿井5自.2然风矿压井计自算方然法风压计算
• 矿井主扇风机选型参数主要有矿井通风风量、负压。 风量一定时，负压主要考虑最大负压、最小负压。 此时负压关系为：
• 5.2.1 矿井自然风压计算方法
• 1. 进、回风井井口标高相同的情况
• (1) 容易时期(冬季) 自然风压He1 。
•
He1 = (ρ回易-ρ进冬) ×g×H
• 式中，ρ回易——容易时期回风井筒中湿空气的平均
密度，kg/m3；ρ进冬——冬季进风井筒中湿空气的
平均密度， kg/m3； H ——井筒垂深，m 。
形成矿井自然风，影响矿井通风量的大小。该动压
Pv的计算方法为： Pv
v
2 a
2
• 综上所述，以上三种形式的能量差都应属于自然风
压的范畴。所以，自然风压是由井内外自然因素所
造成促进所有井巷风流流动的能量，而单位体积风
流所具有的这种能量称做自然风压。
5•n .n1随面升7也流燃中8水应点.24空使生胀断上上了点倒“、点断着上高相密烧的平增自点n5气其空作面、部热断向逆断8面2燃 燃 ， 应 度 段 热 大然.断综 自 井 热 自 矿 的 它 括 的 中点1点受 断 气 用 上 下 之 压 面 ， 流面风风烧 烧 使 增 降 并 压 ，面上 然 上 力 然 井 热 存 平 所 。断断热 面 积 ， 部 风 间 差 上 即 现自之压量平 温 回 高 低 联 差 而燃所 风 、 效 因 中 压 在 巷 有面面上 上 聚 导 与 侧 均 ， 部 所 象间的增巷 度 风 ， ； 平 也 导然烧述 压 井 应 素 形 差 于 在 井温与升部和致风断产促风谓”的4实加的侧风与巷相致时，是下等在成，包内巷度风断7，产膨该流面生使流。2质。，、4压图的5-3概燃念烧试及验其巷表道示达意图
• (2) 困难时期(夏季) 自然风压He4 。
•
He4 =(ρ回难-ρ进夏) ×g×H
式中，ρ回难——困难时期回风井筒中湿空气的平均
密度， kg/m3；ρ进夏——夏季进风井筒中湿空气的
平均密度， kg/m3。
5.2 矿井自然风压计算
• 5.2.1 矿井自然风压计算方法
• 巷5.致道1.风1内自流空然密气风度逐压上渐的的被基差加本异温分，，类从热而气造上成升同从一巷标道高顶水部平流上 • 出表2．的成，示水压的而夏平力 压地 季热不 力面 洞压同 差冷 内差。 称空温井为气度巷水从比中平巷地G同热道面n 一压下温水差部度1平。进低上这Pn，入种主巷；水要道图平因内5-热温2空中压差气b差而是逐也形 n 在渐能地降促表温使，，空由冷气于气沿多下井种降巷因由流素巷动造道，成底形空部成气流自温出然度，风、而。湿地一度面般、热情成空况分
第五章 矿井自然通风
5.1 自然通风的概念及其表达 5.2 矿井自然通风压计算 5.3 矿井自然压差的测定 5.4 自然风压的影响因素和控制与利用
5.1 自然风压的概念及其表达
• 自然风压是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ井中客观存在的一种自然现象，其作 用有时对矿井通风有利，有时却相反。现在人们一 般认为，风流流动所发生的热交换等因素使矿井进、 出风侧（或进、出风井筒）产生温度差而导致其平 均空气密度不等，使两侧空气柱底部压力不等，其 压差就是自然风压。因此提出了：有高差的回路是 产生自然风压的必要条件；有高差井巷的空气平均 密度不等是产生自然风压的充分条件。
•
H难- He4 < H难+ He3 <H易- He2 < H易+ He1
式中矿井通风负压的最小为H易+ He1，最大为H难- He4。
计算自然风压时，需计算矿井通风容易时期冬天和
困难时期夏天（极值）的矿井负压， 即
H易+He1 ，H难- He4 几种不同情况的自然风压计算方法归纳如下：
5.2 矿井自然风压计算
引起的进、回风井 筒内空气平均密度 不等，密度大的井 筒内空气柱压力大 于密度小的井筒内 空气柱压力。这两 井筒中的空气柱压 • 差称做自然热位差。图5-1 矿井通风自然热位差示意 n P图n=g z (ρm1 – ρm2)
n n图在55-矿2.11井中水a自是平然表井示风巷冬中压季也洞的能内因概温温度念度比等及地自其面然温表因度素达高变，化导