矿井通风方式
第13讲 矿井通风方法与通风方式
回风井
回风井
采区
进风井 主井
(c) 两翼对角式
图14-2（c）
采区
一水平
二水平
2．分区对角式 如图14-2（d）所示。进风井位于井田走向的中央，在
每个采区的上部边界各掘进一个回风井，无总回风巷。
回风井
回风井
回风井
采区
进风井 主井
采区
一水平
二水平
图14-2（d）
（三）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。如下图所示。
第13讲 矿井通风方法与通风方式
授课教师：汤其建 授课班级：07级矿井通风
一、矿井通风方法
矿井通风方法是指主要通风机对矿井供风的工作方法。按主要通 风机的安装位置不同，分为抽出式、压入式及混合式三种。
（一）抽出式通风
如下图所示。抽出式通风是将矿井主通风机安设在出风井一侧的 地面上，新风经进风井流到井下各用风地点后，污风再通过风机排 出地表的一种矿井通风方法。
适用条件：井田走向长度小于4km，煤层倾角大，埋藏 深，瓦斯与自然发火都不严重的矿井。
2．中央边界式 优点：安全性好；通风阻力比中央并列式小，矿井内部 漏风小，有利于瓦斯和自然发火的管理；工业广场不受主要 通风机噪声的影响和回风流的污染。 缺点：增加一个风井场地，占地和压煤较多；风流在井 下的流动路线为折返式，风流路线长，通风阻力大。 适用条件：井田走向长度小于4km，煤层倾角较小，埋 藏浅，瓦斯与自然发火都比较严重的矿井。
抽出式通风示意图
1、抽出式通风的特点是： （1)在矿井主要通风机的作用下，矿内空气处于低于当地大 气压力的负压状态，当矿井与地面间存在漏风通道时，漏风从 地面漏入井内。 （2)抽出式通风矿井在主要进风巷无需安设风门，便于运输、 行人和通风管理。 (3)在瓦斯矿井采用抽出式通风，若主要通风机因故停止运 转，井下风流压力提高，在短时间内可以防止瓦斯从采空区涌 出，比较安全。
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。
(新标准)矿 井 通 风 能 力 核 定
矿井通风能力核定一、矿井通风概况矿井通风方式为中央边界式，通风方法为抽出式，新、老副井两个井筒进风，老副井净直径4.5米，新副井净直径6.0米；上、下组煤两座风井回风，上组煤风井直径3米，垂深87.54米，下组煤风井直径4米，垂深83米。
矿井通风系统合理，矿井采用两个进风井(老、新副井)进风，两个回风井(上、下组煤风井)回风；老副井主要服务于上组煤-120m水平的六采区、-400m水平的八采区，新副井主要服务于下组煤-280m水平的西三、西四、东三采区及-480m水平延深的西五采区，上、下组煤分别有独立的回风系统，故矿井上、下组煤通风系统相对独立；矿井各采区内无不符合《煤矿安全规程》规定的串联通风、扩散通风、老塘通风，各用风地点无角联通风线路，进回风线路干、支清晰，通风网络合理、稳定。
2009年8月矿井总进风量7983m3/min，总排风量8376m3/min，计算需要风量7573m3/min，矿井有效风量7335m3/min，有效风量率87.6%；其中：上组煤总进风2440m3/min，总排风量2558m3/min，有效风量2233m3/min，计算需要风量2342m3/min；下组煤总进风量5543m3/min，总排风量5818m3/min，有效风量5102m3/min，计算需要风量5231m3/min。
矿井分三个水平开采，第一水平为-120m水平(现生产水平)，第二水平为-280m水平(现生产水平)；为提高矿井提升及抗灾能力，矿井于1997年进行了技术改造，矿内施工一座新副井(立井)，井底标高为-280m，第三水平为-480m水平，即矿井下组煤主要延深水平，现正在开拓施工。
矿井及生产采区实现了分区通风，无风量不足的生产作业地点，2009年8月全矿井共有生产采区6个，其中：上组煤2个生产采区(1个生产，1个准备)，布置有1个采煤工作面，4个掘进工作面，5个机电硐室, 1个井下爆炸材料库，1个其它工作地点；下组煤6个采区(3个生产，2个准备，1个开拓)，布置有2个采煤工作面，1个备用工作面，8个掘进工作面，5个机电硐室，1个井下爆炸材料库，3个其它工作地点。
矿井通风方式方法详解
矿井通风方式
我们从事生产活动的煤矿,按照矿井进风井与回风井的位置关系,一般把矿井通风方式分为四种基本类型:中央式通风、对角式通风、区域式与混合式通风。
一、通风方式
1、中央式通风 : 中央式通风方式又可分为中央并列式与中央分列式(又称中央边界式)两种。
中央并列式通风方式就是进风井与回风井都布置在矿区井田的中央,两风井相隔很近(一般相距30～50米)。
(如图4—1) 中央分列式通风方式就是进风井布置在矿区井田中央,而回风井则布置在矿区井田上部边界沿走向的中央,回风井相隔一定距离。
(如图4—2)
2、对角式通风: 对角式通风方式又可分为两翼对角式与分区对角式两种。
两翼对角式就是进风井布置在矿区井田的中央,两个风井分别布置在矿区井田两翼上部(图4—3);分区对角式就是各个采区的上部都开回风井,不开主要回风巷,这种方式叫分区对角式(图4—4)。
3、区域式:在井田的每个生产区域各布置进、回风井,分别构成独立的通风系统(图4—5)
4、混合式通风: 混合式通风方式就是中央式与对角式组合成的一种混合式通风方式,例如中央并列式与两翼对角式组合(图4—6);中央分列式与两翼对角式组合(图4—7)等。
二、主要优缺点的比较:
中央式通风方式与对角式通风方式相比较,中央式通风方式的回风井筒少,工业广场比较集中;当进风井口及井底车场附近发生火灾需要反风时,反风容易;但通风路线长,并且随着向边界采区开采通风阻力会不断增加,加上两风井靠得近,进、回风井之间的风压差大,所以漏风较大,易引发煤炭自燃。
矿井通风
矿井通风为了在煤炭生产过程中创造良好的生产环境，对各种灾害起到时切实可行的防治措施，最经济，最基础的解决方法就是搞好矿井通风工作。
它在矿井建设、生产过程中始终占有非常重要地位，所以每个生产矿井必须有完整的独立通风系统，即矿井有自己独立的进风井筒和自己独立的回风井筒以及一些重要装置。
矿井的新鲜风流由进风井筒进入井底，根据矿井的开拓布置，新鲜风流分别流向各个分区的采煤工作面，掘进工作面和硐室等各种用风的地点，经过各用风地点的污浊风流，各自流入分区回风道，经回风井排出地面，形成一个完善的独立的通风网络结构，以保证风流稳定，合理的通风。
一、什么是矿井通风依靠通风机等动力，将适量的新鲜空气，沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足各用风地点的需要；同时将用过的污浊空气不断地排出。
这种对矿井不断新鲜空气和排出污浊空气的过程，称为矿井通风。
既定的通风路线：矿井系统在设计时，所规定的各用风地点的进风、回风路线，任何人不得擅自更改井下任何一处通风系统。
若要更改矿井通风系统，必须由企业技术人员编制通风设计及安全措施并审批。
二、矿井通风的任务:1）向井下各工作场所连续不断地供给适宜的新鲜空气。
2）有有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下，并排出矿井。
3）提供适宜的气候条件，创造良好的生产环境，以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备正常运转，进面提高劳动生产率。
此外，矿井一旦发生瓦斯、煤尘爆炸或火灾事故时，往往依靠采取正确的控制风流的方法来防止事故扩大。
三、矿井空气及气候条件：空气是人类生存的最基本的条件之工，由于煤矿生产的特殊性，造成空气成份的变化，时常煤矿井下发生人员中毒、窒息及爆炸事故。
1、矿内空气：矿井空气是指来源于地面的新鲜空气和井下产生的有害气体和浮尘的混合气体。
即：地面空气进入井下后——矿井内气1）、新鲜风流：相对于地面的空气，在成分和性质上变化不大的矿井空气，简称新风，如进风巷中的空气。
2）、污浊风流：把流经采掘工作面及硐室等工作地点或受到井下矿尘和有害气体的污染，成分和性质上变化较大的矿井空气，简称污风或乏风。
矿井通风
从通风系统讲分自然通风和机械通风： 自然通风-------自然条件产生的风压则称为自 自然通风-------自然条件产生的风压则称为自 然风压，叫自然通风。 机械通风--------是因为进风井与出风井之间 机械通风--------是因为进风井与出风井之间 存在着压力差，也就是说，通过机械造成的机械 风压，叫机械通风。 机械通风不存在自然通风的缺点，它产生的 压力能克服自然风压，使风流在井巷中不停的流 动，并且稳定。 自然通风能实现的前提是必须有自然风压， 而自然风压的产生是由进风侧与出风侧的密度等 造成空气重量差。主要原因是进、出风侧的温度 不同。自然通风的风流方向常随着季节变化，夜 间温差大时，矿内空气就发生变化，所以，通风 安全稳定性差。
CO--------无色、无味、无嗅的气体，比重 CO--------无色、无味、无嗅的气体，比重 0.97。浓度达到13---75%会爆炸，当浓度 0.97。浓度达到13---75%会爆炸，当浓度 达到 0.4%时，短时间内停止呼吸及死亡。“规程”规 0.4%时，短时间内停止呼吸及死亡。“规程”规 定0.0024%。 0.0024%。 H2S-------无色、微甜、有臭鸡蛋味，比重 -------无色、微甜、有臭鸡蛋味，比重 1.17%，当达到0.05%时，半小时内失去知觉、 1.17%，当达到0.05%时，半小时内失去知觉、 死亡。规定浓度0.00066%。 死亡。规定浓度0.00066%。 NO2--------棕红色、有刺激性臭味，比重 --------棕红色、有刺激性臭味，比重 1.59%，当达到0.05%时，短时间内死亡，规定 1.59%，当达到0.05%时，短时间内死亡，规定 浓度0.00025%。 浓度0.00025%。 SO2---------有刺激性臭味及酸味，比重2.2%， ---------有刺激性臭味及酸味，比重2.2%， 当浓度达到0.05%时，短时间内死亡。规定浓度 当浓度达到0.05%时，短时间内死亡。规定浓度 0.0005%。 0.0005%。 以上气体的检测使用气体检测管。
矿井 通风
二氧化氮（NO2）
二氧化氮是一种褐红色的气体，有强烈的刺 激气味，相对密度为1.59，易溶于水。 主要危害：二氧化氮溶于水后生成腐蚀性 很强的硝酸，对眼睛、呼吸道粘膜和肺部有强 烈的刺激及腐蚀作用，二氧化氮中毒有潜伏期， 中毒者指头出现黄色斑点。0.01%出现严重中 毒 主要来源：井下爆破工作。
需要注意的两点：
有毒有害气体的定义 有些气体在地面或者本身无毒但在煤矿井下会 发生变化，受煤矿井下特殊作业环境的影响会 导致对作业人员健康和生命的威胁。
矿井气候
矿井气候：矿井空气的温度、湿度和风速三个参数的综合作用。 这三个参数也称为矿井气候条件的三要素。 （1）温度：温度是构成井下气候条件的主要因素，最适宜于人们 劳动的温度是15～20℃。金属和化学矿山安全规程规定井下采掘 地点温度一般不超过27℃；《煤矿安全规程》规定采掘工作面的 空气温度不得超过26℃，机电硐室的空气温度不得超过30℃。 （2）湿度：空气湿度指空气中所含水蒸气量的多少。它分为绝对 湿度和相对湿度。绝对湿度指每立方米空气中所含水蒸气量（克/ 米3）；相对湿度指空气中所含蒸汽量与同温度下饱和水蒸汽量之 间的百分比。矿井空气的湿度一般指相对湿度。相对湿度的大小 直接影响水分蒸发的快慢，因此，能影响人体的出汗蒸发和对流 散热。人体最适宜的相对湿度一般为50%～60%。 （3）风速：风速除对人体散热有着明显影响外，还对矿井有毒有 害气体积聚、粉尘飞扬有影响。风速过高或过低都会引起人的不 良生理反应。
自然风压的形成
下图为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5
为通过系统最高点的水平线。如果把地表大气视为断面无 限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合 的回路。在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较 低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面 上的重力不等。其重力之差就是该系统的自然风压。它使 空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。在夏季时， 若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生 的自然风压方向与冬季相反。地面空气从井口5流入，从 井口1流出。这种由自然因素形成的通风叫自然风压。
矿井通风系统
矿井通风系统㈠概念矿井通风系统是矿井主要通风机的工作方法、通风方式和通风网络的总称.㈡矿井主要通风机的工作方法1.抽出式通风（也称负压通风）:是将主要通风机安设在出风井井口附近，并用风硐使它和出风井筒连接,同时将出风井口封闭.当主要通风机运转时，造成风硐中空气压力低于大气压力,迫使空气从进风井口进入井下,再由出风井排出，井下空气压力低于大气压力。
如图3-1—1(a) 所示。
图 3-1-1 矿井主要通风机的工作方法图2。
压入式通风:将主要通风机安设在进风井井口附近，并用风硐和进风井筒连接,如图 3-1（b)所示.当主要通风机运转时,将地面空气压入井下，迫使空气从出风井排出。
进风井口一般采用密闭式井口房，使井下空气和地面空气隔开。
井下任意一点的压力都高于大气压力。
3。
抽出和压入混合式通风：它是以上两种方法的综合。
主要应用于通风距离大、通风阻力大的矿井。
在管理上比较复杂，应用很少。
五、矿井漏风及其危害㈠矿井漏风的含义矿井漏风是指在矿井通风中,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现象.㈡矿井漏风的危害1.漏风使工作地点风量减少,可能造成瓦斯积聚、空气温度升高、气候条件恶化，这不仅影响工人的劳动效率,而且影响工人的身体健康和矿井安全。
2。
漏风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费用增大,甚至使主要通风机能力不足。
4。
采空区等处的漏风易造成煤炭自然发火，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。
六、采区通风㈠采区通风系统的构成采区通风系统是矿井通风系统的组成部分,它是指矿井风流从主要进风巷进入采区，流经采掘工作面、硐室和其他用风地点后,排至矿井主要回风巷的整个线路.1。
轨道上山进风、输送机上山回风的采区通风系统:新风由水平运输大巷及采区下部车场→轨道上山→采区中部车场→区段运输平巷→回采煤工作面→（输送机上山）→采区回风石门排出矿总回风巷(井)。
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矿井通风方式
概念:指矿井进风井和出风井的布置方式。
根据哪些因素选择矿井通风方式
赋存条件、冲击层厚度、煤层自燃倾向性、小窑塌陷漏风情况、地形地貌状态以及开拓方式等因素综合考虑确定。
主要有哪几种基本类型
（1）、中央式通风。
中央式通风是指进风井和回风井大致位于井田走向的中央，中央式通风又分为中央并列式和中央边界式两种形式。
（2）、对角式通风。
对角式通风是指进风井位于井田中央，回风井分别位于井田浅部走向两翼边界采区的中央，对角式通风又分为两翼对角式和分区对角式两种形式。
（3）、混合式通风。
混合式通风是大型矿井和老矿井进行深部开采时常用的一种通风方式。
一般进风井和回风井由3个或3个以上井筒或斜井按（1）、（2）两种方式组合而成，分为中央分列与对角混合式、中央并列与对角混合式、中央并列与中央分列混合式三种形式。
什么是中央并列式通风
进风井和出风井并列位于井田走向中央的通风方式。
中央并列式通风的适用条件是什么？有哪些优缺点
适用条件：中央并列式通风适用于煤层倾角较大、走向不长、投
产初期暂未设置边界安全出口，且自然发火不严重的矿井。
优缺点：
（1）、初期投资少、采区生产集中，便于管理。
（2）、节省回风井工业场地，占地少、压煤少。
（3）、进、回井之间风格路较长，风阻较大，漏风较多。
（4）、工业场地有噪声影响。
什么是中央分列式通风又称中央边界式通风
进风进位于井田走向的中央，出风井位于井田沿边界走向中部的通风方式。
什么是对角式通风
进风井位于井田中央，出风井位于两翼，或出风井位于井田中央，进风井位于两翼的通风方式。
两翼对角式通风的适用条件是什么？有哪些优缺点
适用条件：两翼对角式通风适用于煤层走向长、井田面积大、产量较高的矿井。
优缺点：
（1）、初期投资大，建井期较长。
（2）、增加两个回风井场地，压煤多。
（3）、矿井通风阻力小，风路短，漏风小。
（4）、工业场地没有噪声影响。
（5）、比中央式通风的安全可靠性强。
特别是对于有瓦斯喷出或有煤与瓦斯（二氧化碳）突出的矿井应采用对角式通风。
分区对角式通风的适用条件是什么？有哪些优缺点
适用条件：煤层距地表较浅，或因地表高低起伏较大，无法开凿浅部的总回风道时，在开采第一水平一般都采用人区对角式通风。
同时，分区对角式通风适用于矿井走向长、多煤层开采、高温、高瓦斯、有瓦斯喷出和有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出的矿井。
优缺点：
（1）、初期投资大，建井期较长。
（2）、增加若干个回风井场地，压煤多。
（3）、工业场地没有噪声影响。
（4）、矿井通风阻力小，风路短，漏风小。
（5）、矿井通风安全可靠性强，特别是具有严重自然灾害威胁的矿井应采用该法。
什么是混合式通风
井田中央和两翼边界均有进、出风井的通风方式。
混合式通风的适用条件是什么？有哪些优缺点
适用条件：
（1）、矿井走向距离长及老矿井的改扩建和深部开采。
（2）、多煤层、多井筒的矿井，有利于矿井分区、分期投产。
（3）、大型矿井，井田面积大、产量高或采用分区开拓的矿井。
优缺点：具有中央区通风和对角式通风的优缺点。