矿井通风系统方案.docx

1、矿井通风系统方案矿井通风系统一、教学目的要求1、 了解矿井通风系统的组成；2、 掌握矿井通风系统图的识读；3、 熟悉采区通风系统、掘进通风系统。二、相关容 一、矿井通风系统矿井通风系统对整个矿井的通风和生产安全有着极其重要的作用，是矿井安全生产的保障。无论对于新建矿井还是正在进行生产矿井，都必须保证矿井通风系统的合理性、安全性、科学性和经济性。 识读矿井通风系统图，能正确判定矿井通风系统是否合理，对能否保证备用地点的供风、保证安全生产，能否有利于基本建设和降低通风费用起着决定性的作用。 从事采掘生产的职工，一定要掌握矿井通风系统的基本知识，会识读矿井通风系统图。（一）基本容 风流由进风井口进人

2、矿井后，经过井下各用风场所，然后从回风井排出矿井，风流所经过的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。矿井通风系统是矿井通风方法、通风方式、通风网络及其配套的通风设施的总称。 1.矿井通风方法（1）项目：矿井通风方法自然通风 说明：利用自然风压作为通风动力，促使空气在井巷中流动的通风方法（2）项目：矿井通风方法机械通风抽出式说明：风机安设在出风井口，利用风机风压作为通风动力，促使空气在井巷中沿着预定路线流动的通风方法，也称负压通风（3）项目：矿井通风方法机械通风压人式说明：风机安设在进风井口，利用风机风压作为通风动力，促使空气在井巷中沿着预定路线流动的通风方法，也称正压通风（4）项目：矿井

3、通风方法机械通风混合式说明：在进出风井都安设风机 2.矿井通风方式 矿井通风方式按进、回风井筒的相对位置不同，分为中央式、对角式、区域式和混合式四大类。（1）项目：矿井通风方式中央式中央并列式说明：进、出风井布置在井中央；（2）项目：矿井通风方式中央式中央分列式说明：进风井布置在井中央，出风井布置在井上部边界的中间；（3）项目：矿井通风方式对角式两翼对角式说明：进风井布置在井中央，出风井布置在井上部两翼边界附近或两翼边界采区的中央；（4）项目：矿井通风方式对角式分区对角式说明：进风井布置在井中央，出风井布置在每一个采区的上部边界；（5）项目：矿井通风方式区域式说明：井的每一个生产区域的中央分别

4、开设进、回风井，构成各自独立的通风系统；（6）项目：矿井通风方式混合式说明：以上几种方式的结合； 3.矿井通风网络矿井通风网络中井巷风流的基本连接形式有串联网络、并联网络和角联网络三种。（1）网络方式串联说明：称为“一条龙”通风，基本特性是：风量相等，风压相加；（2）网络方式并联说明：称为分区通风或独立通风，基本特性是：风量相加，风压相等；（3）网络方式角联说明：中间巷道BC为对角巷道，基本特性是：BC巷道风流不稳定。在实际工作中应尽量避免使用角联网络；（4）网络方式复杂联说明：每一个矿井的通风网络都是复杂联； 4.矿井通风设施 矿井通风设施有引导、隔断和调控风流三种。（1）矿井通风设施引导风

5、流的通风设施风桥绕道式风桥说明：服务年限较长，通过的风量在20 m3/s以上；（2）矿井通风设施引导风流的通风设施风桥混凝土风桥说明：服务年限较长，通过的风量在1020 m3/s以上；（3）矿井通风设施引导风流的通风设施风桥铁筒风桥说明：服务年限较长，通过的风量在10m3/s以下；（4）矿井通风设施引导风流的通风设施风硐参见其它（5）隔断风流的通风设施风墙临时性风墙说明：服务年限不长（两年以）时，在立柱上钉木板，在木板上抹黄泥；（6）隔断风流的通风设施风墙永久性风墙说明：服务年限在两年以上的，采用砖、料石、水泥等材料构筑；（7）隔断风流的通风设施风门说明：风门关闭时，切断风流；风门开启时，行人

6、行车；要设置两道风门，两道风门要闭锁，其间距要符合要求，风门要迎风开启；（8）隔断风流的通风设施防爆门参见其它（9）调控风流的通风设施调节风窗说明：设在风门上，开口面积可以调整的窗口；（二）矿井通风系统图 1.矿井通风系统图 矿井通风系统图是表示矿井通风网络、通风设备和设施、风流方向和风量等参数的图样。按照绘制方法的不同，分为通风系统平面图、通风系统平面示意图和通风系统立体示意图。 (1)通风系统平面图通风系统平面图是在采掘工程平面图上加上风流方向以及通风系统图所具备的容而组成。它是绘制通风系统平面示意图、通风系统立体示意图和通风网络图的基础图样，要求按月填图。 (2)通风系统平面示意图通风系

7、统平面示意图是根据采掘工程平面图中实际通风巷道的平面相对位置，用不按比例的线条绘制而成。图7-1所示为立井对角式通风系统平面示意图。 (3)通风系统立体示意图通风系统立体示意图是根据矿井各煤层各巷道的立体相对位置，以轴侧投影方式，用不按比例的线条绘制而成，具有直观立体感觉，它的特点是可以清楚地反映矿井各巷道之间的位置关系。图7-2所示为立井对角式通风系统立体示意图。 2.矿井通风网络图 用通风路线表示矿井或采区各巷道连接关系的示意图称为通风网络图，如图7-2b所示。它可以把矿井各通风巷道之间的关系和风流流动情况更加清晰地表示出来，便于分析、研究通风系统的合理性，进行通风网络的计算，改善和加强通

8、风管理。 3.矿井通风图的图例矿井通风系统图、矿井通风网络图和矿井通风安全监测监控系统图的图例，见表7-1。二、采区通风系统采区通风系统是否合理不仅影响到采区的风量分配、事故发生时的风流控制、采区生产任务的完成，而且也影响到全矿井的通风质量和安全状况。 回采工作面是煤矿安全生产的主要地点，也是矿井通风的主要对象，搞好回采工作面的通风是井下日常生产和通风管理工作的重点容之一。因此，从事采掘生产的职工，一定要了解采区通风系统的基本要求，掌握采区通风系统的基本知识，会识读回采工作面通风方式图。 采区通风系统是矿井通风系统的重要组成部分，是矿井供风的主要对象。采区通风系统主要取决于采区巷道的布置和采煤

9、方法，它包括采区进、回风巷道和工作面进、回风巷道所构成的通风线路及其连接形式，采区的风流控制设施等容。（一）采区通风系统的基本要求 在确定采区通风系统时，应遵循安全、经济、技术合理的原则，满足下列基本要求： 1.应合理选择采区的通风方式。生产水平和采区必须实行分区通风；采、掘工作面应实行独立通风；同一采区，同一煤层上下相连的两个同一风路中的采煤工作面、与其相连的掘进工作面、相邻的两个掘进工作面，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过一次；采区为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道，布置独立通风确有困难时，其回风可以串人采煤工作面，但必须制订安全措施，且串联通风的

10、次数不得超过一次，构成独立通风系统后，必须立即改为独立通风；开采有瓦斯突出或有煤与瓦斯突出危险的煤层时，严禁任何两个工作面之间串联通风。 2.在采区通风系统中，要保证采区风流的稳定性，尽可能避免对角风路和复杂通风网络。 3.在采区通风系统中，力求通风系统简单，以便在事故发生时易于控制风流和人员的及时撤出。必须设置的通风设施（风门、风窗、风桥、密闭和风筒等）和设备（局部通风机、辅助通风机等）要选择适当位置，严格管理制度，保证安全运转。 4.在采区通风系统中，要求通风系统阻力小，通风能力大，风流畅通，风量按需分配；为此，保证采区巷道断面足够，巷道要加强支护，巷道无堆积物。 5.在采区通风系统中，应

11、尽量减少采区漏风量，以便于瓦斯排放及防止采空区浮煤自燃。（二）采区进风上山与回风上山的选择 采区上（下）山至少要有两条，一条为运输机上山，一条为轨道上山。设两条上（下）山时，一条进风，一条回风。采区布置多条上（下）山的，可设专用回风上（下）山。 1.轨道上山进风，运输机上山回风 如图7-3所示，新鲜风流由进风大巷，经采区进风石门、下部车场到轨道上山，故下部绕道车场中不设风门。在轨道上山的上部及中部车场与回风巷连接处，均设置风门和回风巷隔离。为解决运输和通风的问题，要有足够的车场长度，以保证两道风门有一定的间距。 2.运输机上山进风，轨道上山回风 如图7-4所示，运输机上山进风时，进风流与煤流方

12、向相反，进风巷道风门较少，风流容易控制。但容易造成空气污染（包括设备的散热、煤尘的飞扬、煤中有毒有害气体的涌出），轨道上山回风，通风构筑物多，而且下部车场需设风门。对于从下部大巷运送材料的采区，风门开启频繁，风流不稳定，而且风门易遭破坏，可能造成风流短路，因此这种方式应用较少。但对于从上水平下料的采区比较适宜。 3.两种通风方式的比较 轨道上山进风，新鲜风流不受煤尘、煤炭释放瓦斯的污染，也不受运输设备及煤炭散热的影响，轨道上山的绞车房易于通风。 运输上山进风，由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，煤炭在运输过程中释放的瓦斯使进风流的瓦斯和煤尘含量增大，影响空气质量和安全；运输设备的散热

13、，易使进风流温度升高。 进回风上山的选择应根据煤层储存条件、开采方法以及瓦斯、煤尘、温度等条件并通过技术经济比较而定。从安全方面出发，一般认为，瓦斯、煤尘危险性较大的采区，应采用轨道上山进风、运输上山回风的方式。在瓦斯涌出量大、产量大的采区，一条上山进风不能满足要求时，可增设专用通风上山；在开采有煤与瓦斯突出危险煤层的采区，必须设专用通风上山。 （三）回采工作面通风系统 回采工作面通风系统是矿井通风系统的次级子系统。回采工作面既是井下采煤的工作地点，又是井下人员最集中的地点，因此回采工作面通风系统的好与坏对矿井安全生产有直接影响。 回采工作面通风系统是由进、回风巷（顺槽），工作面，采空区和通风

14、设施等构成。它包括回采工作面通风方法、回采工作面风流流动形式、回采工作面通风方式和采空区漏风方式等。 1.回采工作面通风方法 回采工作面通风方法是指回采工作面采用正压、负压或混合式通风。当回采工作面无辅助扇风机时，它取决于矿井通风系统的通风方法。 2.回采工作面风流流动形式 回采工作面风流流动形式是指工作面采用上行风和下行风。上行风是煤矿采用最广泛的风流流动形式，适用围很广。从国外采用下行风的经验看，下行风对降低气温、减少工作面沼气浓度等都有积极作用。 3回采工作面通风方式 回采工作面通风方式由进、回风巷与工作面的相对位置所决定，根据工作面开采方式的不同，瓦斯、温度和煤层自燃发火倾向性的不同，

15、长壁回采工作面进、回风巷道的布置形式有U形、Z形、H形、Y形、W形和双Z形等。在我国使用最为普遍的是U形通风形式。（1）回采工作面通风方式通风方式U形后退式布置及使用条件：工作面通风系统只在煤层中设一条进风巷和一条回风巷，使用比较普遍；优点：系统简单可靠，漏风少，风流稳定，巷道施工维修量小，易于管理；缺点：上行风工作面上隅角瓦斯易积聚超限，工作面进、回风巷要提前掘好，巷道维护时间长；（2）回采工作面通风方式通风方式U形前进式布置及使用条件：工作面通风系统只在采空区中保留一条进风巷和一条回风巷；优点：进、回风巷不必提前掘进，巷道维护量小，不存在采掘工作面串联通风问题，采空区瓦斯直接涌向回风巷，工

16、作面风流瓦斯浓度小，不易超限；缺点：工作面进、回风巷均在采空区维护，漏风大，有自燃发火危险的煤层，采空区易自燃发火；（3）回采工作面通风方式通风方式Z形后退式布置及使用条件：工作面通风系统进风方向与推进方向相反，只在采空区中保留一条回风巷；优点：回风巷在采空区维护，采空区的瓦斯随漏风直接进人回风巷，减少了涌人工作面的瓦斯量，且工作面上隅角不易积聚瓦斯；缺点：需沿空留巷和控制采空区漏风，难度比较大；（4）回采工作面通风方式通风方式Z形前进式布置及使用条件：工作面通风系统进风方向与推进方向一致，只在采空区中保留一条进风巷；优点：回风巷在采空区维护，采空区的瓦斯随漏风直接进人回风巷，减少了涌人工作面

17、的瓦斯量，且工作面上隅角不易积聚瓦斯；缺点：进风巷在采空区维护，采空区的瓦斯随漏风进人工作面，特别是上隅角瓦斯容易超限；（5）回采工作面通风方式通风方式Y形后退式布置及使用条件：在回风侧加人附加的新鲜风流，与工作面回风汇合后经采空区侧流出的通风系统。一般用于产量大、瓦斯涌出量大的采区；优点：加大了工作面、回风巷的风量，使工作面、上隅角和回风巷瓦斯不易超限；缺点：工作面上巷一段进风、一段回风，全长需预先掘好并在开采过程中全部维护，维护量大；（6）回采工作面通风方式通风方式Y形前进式布置及使用条件：在回风侧加人附加的新鲜风流，与工作面回风汇合后经采空区侧流出的通风系统。一般用于产量大、瓦斯涌出 量

18、大的采区；优点：加大了工作面、回风巷的风量，使工作面、上隅角和回风巷瓦斯不易超限；缺点：工作面上巷一段进风、一段回风，全长需预先掘好并在开采过程中全部维护，维护量大；（7）回采工作面通风方式通风方式W形后退式布置及使用条件：可用于对拉工作面，也可用于厚煤层采高大或放顶煤工作面。该系统的进、回风巷均布置在煤层中。W形通风常采用两侧巷进风、中间巷回风的方式；或者采用中间巷进风、上下平巷回风的方式以增加风量，提高产量。在厚煤层工作面也可采用下平巷进风、中间巷和上平巷回风的方式；优点：通风供风量大，漏风小，有利于防止煤炭自燃；在中间巷布置抽放瓦斯钻孔时，由于抽放孔位于抽放区域中心，抽放率比采用U形通风

19、系统的工作面提高50%；缺点：前进式通风进、回风巷维护在采空区，巷道维护困难，漏风大，采空区瓦斯涌出重大，易自燃发火。因此，实际生产中常采用后退 式；（8）回采工作面通风方式通风方式W形前进式布置及使用条件：可用于对拉工作面，也可用于厚煤层采高大或放顶煤工作面。该系统的进、回风巷均布置在煤层中。W形通风常采用两侧巷进风、中间巷回风的方式；或者采用中间巷进风、上下平巷回风的方式以增加风量，提高产量。在厚煤层工作面也可采用下平巷进风、中间巷和上平巷回风的方式；优点：通风供风量大，漏风小，有利于防止煤炭自燃；在中间巷布置抽放瓦斯钻孔时，由于抽放孔位于抽放区域中心，抽放率比采用U形通风系统的工作面提高

20、50%；缺点：前进式通风进、回风巷维护在采空区，巷道维护困难，漏风大，采空区瓦斯涌出重大，易自燃发火。因此，实际生产中常采用后退式；（9）回采工作面通风方式通风方式W形后退式布置及使用条件：上、下进风平巷布置在煤体中；优点：漏风携带出的瓦斯不进人工作面，工作面比较安全；工作面的进风长度缩短了一半，有利于加大工作面风量及长工作面布置；缺点：工作面有一段下行风，维护在采空区的巷道在支护上要防止漏风，在使用上应加以注意；（10）回采工作面通风方式通风方式双Z形前进式布置及使用条件：通风系统的上、下进风平巷布置在采空区；优点：工作面的进风长度缩短了一半，有利于加大工作面风量及长工作面布置；缺点：涌出的

21、瓦斯有可能使工作面超限；（11）回采工作面通风方式通风方式H形布置及使用条件：在H形通风系统中，有两进两回的方式和三进一回的方式。在工作面和采空区瓦斯涌出量都较多，在进风侧和回风侧都需要增加风量以稀释整个工作面的瓦斯时，可考虑采用H形通风系统；优点：工作面风量大，采空区瓦斯不会涌向工作面，气候条件好，增加了工作面的安全出口，工作面的机电设备均在新鲜风流巷道中，通风阻力小，在采空区的回风巷道中可抽放瓦斯，上隅角不易积聚瓦斯；缺点：沿空护巷困难，由于进、回风巷道多，可能影响风流的稳定性，管理复杂； 4.回采工作面需风量的计算 回采工作面的需风量应该按CH4、CO2涌出量和炸药消耗量及工作面的气温、

22、风速、人数等因素分别计算，取其最大值，计算公式见表7-2。 5.规程的有关规定 规程第113条规定：采区必须实行分区通风。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷，一段为回风巷。规程第114条规定：采、掘工作面应实行独立通风。三、 掘进通风系统 在新建、扩建、改建或生产矿井中，都需要开掘大量的井巷工程，以便准备开拓系统、新的采区及新的工作面。在掘进巷道时，为了稀释并排出掘进工作面涌出的有毒有害气体及爆破后产生的烟尘，创造良好的气候条件，保证人员的健康和安全，必须不断地对掘进工作面进行通风，这种通风称为掘进通风或局部通风。 从事采掘生产的职工，一定要了解掘进通风方法，掌握局部通风的基本知

23、识，会安装和操作局部通风设备。 （一）掘进通风方法 掘进通风方法按通风动力形式的不同，可分为矿井全风压通风、引射器通风和局部通风机通风。其中又以后者居多。利用局部通风机做动力，通过风筒导风的通风方法称为局部通风机通风，它是目前掘进通风最主要的方法。1、掘进通风方法（1）掘进通风方法通风方法矿井全风压通风纵向风障通风布置：在掘进巷道中，安设纵向风障将巷道分为两部分，一侧进风，另一侧回风；适用条件：用于短距离巷道的掘进通风；优点：无需附加通风动力，管理方便，通风连续可靠，安全性好；缺点：在长巷掘进时，构筑和拆除风障的工程量大。因此，一般用于短距离巷道的掘进通风；（2）掘进通风方法通风方法矿井全风压

24、通风风筒通风布置：在巷道设置风帘或挡风墙截断主导风流，用风筒将新鲜空气引人掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷排出；适用条件：用于短距离巷道的掘进通风；优点：辅助工程量小，风筒的安装、拆卸比较方便，通风连续可靠，安全性好；缺点：消耗矿井风压，通风距离受到限制；（3）掘进通风方法通风方法矿井全风压通风平行巷道通风布置：在双巷掘进时，每隔一定距离用联络巷将其贯通，当新的联络巷沟通后，旧联络巷即封闭。两条巷道的独头部分用风筒或风障通风，其余部分一条巷道进风，另一条巷道回风；适用条件：常用于运输等需要开掘双巷时；或用于煤巷，尤其是厚煤层的采区巷道掘进中；也可用于解决长巷掘进独头通风困难时的通风；优点：辅助

25、工程量小，风筒（或风障）的安装、拆卸比较方便，通风连续可靠，安全性好；缺点：消耗矿井风压，通风距离受到限制；（4）掘进通风方法通风方法矿井全风压通风钻孔通风布置：在离地表或临近水平较近处掘进长巷或反眼时，可用钻孔提前沟通掘进巷道，以便形成贯穿风流。为了克服钻孔阻力，增大风量，可用大直径钻孔（300400 mm）或在钻孔口安装风机；适用条件：用于煤层上山的掘进通风，取得了良好的排瓦斯效果；优点：通风连续可靠，安全性好；缺点：消耗矿井风压，通风距离受到限制；（5）掘进通风方法通风方法引射器通风布置：利用引射器产生的负压，通过风筒导风的通风方法称为引射器通风。引射器通风一般都采用压人式。从能量消耗看

26、，水力引射器比压气引射器效果好；适用条件：适用于需风量不大的短距离巷道掘进通风；也可在含尘大、温度高的采掘机械附近，将水力引射器与其他通风方法（全风压或局部通风机通风）联合使用，形成混合式通风；优点：无电气设备，无噪声，设备简单；若采用水力引射器，还能起到降温、降尘的作用；在煤与瓦斯突出严重的煤巷掘进时，安全性较高；缺点：风压低，风量小，效率低，存在巷道积水问题，并需高压气体或高压水源；（6）掘进通风方法通风方法局部通风机通风压入式布置：局部通风机及其附属装置安装在距掘进巷道口10 m以外的进风侧，新鲜风流经风筒压人掘进工作面，污风由掘进巷道排出；适用条件：适用于以排放瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷

27、掘进通风；优点：风流的有效射程较长，易于排出工作面的矿尘，通风效果好。局部通风机安装在新鲜风流中，污风不经过局部通风机。因而，局部通风机一旦产生电火花，不易引起瓦斯、煤尘爆炸，安全性好。压人式通风既可使用刚性风筒，又可使用柔性风筒，适应性较强；缺点：放炮时人员撤离的距离较远，往返时间长。同时，放炮后炮烟由巷道排出的速度慢、时间长，这就使掘进中放炮的辅助时间加长，影响掘进速度；（7）掘进通风方法通风方法局部通风机通风抽出式布置：局部通风机安装在距掘进巷道口10 m以外的回风侧，新鲜风流沿巷道流人，污风经风筒由局部通风机抽出；适用条件：瓦斯矿井一般不采用抽出式通风；优点：污风经风筒排出，巷道中为新

28、鲜风流，劳动条件好，排烟速度快，放炮的辅助时间短，有利于提高掘进速度；缺点：通风效果不好，放炮时又易崩坏风筒，而且污风由局部通风机排出，一旦电路漏电或防爆失效，有可能引起瓦斯、煤尘爆炸，安全性差。只能用刚性风筒，不能用柔性风筒，适应性差；（8）掘进通风方法通风方法局部通风机通风混合式布置：将压人式和抽出式两种通风方式联合使用，其中，压人式风机给工作面提供新鲜风流，抽出式风机从工作面排出污风；适用条件：多用于大断面、长距离的岩巷掘进；优点：兼有压人式和抽出式两者的优点；缺点：风机有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，设备多，电耗大，管理复杂； （二）安装局部通风机 1.安全规定 (1)安装以前必须在地面对

29、局部通风机进行试运转。(2)采用压人式通风方式时，局部通风机及其启动装置必须安装在进风巷道中，距掘进巷道进风口不得小于10 m。(3)采用抽出式通风方式时，局部通风机及其启动装置必须安装在掘进巷道口10 m以外的回风侧。 (4)局部通风机应安装在设计的地点，安装地点应支护良好、无滴水。 (5)局部通风机安装地点（抽出式吸风口）的风量，应大于局部通风机的最大吸风量，并保证该处巷道的风速满足安全生产要求。 (6)局部通风机进风口前5m围不得有杂物或障碍物。 (7)局部通风机必须安装风电闭锁、瓦斯自动检测报警断电仪等相关设备。瓦斯矿井还应采用“三专”“两闭锁”。 (8)安装完后要进行检测，合格后才能

30、投入使用。 2.安装操作 局部通风机的安装操作如图7-5所示。 （三）局部通风机的操作 1.安全规定 (1)局部通风机不得随意停机，严禁无计划停风。 (2)掘进工作面临时停工时，不准停止局部通风机的运转。 (3)启动前，应先由瓦斯检查员检查掘进工作面、停风区和局部通风机及其开关附近10 m风流中的瓦斯浓度，当各处瓦斯浓度符合规定时，才能启动。超过规定浓度时，要立即向调度室和通防部门汇报、处理。 (4)局部通风机进风口前5m围不得有杂物。 (5)必须挂有局部通风机管理牌板，填有司机、风机编号、风筒长度、使用地点、风机型号、功率等容。 2.操作准备 启动前应先检查局部通风机的网罩是否牢固，机体是否稳固，进风口附近是否有易被吸人的杂物，风机与风筒的连接是否牢固，检查风电闭锁装置是否完好。 3.正常操作 局部通风机的操作如图7-6所示。 4.局部通风机工作异常的简单处理 (1)局部通风机运转中，发出“沙沙”声时，说明缺润滑油，要及时添加润滑油。 (2)局部通风机运转中，发出低沉的运转声时，说明局部通风机的电压过低，此时局部通风机的供风量有较大的下降，要根据情况，及时测定风量，如果影响安全生产，要立即撤出工作人员进行处理。 (3)发现局部通风机外壳温度过高等异常情况，要撤出人