礦井通風(fēng)及瓦斯防治

1、.礦井通風(fēng)及瓦斯防治專業(yè)知識教學(xué)內(nèi)容劃分：第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 第二節(jié) 礦井局部通風(fēng) 第三節(jié) 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 第四節(jié) 瓦斯爆炸及其防治教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：1、通風(fēng)方式及風(fēng)量調(diào)節(jié) 2、瓦斯爆炸及其防治教學(xué)具體內(nèi)容：第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)一、礦井通風(fēng)的主要任務(wù)是： （1）連續(xù)輸送新鮮空氣，供給井下人員呼吸。 （2）稀釋并排除井下的有毒有害氣體、礦塵。 （3）創(chuàng)造良好的井下氣候條件。二、礦井通風(fēng)的主要目的是： 使風(fēng)流能夠按擬定的路線流動，維持正常的通風(fēng)，保證礦井的安全。 合理的礦井通風(fēng)不僅是預(yù)防瓦斯、粉塵、火災(zāi)等事故和治理高溫?zé)岷Γ瑒?chuàng)造舒適氣候環(huán)境的基本措施，也是控制、縮小、消滅災(zāi)害的重要手段。 三、礦井通風(fēng)

2、概念是指礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的總稱。見圖1-3-1四、礦井通風(fēng)方式 是指進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井在井田范圍內(nèi)的布置方式，可分為中央式、對角式、混合式、區(qū)域式四種。其中中央式又分為中央并列式和中央邊界式，對角式又分為兩翼對角式和分區(qū)對角式。1、 中央并列式：是指進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)井大致并列在井田中央。2、 中央邊界式：是指進(jìn)風(fēng)井大致位于井田中央， 回風(fēng)井大致位于井田上部邊界的中央。3、 兩翼對角式：是指進(jìn)風(fēng)井位于井田中央， 回風(fēng)井位于井田兩翼上部邊界。 4、分區(qū)對角式：是指進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，在每個采區(qū)的井田上部邊界設(shè)立回風(fēng)井。 5、混合式：是指就是上述兩種通風(fēng)方式的混合式。例如中央分列式與兩翼對角

3、混合式，中央并列于兩翼對角混合式，及中央分列與中央混合式。這樣通風(fēng)方式多為老礦井進(jìn)行深部開采時所采用的通風(fēng)方式。6、區(qū)域式：是指在井田的每一個生產(chǎn)區(qū)域開掘進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。五、礦井通風(fēng)方法概念是指礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方式，它分為壓入式、抽出式和壓、抽混合式，目前常用的通風(fēng)方法為抽出式通風(fēng)。1、壓入式通風(fēng)：礦井主要通風(fēng)機(jī)安裝在進(jìn)風(fēng)井口附近，通過風(fēng)硐同進(jìn)風(fēng)井筒相連，利用通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓把新鮮空氣壓入井下，迫使井內(nèi)空氣由回風(fēng)井排出地面實(shí)現(xiàn)通風(fēng)的通風(fēng)方法。2、抽出式通風(fēng)：通風(fēng)機(jī)從井下或局部用地點(diǎn)抽出污濁空氣的通風(fēng)方法。3、混合式通風(fēng)：是壓入式和抽出式兩種通風(fēng)方式的聯(lián)合運(yùn)用，可分長壓短

4、抽、長抽短壓和長抽長壓三種，也為瓦斯礦井中不采用的方法（如采用必須制定措施）。六、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)概念礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，簡單講就是風(fēng)流在井巷中的流動路線。因此，它按照井巷的基本連接形式分為串聯(lián)通風(fēng)、并聯(lián)通 風(fēng)和角聯(lián)通風(fēng)三種。1、串聯(lián)通風(fēng)：是指井下用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)再次進(jìn)入其他用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)方式。2、并聯(lián)通風(fēng)：是指井下各用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)直接進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷的通風(fēng)方式。3、角聯(lián)通風(fēng)：是指在并聯(lián)風(fēng)道間將有聯(lián)絡(luò)的風(fēng)道相互連接起來的風(fēng)網(wǎng)。第二節(jié) 礦井局部通風(fēng)一、礦井局部通風(fēng)概念 是指局部通風(fēng)設(shè)備或主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓對井下獨(dú)頭巷道進(jìn)行通風(fēng)的方法稱為局部通風(fēng)（又稱為掘進(jìn)通風(fēng)）。2、 礦井局部通風(fēng)分類包括利用礦井總風(fēng)

5、壓通風(fēng)、利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)和利用引射器通風(fēng)三種。3、 掘進(jìn)通風(fēng)方法1、 利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)：是指利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)，就是利用礦井主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓，借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)施把新鮮風(fēng)流引入推進(jìn)工作面的通風(fēng)。包括：縱向風(fēng)墻或風(fēng)幛導(dǎo)風(fēng)、風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)、平行巷道通風(fēng)三種。 （1）風(fēng)墻（風(fēng)障）導(dǎo)風(fēng)：在掘進(jìn)巷道內(nèi)設(shè)置縱向風(fēng)障，把風(fēng)障上游側(cè)的新鮮風(fēng)流引入推進(jìn)工作面，污風(fēng)從風(fēng)障下游側(cè)排出的導(dǎo)風(fēng)方法，存在構(gòu)筑和拆除風(fēng)障工程量大，適用于短距離的通風(fēng)。風(fēng)墻的構(gòu)筑可用磚、石風(fēng)墻，木板墻及帆布，塑料等柔性風(fēng)幛。后兩種漏風(fēng)大，只適用于短距離的導(dǎo)風(fēng)，磚、石風(fēng)墻漏風(fēng)小。 （2）風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)：是指在巷道內(nèi)設(shè)置擋風(fēng)墻隔斷全風(fēng)壓風(fēng)流，利用風(fēng)筒把新鮮風(fēng)

6、流引入推進(jìn)工作面，污風(fēng)從掘進(jìn)巷道排出的通風(fēng)方法，此工程量小，風(fēng)筒安裝、拆除方便，適用于需風(fēng)量不大的短距離通風(fēng)巷道中。如圖采用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)需設(shè)置擋風(fēng)墻2，墻上開有風(fēng)窗的調(diào)節(jié)風(fēng)門3。 （3）平行巷道通風(fēng)：是指采用雙巷道掘進(jìn)的平行巷道，每隔一定距離開推橫貫連通，利用風(fēng)障或風(fēng)筒向獨(dú)頭巷道導(dǎo)風(fēng)的方法。系統(tǒng)施工設(shè)施多，工程量大，但適用于解決長距離推進(jìn)通風(fēng)的問題。2、利用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)：是指利用局部通風(fēng)機(jī)作為動力，通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的方法，按其工作方式分為壓入式、抽出式和混合式三種。（1） 壓入式通風(fēng)：是指通過局扇將工作面污風(fēng)風(fēng)流通過風(fēng)筒抽出，而新鮮風(fēng)流沿巷道流入，為瓦斯礦井不得采用的方法，風(fēng)筒有效吸程小，污風(fēng)風(fēng)流經(jīng)

7、過風(fēng)機(jī)，安全性比較低。 （2）抽出式通風(fēng)：是指通過局扇將工作面污風(fēng)風(fēng)流通過風(fēng)筒抽出，而新鮮風(fēng)流沿巷道流入，為瓦斯礦井不得采用的方法，風(fēng)筒有效吸程小，污風(fēng)風(fēng)流經(jīng)過風(fēng)機(jī)，安全性比較低。 （3）混合式通風(fēng)：是指壓入式和抽出式兩種通風(fēng)方式的聯(lián)合運(yùn)用，可分長壓短抽、長抽短壓和長抽長壓三種，也為瓦斯礦井中不采用的方法（如采用必須制定措施）。3、 利用引射器通風(fēng)：是指利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓，通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的方法稱為引射器通風(fēng)。此通風(fēng)一般都采用壓入式，引射器通風(fēng)無電氣設(shè)備、無噪音，具有降塵作用，適用于沒與瓦斯突出嚴(yán)重的煤層推進(jìn)使用。四、局部通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用 煤礦廣泛使用的局部通風(fēng)方式為局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，也是集

8、團(tuán)公司掘進(jìn)通風(fēng)的主要方法，我個人認(rèn)為必須從以下幾個方面切入抓好局部通風(fēng)管理工作： 1、局部通風(fēng)機(jī)必須實(shí)現(xiàn)雙回路、三專供電，并安裝雙風(fēng)機(jī)自動切換設(shè)備，安裝風(fēng)電、瓦斯電閉鎖，即：實(shí)現(xiàn)三專兩閉鎖和雙風(fēng)機(jī)、雙電源自動切換。 2、局部通風(fēng)機(jī)的安裝必須做到局扇及其啟動裝置必須安裝在進(jìn)風(fēng)流中，距掘進(jìn)回風(fēng)口不得小于10米 ，全風(fēng)壓供給的風(fēng)量必須大于局扇的吸入風(fēng)量，確保局扇不發(fā)生循環(huán)風(fēng)。 3、局部通風(fēng)機(jī)的管理必須做到“五專一化一切換”即專項(xiàng)設(shè)計(jì)、專項(xiàng)措施，專人安裝、專人驗(yàn)收、專人管理，采用定期化管理和單雙日切換，確保局扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不發(fā)生無計(jì)劃停風(fēng)。第3節(jié) 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)1、 礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)方法概念在礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，

9、風(fēng)量的自然分配往往不能滿足作業(yè)地點(diǎn)的風(fēng)量需求 ，因而需對風(fēng)量調(diào)節(jié)。按照調(diào)節(jié)的范圍可分為局部風(fēng)量調(diào)節(jié)與礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)。二、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)概念是指采取內(nèi)個工作面之間、采取之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法有增阻法、減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。包括：增阻調(diào)節(jié)法、減阻調(diào)節(jié)法、增能調(diào)節(jié)法（或增壓調(diào)節(jié)法）。1、增阻調(diào)節(jié)法：是通過巷道中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗等設(shè)施，增大巷道中的局部阻力，從而降低該風(fēng)路中巷道的風(fēng)量或增大與其并聯(lián)風(fēng)路中的風(fēng)量。該種調(diào)節(jié)方法是一種耗能調(diào)節(jié)法，常用的方法為風(fēng)窗調(diào)節(jié)。 2、減阻調(diào)節(jié)法：是通過在巷道中采取降阻措施，降低巷道的通風(fēng)阻力，從而增大該風(fēng)路中的風(fēng)量，或減少與其并聯(lián)風(fēng)路上的風(fēng)量。該種調(diào)節(jié)方

10、法是通過擴(kuò)大巷道斷面，降低摩擦阻力系數(shù)。巷道中的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻和局部風(fēng)阻。當(dāng)局部風(fēng)阻較大時，應(yīng)首先降低局部風(fēng)阻；當(dāng)局部風(fēng)阻較小摩擦風(fēng)阻較大時，則應(yīng)降低摩擦風(fēng)阻。降低摩擦風(fēng)阻的主要方法是擴(kuò)大巷道斷面或改變支架類型（即改變摩擦阻力系數(shù)）。 3、 增能調(diào)節(jié)法（或增壓調(diào)節(jié)法）：采用輔助通風(fēng)機(jī)等增加通風(fēng)能量的方法，從而增加局部低點(diǎn)的風(fēng)量。常用的方法有輔助通風(fēng)及調(diào)節(jié)方法和利用自然風(fēng)壓的調(diào)節(jié)法。三、增壓調(diào)節(jié)法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件 1、與降阻調(diào)節(jié)法比較 優(yōu)點(diǎn)：在阻力較大的風(fēng)路中安裝輔助通風(fēng)機(jī)，無需調(diào)節(jié)主風(fēng)機(jī)而使得風(fēng)量增大，相當(dāng)于主要通風(fēng)機(jī)對這條風(fēng)路的工作風(fēng)阻下降，這點(diǎn)和降阻調(diào)節(jié)法很類似，但比降阻調(diào)節(jié)法施工快而

11、且方便。 缺點(diǎn)：管理工作較復(fù)雜，安全性比較差。 2、與增阻調(diào)節(jié)法比較： 優(yōu)點(diǎn)：使主要通風(fēng)機(jī)的電力費(fèi)降低很多，服務(wù)時間又長時，比較經(jīng)濟(jì)。 缺點(diǎn)：管理工作比較復(fù)雜，安全性比較差，施工比較困難。 適用條件：并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中各條風(fēng)路的阻力相差比較懸殊，主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓滿足不了阻力較大的風(fēng)路，不能采用增阻調(diào)節(jié)法，而采用降阻調(diào)節(jié)法又來不及時，可采用增壓調(diào)節(jié)法。四、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)概念 當(dāng)?shù)V井（或一翼）總風(fēng)量不足或過剩時，需調(diào)節(jié)總風(fēng)量，也就是調(diào)節(jié)主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。通常方法有：改變主要通風(fēng)機(jī)的工作特性、改變礦井總風(fēng)阻、多臺通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的相互調(diào)節(jié)三種。 1、改變主通風(fēng)機(jī)工作特性：是通過改變通風(fēng)機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速，調(diào)整軸流式葉片

12、安裝角度或離心式前導(dǎo)器葉片角度等，從而達(dá)到調(diào)節(jié)總風(fēng)量的目的。 （1）改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù) 離心式通風(fēng)機(jī)：對于礦井使用中的一臺離心式通風(fēng)機(jī)，其實(shí)際工作特性曲線主要決定于風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。如圖11-11所示，一臺離心式通風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)數(shù)為n1時，其風(fēng)壓特性曲線為。如果實(shí)際產(chǎn)生的風(fēng)量（Q1）不能滿足礦井需風(fēng)量（Q2）時，可用比例定律求出該風(fēng)機(jī)所需新的轉(zhuǎn)數(shù)n2，即：軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片的調(diào)整方法：軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片，是用雙螺帽固定于輪轂上，調(diào)整時只需將螺帽擰開，調(diào)整好角度后再擰緊即可。這種方法的調(diào)節(jié)范圍比較大，一般每次可調(diào)5°（每次最小可調(diào)2.5°），而且可使通風(fēng)機(jī)在最佳工作區(qū)域內(nèi)工作。采用變頻技術(shù)

13、控制主要通風(fēng)機(jī)的礦井，在一定范圍內(nèi)，也可通過調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，方便地實(shí)現(xiàn)總風(fēng)量的調(diào)節(jié)。 2、改變礦井總風(fēng)阻：是通過風(fēng)機(jī)風(fēng)硐閘門進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)閘門開口大小改變總工作風(fēng)阻，從而調(diào)節(jié)總風(fēng)量的目的。 （1）風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)法：風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)法如果在風(fēng)機(jī)風(fēng)硐內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)閘門，通過改變閘門的開口大小可以改變風(fēng)機(jī)的總工作風(fēng)阻，從而可調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。（2）降低礦井總風(fēng)阻當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量不足時，如果能降低礦井總風(fēng)阻，則不僅可增大礦井總風(fēng)量，而且可以降低礦井總阻力。 3、多臺通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的相互調(diào)節(jié)：采用多臺風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的礦井，各臺風(fēng)機(jī)之間，彼此聯(lián)系，相互影響。如果不注意在必要時進(jìn)行各臺風(fēng)機(jī)相互調(diào)節(jié)，就有可能使礦井通風(fēng)的正

14、常狀況受到破壞，甚至嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。第4節(jié) 瓦斯爆炸及其預(yù)防1、 瓦斯爆炸的概念、分類及其條件 1、瓦斯爆炸的概念：是一定濃度甲烷和空氣中一定濃度的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)。2、瓦斯爆炸的分類：瓦斯爆炸事故一般可分為3類：局部瓦斯爆炸、大型瓦斯爆炸和瓦斯連續(xù)爆炸。3、瓦斯爆炸的條件：瓦斯?jié)舛?%16%、引爆溫度650750、空氣中氧含量大于12%。2、 發(fā)生瓦斯爆炸的主要原因 主要原因有：瓦斯涌出異常、采空區(qū)或盲巷瓦斯涌出、通風(fēng)系統(tǒng)不合理和不完善、風(fēng)流短路、局部通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)、采掘面風(fēng)量不足、風(fēng)筒斷開或嚴(yán)重漏風(fēng)、局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。3、 預(yù)防瓦斯爆炸的措施1、加強(qiáng)管理：包括建

15、立合理的通風(fēng)系統(tǒng)、實(shí)行分區(qū)通風(fēng)、加強(qiáng)管理好通風(fēng)設(shè)施、加強(qiáng)局部通風(fēng)管理、及時調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)。有效地通風(fēng)是防止瓦斯積聚的最基本最有效方法。瓦斯礦井必須做到通風(fēng)系統(tǒng)合理、通風(fēng)構(gòu)筑物可靠、風(fēng)流穩(wěn)定，有足夠的風(fēng)量和風(fēng)速，避免串聯(lián)風(fēng)、避免循環(huán)風(fēng)。掘進(jìn)面不允許擴(kuò)散通風(fēng)，局部通風(fēng)風(fēng)筒末端要靠近工作面，放炮時間內(nèi)也不能中斷通風(fēng)，向瓦斯積聚地點(diǎn)加大風(fēng)量和提高風(fēng)速，等等。2、 加強(qiáng)瓦斯管理：包括健全機(jī)構(gòu)，完善制度、強(qiáng)化現(xiàn)場瓦斯檢查、嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯管理規(guī)定、做好瓦斯抽放工作、建立安全監(jiān)測機(jī)構(gòu)。嚴(yán)格按照“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針。完善瓦斯抽放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)先抽后采；加強(qiáng)瓦斯礦井監(jiān)測監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)監(jiān)控與流動監(jiān)控

16、相結(jié)合；加強(qiáng)日常管理，配足配齊瓦斯檢查員，瓦檢員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)持證上崗。對瓦檢員的要求：遵章守紀(jì)，不準(zhǔn)空、漏、假檢；嚴(yán)格按照瓦斯圖表路線檢查，必須做到“三對口”；嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”制度；認(rèn)真執(zhí)行交接班制度。3、 杜絕引爆火源：包括加強(qiáng)明火管理、加強(qiáng)電器設(shè)備管理、加強(qiáng)安全管理爆破、杜絕其它火源出現(xiàn)。防止出現(xiàn)引爆火源的原則是，禁止一切非生產(chǎn)火源;對生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的火源要嚴(yán)格管理和控制：防止出現(xiàn)明火、防止出現(xiàn)電火花、防止出現(xiàn)炮火、防止出現(xiàn)其他火源。4、 預(yù)防瓦斯保證事故擴(kuò)大預(yù)防瓦斯保證事故擴(kuò)大包括：實(shí)行分區(qū)通風(fēng)、編制“礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃、清掃積塵，以防止煤塵參與爆炸、主要通風(fēng)機(jī)出風(fēng)井口裝設(shè)防爆門、安設(shè)隔爆設(shè)施、入井人員佩帶自救器。防治瓦斯爆炸事故擴(kuò)大的措施：萬一發(fā)生爆炸，應(yīng)使災(zāi)害