礦井通風與空間調節(jié) 知識點

1、第一章 緒論礦井通風的目的：（1）向礦井輸入新鮮空氣和排出污濁空氣。即依靠通風動力將定量的新鮮空氣，沿著既定的通風線路輸入井下，以滿足回采、掘進工作面及相關硐室的需要；同時，將用過的空氣不斷排出地表。 （2）保證井下風流質量和數量符合國家安全衛(wèi)生標準。 （3）創(chuàng)造安全、健康的工作環(huán)境，防止各種傷害和爆炸事故。 （4）保障井下人員身體健康和生命安全，保護國家資源和財產。礦井空氣流動基本理論：如何判斷井下流體的流態(tài)，如何建立井下風流流動的能量方程式是阻力計算和系統測定等內容的重要依據，直接影響井下通風效果。礦井通風動力：扇風機是礦井通風系統的心臟。了解扇風機的構造與分類，正確認識扇風機的個體特性曲

2、線和扇風機的工況點以及正確地分析扇風機聯合作業(yè)是保證通風系統高效率運行的前提。礦井通風系統中風量分配和調節(jié)：任何一個設計完好的礦井通風系統，都不是一成不變的。若不能正確、及時地在礦井通風網路中進行風量調節(jié)，就不能保證井下用風點的風量和風質?？諝饬鲃舆^程中的能量變化和能量方程：礦內風流在流動過程中會遇到不同類型的阻力而產生相應的能量損失。如何把流體力學的伯努力方程式合理地運用于井下風流的流動，從而建立起適用于礦山井下風流流動的能量方程式是個關鍵。扇風機的聯合運轉：當井下一臺主扇能力不夠時，就需要使用風機聯合運轉。但扇風機的聯合運轉不一定能產生預期的效果，甚至可能適得其反。如何結合井下的具體情況，

3、利用扇風機個性特性曲線正確地分析扇風機聯合運轉的效果是關鍵。第二章 礦井大氣井下空氣的主要成分：有O2、N2、CO2，但是N2是惰性氣體，故主要還是O2、CO2。井下空氣的物理變化：（1）氣體混入：井下空氣中混入CO2和H2S等氣體。 （2）固體混入：井下各作業(yè)點所產生的礦塵和其他雜塵浮游在井下空氣中。 （3）氣象變化：主要是由于井下空氣的溫度、氣壓和濕度的變化引起井下空氣的體積和濃度變化。入風風源的粉塵含量要求：安全規(guī)程規(guī)定，就含塵量而言，入風風源的含塵量不大于0.5mg/m3。我國金屬非金屬礦山安全規(guī)程規(guī)定：礦內空氣的含氧量不得低于20%。井下主要的有害氣體是：金屬礦山井下常見的對安全生產

4、威脅最大的有毒氣體是：CH4、CO2、CO、H2S、NO2、SO2等。我國金屬非金屬礦山安全規(guī)程規(guī)定：有人工作或可能有人到達的井巷，CO2濃度不得大于0.5%，總回風流中，CO2濃度不超過1%。有毒氣體的主要來源：（1）爆炸時產生的炮煙。炸藥在井下爆炸后，產生的大量的有毒有害氣體，如CO、NO2等。 （2）柴油機工作時產生的廢氣。柴油機工作時所排廢氣的主要成分是氧化氮、CO、醛類和油煙等。 （3）硫化礦物的氧化。在開采高硫礦床時，由于硫化礦物緩慢氧化，產生SO2、H2S等。井下SO2、NO、H2S三種有毒有害氣體的共性：三種氣體均易溶于水。故可通過噴霧灑水，既降塵又稀釋。CO中毒的原理：血紅素

5、是人體血液中攜帶氧氣和排出二氧化碳的細胞。人體血液中的血紅蛋白專門在肺部吸收空氣中的氧氣以維持人體的需要，而血紅蛋白與CO的親和能力超過它與氧的親和力250300倍。一旦二氧化碳進入人體后，血紅蛋白與CO親和就形成CO血紅素，因而減少了血紅素與氧氣結合的機會，妨礙體內的供氧能力，使血紅素失去了輸氧的功能，使人體各部分組織和細胞產生缺氧現象，引起一系列血液中毒現象，嚴重時造成窒息死亡。我國關于游離SiO2含量在作業(yè)場所空氣中的規(guī)定：我國關于防止廠礦企業(yè)中矽塵危害的決定中規(guī)定，含游離SiO2 10%以上的粉塵，每m3空氣不得超過2mg；小于10%者，不得超過10mg/m3。相對濕度：在溫度相同和壓

6、力相同的條件下，空氣的絕對濕度和飽和能力的百分比。絕對濕度：單位體積或單位重量的濕空氣中所含水蒸氣重量的實際值（g/m3或g/kg）。飽和能力：單位體積或單位重量的空氣能容納水蒸氣量的極限能力或最大能力（同上）。 溫度和飽和能力的關系：當溫度升高時，空氣的體積增大，空氣分子間的孔隙增大，容納水蒸氣的能力增大。即，空氣溫度越高，空氣的飽和能力就越大。=0，即絕對濕度為零，空氣絕對干燥。=100，空氣達到飽和狀態(tài)，出現結露現象。露點：在氣壓不變、水蒸氣無增減的情況下，不飽和空氣因冷卻而達到飽和時的溫度。井下入風段濕度的變化規(guī)律：一般來說，在礦井進風路線上，冷天相對濕度大，含有一定量水蒸氣的冷空氣進

7、入井下，氣溫逐漸升高，其飽和能力逐漸變大，相對濕度變小，沿途要吸收井巷中的水分，則進風段干燥；熱天相對濕度低，熱空氣進入井下，氣溫逐漸降低，其飽和能力逐漸變小，使其中一部分水蒸氣凝結成水珠，故進風段里很潮濕。這就是人們常見的進風段冬干夏濕現象。礦井氣候條件三要素：礦井空氣的溫度、濕度和流速。人體散熱基本形式：人體皮膚表面與外界的對流、輻射和汗液蒸發(fā)。對流散熱取決于周圍空氣的溫度和流速；輻射散熱主要取決于環(huán)境溫度；蒸發(fā)散熱取決于周圍空氣的相對濕度和流速。影響人體產熱的因素主要取決于勞動強度。影響人體散熱的條件：空氣的溫度、濕度和風速三者的綜合狀態(tài)。地表以下巖石的溫度區(qū)分帶：（1）變溫帶：溫度隨地

8、表溫度而變化。 （2）恒溫帶：不受地表溫度的變化影響，而穩(wěn)定不變。其溫度近似等于當地年平均氣溫，深度大約距地表2030米。 （3）增溫帶：在恒溫帶以下，巖石溫度隨深度的增加而增加?？諝忸A熱和空氣降溫的主要方法：（1）空氣預熱：將一部分空氣通過蒸汽、水暖或其他設備，預熱到7080，再使其與冷空氣混合，混合后的空氣溫度達到2以上。 （2）空氣降溫：通過通風、制冷、控制散熱源等手段把井下溫度將至適宜勞動的溫度。影響濕度的因素：地面濕度隨季節(jié)的變化、地面濕度與地理位置有關。礦內空氣溫度是礦內氣候條件的一個重要因素。礦內空氣最適宜勞動的溫度是1520度?？諝庠诘V井中流動導致礦井中溫度變化的途徑：對流溫升

9、、換熱溫升。影響溫度的因素：地面空氣溫度、空氣受壓縮和膨脹、巖石溫度的影響、井下溫度變化規(guī)律：（1）進風路線上：冬季沿線氣溫逐漸升高，夏季則相反，冬暖夏涼。 （2）采掘工作面內，溫度恒溫。 （3）回風路線上，溫度變化不大。 （4）對于平硐進風，其溫度隨四季地面氣溫而變。改善井下氣候條件的主要手段：調節(jié)空氣溫度和風速。衡量礦井氣候條件的指標：干球溫度、濕球溫度、卡他度?？ㄋ仁怯脕碓u價勞動條件舒適程度的綜合指數，卡他度的大小反映了散熱條件的好壞，卡他度的值越大，散熱條件越好。第三章 礦內風流的基本性質空氣流動必須具備兩個條件：一是有通路，二是能量不同。空氣本身能量的變化是造成風流流動的根本原因。

10、絕對壓力/靜壓：以真空為測算零點而測得的壓力稱為絕對壓力。用Ps表示。相對壓力/靜壓：以當時當地同標高的大氣壓力（Ps）為測算零點而測得的壓力成為相對壓力，用Hs表示。井下空間某一點空氣靜壓的大小與該點在大氣中所處的位置和受扇風機所造成的人工壓力有關。通常垂直深度每增加100m就要增加1.21.3kPa的壓力。動壓：流動空氣具有一定的動能，動壓因空氣運動而產生，恒為正值且具有方向。全壓：某點風流的全壓，即該點的靜壓和動壓的疊加。壓入式通風：扇風機安裝在入風井，壓入新風，井下巷道內的風流都處于正壓狀態(tài)，主要漏風段在進風段。抽出式通風：扇風機安裝在回風井，抽出污風，井下巷道內的風流均處于負壓狀態(tài)，

11、主要漏風段在回風段。壓力單位：在我國法定計量單位(國際單位制)中以帕斯卡作為壓強單位，簡稱帕。以Pa表示。它的物理意義是每平方米面積所承受多少牛頓（N）的壓力。風流的狀態(tài)：層流、紊流和過渡流。層流：風速極小時，風流中出現分層現象，層與層間互不干擾。這種流態(tài)叫層流。紊流：風速較大時，風流在前進途中發(fā)生強烈的橫向移動，如施放煙霧，將很快彌漫全斷面，看不清煙霧的運動軌跡，這種流態(tài)稱為紊流。過渡流：在層流和紊流之間的流態(tài)稱為過渡流態(tài)或中間流態(tài)。流體的運動狀態(tài)，受著流體的速度、粘滯性和管道尺寸等因素的影響。這三種影響因素，可用一種沒有剛量的數值Re（雷諾數）來表示。層流（Re<2300），紊流（R

12、e>2300）。雷諾數Re：V流體在管道中的平均速度（m/s）*d管道直徑（m）/u流體粘滯性運動系數（m2/s）水力半徑r：反映流體流過管道的難易程度。數字意義是流體的斷面面積S（m2）和流體同固體邊壁在過流斷面上接觸的周邊長度（濕周）P（m）之比。由于空氣的粘性和井巷斷面粗糙度的影響，井巷斷面上的風速分布量是不均勻的。在邊壁附近的層流邊層的流速稱為邊界風速，在層流邊層以外，從巷道壁向巷道軸心方向，風速逐漸增大。速度分布系數/風速分布系數：斷面上的風速分布與巷道粗糙程度有關。通常巷道軸心附近風速最大。平均風速V與最大風速Vm的比值稱為風速分布系數Kv，又稱速度場系數。Kv=V/Vmax

13、。巷壁越光滑，Kv值越大，即在斷面上風速分布愈均勻。風速測定：用風表測定風速，測風員測風時的位置可分迎面和側面兩種測風方法，用熱電式風速儀和皮托管壓差計測定風速，皮托管和壓差計可用于扇風風硐或風筒內高風速的測定，現有熱電式風速儀和皮托管與壓差計只能孤立地測定某點風速（動壓），采用煙霧、氣體或者粉末測量很低的風速或者鑒別通風構筑物漏風。礦內風流的流動形式：固定邊界流、自由風流或射流、自由風流的橫斷面隨流動方向逐漸擴散形成圓錐形。紊流擴散系數：K=出口處煙塵平均濃度C1/峒室里的炮煙平均濃度C，K越大，排煙越快。第四章 礦內風流運動的能量方程式氣體的壓縮性表現在其密度的變化。通風阻力：在礦井通風中

14、，因克服阻力所損失的能量。能校正系數K：其物理意義為該斷面上實際流速計算的動能之總和與該斷面平均流速計算的動能之和的比值，其大小取決于管道的粗糙度，礦井通風中一般取K=1。扇風機的全壓等于扇風機出風口與入風口之間靜壓差與動壓差之和。壓入式通風時，扇風機的靜壓與動壓之和與自然風壓共同作用，克服礦井阻力，并在出風井口造成動壓損失。壓入式通風特點：（1）全巷道風流處于正壓狀態(tài)。 （2）扇風機的全壓Hf就等于扇風機風硐中風流的全壓Ht。抽出式通風時，扇風機在風硐內所造成的靜壓與自然風壓共同作用，克服礦井通風阻力，并在風硐中造成動能損失。抽出式通風特點：（1）全巷道均為負壓。 （2）風流全壓的絕對值=靜

15、壓的絕對值-風流動壓Hv2。 （3）Hf不等于風流的全壓Ht，而是=Ht+出口的動壓，Hv3。 （4）風流的全壓Ht=礦井通風阻力H12。壓入式、通風式和風機在井下的異同點扇風機安裝在井下時，扇風機的全壓等于扇風機的靜壓差與進、出口動壓差之和。各扇風機的全壓分別等于各該風路由進風井口到排風井口的總阻力。（包括出口動壓損失）理想流體和實際流體的區(qū)別：在研究流體時假設動力粘度為0，即流體沒有粘性，這種無粘的流體模型就是理想流體，實際流體當然就是要考慮粘性了。可壓縮氣體和不可壓縮氣體的區(qū)別：不可壓縮氣體密度不會變化，可壓縮氣體密度會變。第五章 礦井通風阻力通風阻力：在通風工程中，空氣沿井巷流動時，井

16、巷對風流所呈現的阻力。風壓降或風壓損失：單位體積風流的能量損失。通風阻力和能量損失的關系：井巷通風阻力是引起風壓損失的主要原因，而風壓損失則是通風阻力的量度。兩者在數量上是相等的。礦井通風阻力類型：摩擦阻力、局部阻力、正面阻力。摩擦阻力：風流沿井巷流動時在全流程上的摩擦阻力，客服摩擦阻力而造成的風流能量的損失，稱為摩擦損失。局部阻力：由風流邊界的急劇改變所造成的阻力，局部損失同上。正面阻力：由于風流繞過固定邊界的四周所引起的阻力，正面損失同上。正面阻力等于正面風阻與風量的平方的乘積。對于層流運動，流體的黏滯力起主導作用。實驗和理論都可以得出=64/Re。因此層流中的摩擦阻力計算式就是把帶入上式

17、中。本式表明，層流狀態(tài)下，摩擦阻力與平均風速的一次方成正比。層流和紊流狀態(tài)下，速度和阻力間的關系是：（1）層流：速度與阻力間是一次方的關系。 （2）紊流：速度與阻力間是2次方的關系。摩擦阻力系數：=/8影響摩擦阻力系數因素：空氣密度的影響，巷道斷面、周長和長度，摩擦阻力系數，溫度，風速，壓力等。摩擦風阻：Rf=PL/S3。摩擦阻力定律：Hf=Rf*Q2：任一井巷的摩擦阻力等于該井巷的摩擦風阻與流過該井巷的風量平方的乘積，摩擦阻力通常占全礦通風阻力的80%。礦井摩擦阻力系數的確定途徑：查找專門的設計手冊選取和通過現場實測。礦井通風阻力定律：h=RQ2。R-風阻 Q-風量。礦井通風阻力h等于井巷的

18、風阻R與流過該井巷的風量Q平方的乘積。降低摩擦阻力的技術手段：增大井巷斷面S；采用兩條或多條巷道并聯；盡量縮短井下風流的路線；盡量采用周長小斷面的形狀；盡量采用相對粗糙度小的支護形式；在條件允許的情況下降低風速。降低局部阻力方法：將突然擴大或突然縮小的井巷做成漸大或漸縮的形狀；增設導風板，降低局部阻力系數；井巷避免直角轉彎，轉彎處的內外側要做成圓弧形。降低正面阻力方法：清除井巷內的堆積物，井巷內不能隨意停放車輛、堆積木材或器材；將永久的正面阻力物體做成流線形。風阻R反映礦井通風阻力難易程度原因：由礦井通風阻力計算公式可知，在風量Q一定時，阻力h與風阻R成正比。因此，井巷風阻R是反映井巷通風難易

19、程度的一個重要指標。等積孔A：人們用來描述衡量通風阻力的參數指標。與礦井通風阻值相當的理想孔口的面積值。井巷風阻越小，等積孔A越大，通風越容易。風阻R和等積孔A的異同點：兩者都能反映井巷通風的難易程度。風阻R越大，通風阻力越大；等積孔A越大，通風阻力越小。井巷風阻特性曲線：根據礦井通風阻力定律可知，當井巷風阻一定時，井巷通風阻力與風量成正比。則取不同的風量值便可得到不同的阻力值。在以風量為橫軸，以風壓為縱軸的坐標系中標出這些不同的點，并用曲線連接，便可得到一條拋物線，該拋物線是由井巷風阻確定的，稱為井巷特性曲線。 由井巷風阻曲線可知，風阻越大，風阻曲線越陡。當用圖解法解通風網路和進行扇風機二次

20、分析時，井巷風阻曲線是不可缺少的條件之一。第六章 礦井自然通風通風動力：克服通風阻力的能量或壓力叫通風動力。礦井通風動力通常指扇風機的風壓和自然風壓。自然通風：由自然因素作用而形成的通風。自然風壓的概念：書76頁。如果自然風壓是正的，意味著：自然風壓的風流方向與扇風機造成的風流方向相反，成為阻力。形成自然通風的基本原理：由于礦井有兩個以上的出口，并且它們的空氣柱密度不同。壓差：進、出風井空氣柱由于密度不同引起的能量之差值，叫自然通風的壓差或自然壓差。礦井自然通風形成的原因：礦內空氣與外界發(fā)生了熱能或其他形式的能量交換，而促使空氣做功，用以克服礦井通風阻力，維持空氣流動。其特點是，它使冷而重的空

21、氣向下流動，然而輕的空氣向上流動。礦井溫度的確定：（1）生產礦井各處的氣溫可實測。 （2）新設計礦井時：1.進風井口氣溫可取該標高處地表的日平均溫度。 2.進風井底的氣溫應參考附近礦山的實際資料。 3.回風井底的氣溫，可按該深度處巖體溫度減去1-2。 4.回風井口的氣溫可按每上升100m，氣溫下降0.4-0.5。影響自然風壓因素：溫度、壓力、氣體常數、相對濕度、位置、空氣成分、濕度、井深、風機運轉。 書86頁。自然風壓和自然風量的關系：無論是冬季還是夏季，自然風量的增加對自然風壓的影響不大，故通常忽視這種影響，認為自然風壓不隨風量而變。利用和控制自然風壓：書88頁。自然風壓和扇風機聯合作業(yè)：（

22、1）從理論上，在既有風扇工作，又有自然風壓工作的礦井里，通風網路中風流的狀況取決于風扇與自然風壓的聯合作業(yè)情況。 （2）如果礦井有幾個水平，沒有主扇而是自然通風，各個水平的自然通風量取決于各種水平的自然風壓和相關的風阻，相當于各個水平安有一臺相應風壓的小風扇聯合作業(yè)。 （3）在多水平的深礦井，進回風井對角式布置，自然通風時，由于進風氣溫變化，常出現風流循環(huán)的現象。設計和建立合理的通風系統：（1）一般來說，平硐開拓的礦井，上行自然通風比下行自然通風的時間多。擬定通風系統時，必須充分利用低溫季節(jié)的上行自然風流，而對高溫季節(jié)的下行自然風流采取適當的限制措施。 （2）在丘陵和平緩地帶用井筒開拓的礦井，

23、盡可能利用進風與回風井口的高差。進風井的標高應低些，回風井的標高應高些。井口平硐口盡可能朝著常年主導風向。另進風井口可設在背陽處。降低風阻：在一定時期，一定范圍內自然風壓基本上是定值，則降低風阻就能提高風量。主要措施有：并聯通風，消除雜物擴大過風斷面等。人工調整進回風井空氣溫差：如有的礦山在進風井巷設置水幕或者淋水，既冷卻空氣，又凈化風源。但排水是個問題?？刂聘邷丶竟?jié)下行自然風流：（1）堵：密閉采空區(qū)，隔絕風流下行。 （2）抵抗：用小風機壓出。 （3）抽：選擇合適的通道，用風扇把下行自然風抽出，同時排走下部的新風。第七章 礦井機械通風風量：單位時間內通過風扇入口的空氣體積。礦用扇風機分類：（1

24、）按用途分類：主扇、輔扇、局扇。 （2）按結構分類：軸流式、離心式。主扇：服務于全礦或礦井某一翼。輔扇：服務于礦井通風網路的某一分支風路，幫助主扇工作，以保證該分支所需的風量。局扇：服務于獨頭巷道掘進。扇風機的工作參數：風量、風壓、功率、效率。書93頁。風壓：是風扇對空氣做功，消耗每1m3空氣的能量。稱為風扇的全壓Ht。全壓總是由靜壓Hf和動壓Hv組成。扇風機工況的選擇：書101頁和下圖。風機的最佳運行條件/合理的風機工況點應滿足于如下兩個條件：（1）風扇工作時穩(wěn)定性好，即工況點的風壓不應超過曲線駝峰點風壓的90%，工況點更不能落在曲線駝峰點以左-非穩(wěn)定工作的區(qū)段。 （2）風扇的工作效率要高，

25、效率不應低于60%。風扇的聯合作業(yè)：一臺以上的風扇在同一網路上的工作。風扇的聯合工作可分為：串聯和并聯。風機聯合作業(yè)的分析方法：作圖求解法，解方程組方法扇風機運轉特性曲線：動輪葉道等過風部件產生的阻力、沖擊損失、環(huán)流損失。工況點：指風機在某一特定轉速和工作風阻條件下的工作參數。如風量H和阻力Q。用圖解法求風機聯合運轉的工況的最基本方法是：（1）利用風扇個體特性曲線和網路風阻曲線，運用風機變位和風機合成的概念，講通風網路簡化為等值的“單機”網路，求出等值“單機”的聯合工況點。 （2）再由此聯合工況點按網路變簡的相反程序進行分解，逐步返回原來的網路，即可獲得各風機的實際運轉工況點。扇風機串聯作業(yè)：

26、一個風扇的吸風口直接或通過一段巷道聯結到另一風扇的出口，同時運轉，稱為風扇串聯工作。風扇串聯特點：a.通過網路的總風量等于每臺扇風機的工作風量。即Q0=Q1=Q2。 b.兩臺風扇的工作風壓之和等于所克服的網路總阻力。即H0=H1+H2。扇風機與自然風壓串聯：風機與自然風壓聯合工作，類似于兩個風機串聯。 結論：當自然風壓為正時，風機與自然風壓共同作用克服礦井通風阻力，使風量增加；當自然風壓為負時，成為礦井通風阻力。扇風機并聯作業(yè)：兩臺風機的吸風口直接或通過一段巷道連結在一起工作叫通風機并聯。風機并聯分為集中并聯和對角并聯。風機并聯特點：.通過網路的總風量等于每臺風扇的工作風量之和。Q0=Q1+Q

27、2。.網路總阻力等于每臺風扇的工作風壓。H0=H1=H2。扇風機并聯注意事項：（1）并聯作業(yè)用于管網風阻較小，但風機能力小而風量不足的情況。 （2）影響穩(wěn)定性運轉的因素有三：網絡風阻；風機個性特性曲線；并聯合成曲線的形狀。 （3）自然風壓的出現，可能使風機的H-Q曲線或風阻曲線變化，也可能影響并聯運轉的穩(wěn)定性。 （4）為保證風機并聯運轉的穩(wěn)定性和有效性，可采?。航档凸捕说娘L阻；盡可能使兩翼風機的風量、風壓相等；調整風機轉速，葉片安裝角時，必要時應兩臺風機同時調整。 （5）單機運轉穩(wěn)定，并聯后不一定穩(wěn)定。第八章 礦井風流基本定律和風量分配節(jié)點：三條及三條以上巷道的交匯點。分支巷道：兩節(jié)點之間的

28、聯接巷道。網孔：兩條以上分支巷道形成的閉合線路。通風網路：由多條分支巷道及網孔形成的通風網路。風流在網路流動遵循的定律：能量守恒定律、風量平衡定律、風壓平衡定律、阻力定律。通風網路的構成：串聯、并聯、簡單角聯、復雜聯結。風量平衡定律：網路中流進某一節(jié)點或網孔的風量之和等于流出該節(jié)點或網孔的風量之和。風壓平衡定律：指在任一閉合回路中，各分支的通風阻力代數和等于該回路中自然風壓與通風機風壓的代數和。 書122頁。串聯網路：若干巷道順次首尾相接。串聯網路的性質：（1）根據風量平衡定律，在串聯網路中，各條巷道的風量相等。 （2）由能量方程可知，系統總阻力，即系統始、末斷面的總機械能之差，等于各串聯分支

29、始、末斷面總機械能差的迭加。所以串聯時的總阻力等于各分支阻力之和。 （3）根據阻力定律，串聯網路的總風阻R0等于各條巷道風阻之和。 （4）當礦井風阻用等積孔表示時，R=1.42/A2。并聯通風網路：由兩條或兩條以上具有相同始節(jié)點和末節(jié)點的分支所組成的通風網路。并聯通風網路性質：（1）根據風量平衡定律，并聯網路總風量為各分支風量之和。 （2）根據風壓平衡定律，并聯網路總風壓降等于各分支巷道的風壓降。 （3）并聯網路的總風阻比任一并聯分支巷道的風阻為小。串聯通風網路缺點：書125頁。與串聯網路相比，并聯網路的優(yōu)點：（1）總風阻及總阻力較小，并聯網路的總風阻比其中任一分支的風阻都小。 （2）各并聯分

30、支的風量可用改變分支風阻等方法，按需進行調節(jié)。 （3）各并聯分支都有獨立的新鮮風流，串聯則不然，后一風路的入風是前一風路排出的污風，互相影響大，尤其是在發(fā)生事故時，串聯的危害更為顯著。 書126頁。角聯通風網路：兩并聯巷道中間有一條以上的聯絡巷道，使一側巷道與另一側巷道彼此相聯，所構成的網路。對角巷道：起聯結作用的巷道。邊緣巷道：兩支并聯巷道。簡單角聯網路：僅一條對角巷道的網路。復雜角聯：有兩條以上對角巷道的通風網路。對角巷道中風流方向是不穩(wěn)定的，它隨兩側邊緣巷道風阻的變化而變化，可能出現無風或反風（正、反）現象，因此可能給通風造成麻煩。對角巷道的風流方向，主要取決于對角巷道前后各邊緣巷道風阻

31、的比值，而與對角巷道本身風阻無關。若某一側巷道前后邊緣風阻之比大于另一側，則風流流向該一側。無害網路：當通風網路中對角巷道風流方向改變的結果，并未引起工作面風流方向改變或未造成災害性影響的角聯網路。（回風道之前，或進風道之間的對角巷道）。有害角聯：由于邊緣巷道風阻比例關系變化，會引起工作面風流方向改變或造成災害的角聯網路。（如進風道與工作面之間，工作面與工作面之間的對角巷道）。有害角聯的處理方法：（1）切斷對角巷道的風流。 （2）改變邊緣巷道的風阻配比，以保持對角巷道風流方向的穩(wěn)定性。 （3）用輔扇扭轉風流方向。 （4）改變網路結構，變角聯通風網路為并聯通風網路。第九章 礦井風量調節(jié)風量調節(jié)：

32、增阻、降阻、輔扇、空氣幕、綜合調節(jié)法。書127頁。增阻調節(jié)的實質：就是以并聯網路中阻力最大的風路的阻力值為基礎，在各阻力較小的風路（若不止兩條巷道并聯）中增加局部阻力，使各條風路的阻力達到平衡。增加局部阻力的方法：書127頁。增阻調節(jié)法評價：它使通風網路總風阻增大；總風量減少值的大小與主扇性能曲線的陡緩程度有關；調節(jié)風窗應安裝在回風巷道中，以免影響運糧；有時也可用風簾、風幕等代替風窗；它的主要優(yōu)點是：簡單易行、見效快、投資低；它的主要缺點是：增大了礦井總阻力，降低了總風量。降阻調節(jié)的實質：就是以并聯網路中阻力最小的風路的阻力值為基礎，把各阻力較大的風路（若不止兩條巷道并聯）中的阻力降下來，把各

33、條風路的阻力達到平衡。 書129頁。輔扇調節(jié)法適用范圍：當并聯網路中兩并聯風路的阻力相差懸殊，用增阻或減阻調節(jié)都不合理或不經濟時，可采用輔扇調節(jié)法。輔扇調節(jié)法的實質：是在阻力大的巷道中安設輔扇，其所生成的有效壓力等于兩并聯風路中的阻力差值。輔扇調節(jié)的類型：帶風墻的輔扇調節(jié)法和無風墻的輔扇調節(jié)法。帶風墻的輔扇調節(jié)法：若在主運輸道上，則輔扇應設在繞道中，且在主運輸道上設兩道風門。 注意事項：輔扇能力太小，達不到目的；輔扇能力太大，則有可能造成兩種情況：使另一條并聯風路風量大大減少和使另一條并聯風路的風向反向；風墻不嚴密，將造成局部風流循環(huán)。無風扇的輔扇調節(jié)法：無風墻輔扇不帶風墻，輔扇的作用是靠它的

34、出口動壓引射風流。其出口動壓除了克服突然擴大的能量損失和風流繞過扇風機的能量損失外，所剩余的能量即用來克服巷道阻力。書132頁。增阻、降阻、輔扇調節(jié)哪種方法更好：書133頁。礦井總風量的調節(jié)：書133頁。改變扇風機的工作特性：改變扇風機的轉數、安裝前導器、改變軸流式扇風機葉片安裝角。改變礦井的風阻特性：改變礦井風阻特性，可通過降阻調節(jié)或增阻調節(jié)，降阻的方法主要是擴大巷道斷面；改變支架形式或增加并聯風路。礦內空氣幕（風幕）：是由扇風機通過供風器以較高的風速按一定方向噴射而出來的一股扁平射流，可用于隔斷巷道中的風流或調節(jié)巷道中的風量?？諝饽徽{節(jié)法優(yōu)點：靈活方便，在需要增加風量的巷道中，順巷道風流方

35、向工作，起增壓調節(jié)作用；在需要減少風量的巷道中，逆風流方向工作，起增阻調節(jié)作用。在運輸巷道中可代替風門起隔斷風流的作用；還可用來防止漏風，控制風向，防止平硐口結凍和保護工作地點防止有毒氣體侵入。可安設在運輸頻繁的巷道中而不影響運輸。第十章 礦井通風系統礦井通風系統：通風動力、通風網路、通風構筑物。礦井通風系統：是指向井下各作業(yè)地點供給新鮮空氣，排除污濁空氣的通風網路、通風動力和通風控制設施的總稱。礦井通風系統至少有一個進風井，一個回風井。礦井通風系統的好壞直接影響礦井的生產、安全和經濟效率。建立礦井通風系統的原則：在安全生產的前提下，力求經濟合理。即在保證生產工作面用風的風量和風質前提下，減少

36、通風工程量，節(jié)約資金。因地制宜，根據具體礦山的地形地貌、礦體開拓、采礦方法等情況，確定合理的通風系統。建立通風系統要解決的問題：（1）減少漏風，提高有效風量率：1.外部：如壓入式通風的進風段，抽出式通風的回風段。 2.內部：如風門，密閉漏風。 （2）減少串聯，防止風流污染。 （3）控制自然風壓，防止風流反向。 （4）入風井防凍。統一通風：一個礦井構成一個整體的通風系統。統一通風類型：礦井各采區(qū)共用進風井和回風井；礦井各采區(qū)共用進風井而不共用回風井；或共用回風井而不共用進風井。統一通風特點：入排風比較集中，使用的通風設備少，全礦一個系統，便于管理。對開采范圍不太大的深礦井尤為合理。分區(qū)通風：一個

37、礦井劃分為若干個獨立的通風系統，風流互不干擾，稱為分區(qū)通風。（分區(qū)通風各通風系統是處于統一開拓系統中，井巷間存在一定的聯系。）分區(qū)通風特點：（1）簡化了通風網路，風流容易控制，特別是礦井發(fā)生火災時不會波及全礦井，需要反風時也較容易。 （2）各系統之間的隔離設施往往給人行、運輸帶來不便。 （3）分區(qū)通風所需的井巷工程多，通風設備多，投資較大。分區(qū)通風適用范圍：（1）礦體埋藏線分散，有現成井筒可供利用。 （2）礦體走向長，通風網絡過于復雜的礦井。 （3）圍巖或礦石有自燃發(fā)火可能的礦井。分區(qū)通風的區(qū)域劃分：礦體分區(qū)、中段分區(qū)、采區(qū)分區(qū)、通風分區(qū)。中央式：進、回風井集中布置在礦體中部或一端，新風由進風

38、井進入礦井，污風折返至回風井排出的，稱中央式。對角式：進、回風井沿礦床走向或環(huán)繞礦床周圍分散布置，新風由進風井進入礦井沖洗工作面后，污風徑直流向回風井排出的，稱為對角式。在金屬礦中得到廣泛利用。混合式：采用對角式和中央式混合布置的，稱為混合式。中央式布置方案：（1）進、回風井均布置在礦床走向中央，且互相靠近。 （2）進、回風井均集中布置在礦床走向的一端。中央式特點：基建費用少，投產快，地基面筑屋集中。適用于礦體走向不長，要求盡早投產，或礦體端部尚未探測或端部地形等條件不宜安裝主扇的礦井。對角式布置方案：（1）進風井在礦床走向一側，回風井在礦床另一側（單翼對角）。 （2）進風井布置在礦走向一端，

39、在礦床走向的另一端或沿走向分別布置幾個回風井。 （3）進風井在礦床走向中央，在走向的兩端各設一回風井，或在礦床走向中央設回風井，在走向兩端各設一進風井（雙翼雙角式）。對角式特點：風流線路短，漏風少，排出的污風距場地較遠。主扇工作方式：抽出式、壓入式、混合式、多風機式。抽出式：主扇安裝在回風井口，整個礦井通風系統都處于低于當地大氣壓力的負壓狀態(tài)，當礦井與地面間存在漏風通道時，漏風從地面漏向礦內。抽出式特點：（1）風流控制設施設在回風段，不影響人行、運輸，管理方便。 （2）回風段壓力梯度高，有利于污風迅速排走。 （3）回風系統不嚴密時，易造成短路吸風現象。 （4）對北方入風井防凍不利。 （5）礦風

40、流經主扇，對主扇腐蝕嚴重。抽出式適用條件：（1）只要能形成一個完整的回風系統，一般都可使用。 （2）平原地帶或丘陵地帶的深部礦井，或采用崩落法回采但覆蓋巖層薄、透氣性強的礦井。壓入式：主扇安裝在回風井口，整個通風系統都處于高于當地大氣壓力的正壓狀態(tài)，礦井地面漏風是從礦內漏向礦外。壓入式特點：（1）風流控制設施安設在入風段，影響人行、運輸。 （2）回風段壓力梯度低，對排煙不利。 （3）入風段漏風嚴重。 （4）有利于井口防凍。壓入式適用條件：（1）難以維護一個完整的回風系統。 （2）礦井有專用入風巷，能將新鮮風流直接送往作業(yè)區(qū)。 （3）采用崩落法回采且覆蓋巖層薄，透氣性強，采用抽出式通風不能控制漏

41、風的礦井。 （4）礦石或巖層含放射性元素，為了抑制氡及其子體向外擴散?；旌鲜剑海?）一風機在入風井口作壓入式工作，另一風機在回風井口作抽出式工作。 （2）通風系統的進風部分均處于正壓狀態(tài)，回風部分處于負壓，工作面大致處于中間，其正壓或負壓均不大，因而，采空區(qū)通連地表的漏風較小?；旌鲜教攸c：漏風少，排煙快，不易受干擾；使用的設備多?；旌鲜竭m用條件：礦內與外部溝通多的礦井；有自燃發(fā)火危險的礦山，防止漏風；防凍。主扇安裝在地面（1）優(yōu)點：井下發(fā)生火災易實現反風；大爆破沖擊波或井下其它災害不易使主扇收到破壞。 （2）缺點：井口密閉和主扇安裝的短路漏風較大；當工作面距主扇很遠時，沿途漏風量大；當地形條件

42、復雜時，地面主扇的安裝費用高，且安全收到威脅。主扇安裝在井下（1）優(yōu)點：主扇裝置的漏風較少；有效風量率較高；可同時利用多井進風和多井回風，降低礦井通風阻力和減少密閉工作。 （2）缺點：安裝、檢修不便；易受井下大爆破或其他災害的破壞；井下發(fā)生火災時，可能煙火侵入主扇機房而不能實現反風。中段通風網路：聯結進風井和回風井的通風干線，它由中段進風道、中段回風道、礦井總回風道和集中回風天井等巷道聯結而成。中段進風道：通常是中段運輸道必要時也可開鑿專用進風道。中段回風道：通常是利用中上段已結束作業(yè)的運輸道，必要時也可設專用回風道。總回風道和集中回風天井：總回風道匯集各中段回風道的污風；而各中段的污風又是通

43、過各中段的集中回風天井輸送的。階梯式網路特點：是利用中上段已結束生產的部分運輸巷道作本中段回風道，可適應中上段超前回采的情況。階梯式通風網路的受限條件：必須嚴格遵守開采順序，即上中段一定要保證超前下中段。棋盤式網路特點：利用上部已結束的生產中段運輸平巷作總回風道，下部各生產中段每隔一定距離布置通風天井，井用風橋跨過各運輸中段與總回風道聯通。只有一個總回風平巷，各中段的污風均通過貫穿各中段的回風天井送入總回風道。專用天井多，通風構筑物多。梳式網路特點：是每一個中段水平開掘雙巷，一條進風，一條回風。新風由穿脈進入采場，污風由穿脈送到回風巷。梳式通風網路缺陷：工程量大，入、回風相距很近，密閉不嚴，容

44、易漏風。上下間隔式網路特點：是兩個中段共設立一條回風道，上中段下行回風，下中段上行回風。能解決上、下中段污風串聯問題，但部分工作面采用下向風流，風流較難管理。采場通風類型：無耙道水平的采場通風，有耙道水平的采場通風，無底柱分段崩落法采場通風。局部通風：無底柱分段崩落法由于采掘作業(yè)均在獨頭巷道中，依靠局扇和風筒將進路聯絡道中的風流引入回采進路，為此，必須保證進路聯絡道中有較強主風流。爆堆通風：回采進路的通風不依靠局扇，而是利用主扇或輔扇的風壓，將回采工作面的煙塵引向回采進路礦巖的爆堆，污風通過崩落覆巖排出地表。當地表不崩落時，利用抽出式主扇在爆堆中形成負壓，使污風通過爆堆排入礦井主回風井巷。這種

45、通風方法叫爆堆通風。爆堆通風適用范圍：適用于礦巖堅硬，不含泥沙，遇水不泥化，無粘結性。礦巖塊度適中，且較均勻，透氣性好。通風構筑物：用來引導風流、遮斷風流和控制風量的裝置。 通風構筑物分類：（1）一類是通過風流的通風構筑物，包括主扇風硐、反風裝置、風橋、導風板、調節(jié)風窗和風幛。（2）另一類是遮斷風流的通風構筑物，包括擋風墻和風門等。 主扇風硐：風硐是主扇和風井間的一段聯絡道，風硐設計、施工最重要的一個問題就是要降低風硐阻力和減少風硐的漏風，因為通過風硐的風量大，而且風硐內外壓差也很大。 擴散器和擴散塔：風機出風口外聯接一段斷面逐漸擴大的風筒；擴散器后面的方形風硐和排風彎管；作用都是為了降低風機

46、的出口動壓損失。 風橋：當通風系統中進風道與回風道需水平交叉時，為使進風和回風互相隔開需要構筑風橋。 風橋的形式：（1）繞道式風橋：開鑿在巖石里，最堅固耐用，漏風少。 （2）混凝土風橋：結構緊湊，比較堅固。 （3）鐵筒風橋：可在次要風路中使用。 三種風橋圖解： 導風板：（1）降阻引風板：在過風量較大的巷道直角轉彎處，為降低通風阻力，可用鐵板制成機翼形成普通弧形導風板，減少風流沖擊的能量損失。 （2）引風導風板：壓入式通風的礦井，為防止井底車場漏風，在入風石門與中段沿脈巷道交叉處，安設引導風流的導風板，利用風流動壓的方向性，改變風流分配狀況，提高礦井有效風量率。 （3）匯流導風板：在三岔口巷道中

47、，當兩股風流對頭相遇匯合在一起時，可安裝匯流導風板，減少風流相遇時的沖擊能量損失。 調節(jié)風窗：是從增加巷道局部阻力的方式調節(jié)巷道風量的通風構筑物，通過窗口面積的大小來改變礦井的風量。壓入式設在中段進風道；抽出式設在各中段回風道。 縱向風障：是沿巷道長度方向砌筑的風墻，它將一個巷道隔成兩個格間，一格進風，另一格回風。 密閉：密閉是隔斷風流的構筑物。設置在需隔斷風流、也不需要通車、行人的巷道中。密閉的結構隨服務年限的不同而分為兩類：（1）臨時密閉：常用木板、木段等修筑，并用石灰、黃泥抹面。 （2）永久密閉：常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。 風門：風門是礦井通風系統中既要隔斷風流又要讓行人、運輸通過的通風構筑物。 風門安設地點：在行人或通車不多的地方，可構筑普通風門。在行人、通車比較頻繁的主要運輸道上，應構筑自動風門。 設置風門的要求：（1）每組風門不少于兩道，通車風門間距不小于一列車長