局部通風(fēng)-課件

第六章局部通風(fēng)第六章局部通風(fēng)1第一節(jié)局部通風(fēng)方法第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化第二節(jié)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算第三節(jié)局部通風(fēng)裝備第四節(jié)局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié)局部通風(fēng)方法第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化第二節(jié)掘21.上次課內(nèi)容回顧

1)、上次課所講的主要內(nèi)容風(fēng)量分配基本定律三大定律(阻力定律、節(jié)點(diǎn)風(fēng)量平衡定律、回路風(fēng)壓平衡定律)、網(wǎng)絡(luò)圖及網(wǎng)絡(luò)特性(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)、角聯(lián)及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò))、網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)分析(井巷風(fēng)阻變化規(guī)律、風(fēng)流的穩(wěn)定性及影響因素)、礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)(局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、全礦井風(fēng)量調(diào)節(jié))、計(jì)算機(jī)解算復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。2)、能解決的實(shí)際問(wèn)題（1）繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；（2）進(jìn)行礦井內(nèi)風(fēng)量調(diào)節(jié)；（3）礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方面的課題；

1.上次課內(nèi)容回顧3本章的主要內(nèi)容：1、局部通風(fēng)方法壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)，2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、炸藥等3、局部通風(fēng)裝備風(fēng)筒種類(lèi)、阻力、漏風(fēng)、安裝；局部通風(fēng)機(jī)性能、聯(lián)合運(yùn)行4、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、步驟5、掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化本章的重點(diǎn)與難點(diǎn)：局部通風(fēng)方法、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本章的主要內(nèi)容：4概述無(wú)論是新建、擴(kuò)建或生產(chǎn)礦井，都需要開(kāi)拓大量的井巷工程，以便準(zhǔn)備新的采區(qū)和工作面。為排除自煤巖體涌出的有害氣體和爆破產(chǎn)生的炮煙與煤塵，就需對(duì)之進(jìn)行通風(fēng)。利用局部通風(fēng)機(jī)或主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓對(duì)井下獨(dú)頭巷道(只有一個(gè)出口的巷道)進(jìn)行通風(fēng)的方法稱(chēng)為局部通風(fēng)（又稱(chēng)掘進(jìn)通風(fēng)）。第一節(jié)局部通風(fēng)方法

通常局部通風(fēng)方法有：自然通風(fēng)、局部通風(fēng)式通風(fēng)、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)，其中局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)最常用。一、自然通風(fēng)由于各種自然因素（其中主要是溫差）促成空氣流動(dòng)稱(chēng)為自然通風(fēng)。在豎井開(kāi)鑿初期常采用這種方法。在冬季巖溫高于氣溫，空氣與巖壁進(jìn)行熱交換，使靠近井壁的空氣溫度高于井筒中心氣溫，因而形成了靠近中壁氣流上升和井筒中心氣流下降的自然通風(fēng)現(xiàn)象。

概述5

在夏季相反。

《規(guī)程》規(guī)定：井下巷道不得采用擴(kuò)散通風(fēng)。擴(kuò)散通風(fēng)就是利用空氣的自然擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)掘進(jìn)地點(diǎn)通風(fēng)。二、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)利用局部通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱(chēng)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，它是目前局部通風(fēng)最主要的方法。常用通風(fēng)方式：壓入、抽出和混合式。1.壓入式

布置方式：局部通風(fēng)機(jī)及其附屬裝置安裝在離掘進(jìn)巷道口10m以外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，將新鮮風(fēng)流輸入到工作面，污濁空氣沿巷道排出。

≥10m在夏季相反?！?0m6新鮮風(fēng)流出風(fēng)筒形成的射流屬于末端封閉的有限貼壁射流。氣流出風(fēng)筒后，自流斷面逐漸擴(kuò)張，直至達(dá)到最大值，此段稱(chēng)為擴(kuò)張段，用Le表示；然后，射流斷面逐漸減小，直到為零，此段稱(chēng)為收縮段，用La表示。從風(fēng)筒出口至射流反向的最遠(yuǎn)距離（即擴(kuò)張段和收縮段總長(zhǎng)）稱(chēng)射流有效射程，用Ls表示。在巷道條件下，Ls的大小一般有：

式中S——巷道斷面,m2。從圖中可看出，要排除炮煙及有毒有害氣體，風(fēng)筒出口與工作面的距離應(yīng)不超過(guò)有效射程。LeLaLsLv新鮮風(fēng)流出風(fēng)筒形成的射流屬于末端封閉的有限貼壁射流。7

其炮煙排出過(guò)程分為：工作面迎頭區(qū)、巷道排煙過(guò)程。

(1)工作面頭區(qū)的排煙過(guò)程如圖示，工作面迎頭區(qū)（自風(fēng)筒出口到掘進(jìn)工作面的空間），在迎頭區(qū)內(nèi)，風(fēng)筒出口射流與炮煙發(fā)生摻混合后沿著風(fēng)流向外推移。(2)巷道排煙過(guò)程。炮煙在巷道向外推移過(guò)程中，形成沿風(fēng)流方向的炮煙波。

對(duì)一巷道中任一斷面，炮煙波到達(dá)后，炮煙濃度逐漸增大，達(dá)到最大值后，又逐漸降低。

LeLaLsLv其炮煙排出過(guò)程分為：工作面迎頭區(qū)、巷道排煙過(guò)程。LeLa8

特點(diǎn)：（１）局扇及電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中；（２）有效射程遠(yuǎn)，工作面風(fēng)速大，排煙效果好；（３）可使用柔性風(fēng)筒，使用方便；（４）由于Ｐ內(nèi)＞Ｐ外，風(fēng)筒漏風(fēng)對(duì)巷道排污有一定作用。

要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)；（２）局扇入口與掘進(jìn)巷道距離大于10m；（３）風(fēng)筒出口至工作面距離小于Ls。

回

風(fēng)

上

山

進(jìn)

風(fēng)

上

山

特點(diǎn)：（１）局扇及電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中；回風(fēng)上92.抽出式

布置方式：局部通風(fēng)機(jī)安裝在離掘進(jìn)頭巷道10m以外的回風(fēng)側(cè)，新鮮風(fēng)流經(jīng)過(guò)，污濁空氣由風(fēng)筒排出。

有效吸程Le:風(fēng)筒吸口吸入空氣的作用范圍，在巷道邊界條件下，其一般計(jì)算式為：式中S——巷道斷面，m2。Le≥10m2.抽出式Le≥10m10特點(diǎn)：（１）新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，勞動(dòng)條件好；（２）污風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)；（３）有效吸程小，延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，排煙效果不好；（４）不能使用柔性風(fēng)筒。

特點(diǎn)：（１）新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，勞動(dòng)條件好；113、壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)比較

Le

壓入式通風(fēng)抽出式通風(fēng)安全性（污風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)）有效射程與有效吸程掘進(jìn)巷道涌出瓦斯井巷空氣清新程度風(fēng)筒運(yùn)送方便程度及成本當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采用壓入式通風(fēng)；而當(dāng)以排除粉塵為主的井筒掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式通風(fēng)。突出礦井嚴(yán)禁采用抽出式或混合式。（2019規(guī)程）3、壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)比較Le壓入式通風(fēng)抽出式通風(fēng)安124.混合式通風(fēng)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,按局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的布設(shè)位置，分為:長(zhǎng)壓短抽、長(zhǎng)抽短壓和長(zhǎng)抽長(zhǎng)壓。1)長(zhǎng)抽短壓（前壓后抽）

工作面的污風(fēng)由壓入式風(fēng)筒壓入的新風(fēng)予以沖淡和稀釋?zhuān)沙槌鍪斤L(fēng)筒排出。其中抽出式風(fēng)筒須用剛性風(fēng)筒或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，若采用柔性風(fēng)筒，可將抽出式局部通風(fēng)機(jī)移至風(fēng)筒入風(fēng)口，改為壓出式，由里向外排污風(fēng)。10m10m≥10m≥10m4.混合式通風(fēng)10m10m≥10m≥10m132)長(zhǎng)壓短抽(前抽后壓)工作方式：新鮮風(fēng)流經(jīng)壓入式長(zhǎng)風(fēng)筒送入工作面,工作面污風(fēng)經(jīng)抽出式通風(fēng)除塵系統(tǒng)凈化,被凈化后的風(fēng)流沿巷道排出?；旌鲜酵L(fēng)的主要特點(diǎn)：a、大斷面長(zhǎng)距離巖巷掘進(jìn)通風(fēng)的較好方式；b、主要缺點(diǎn)是降低了壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的風(fēng)量，當(dāng)掘進(jìn)巷道斷面大時(shí),風(fēng)速就更小,則此段巷道頂板附近易形成瓦斯層狀積聚。≥10m≥10m2)長(zhǎng)壓短抽(前抽后壓)≥10m≥10m145.可控循環(huán)通風(fēng)(Page158)當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量大于全風(fēng)壓供給設(shè)置通風(fēng)機(jī)巷道的風(fēng)量時(shí)，則部分由局部用風(fēng)地點(diǎn)排出的污濁風(fēng)流，會(huì)再次經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)送往用風(fēng)地點(diǎn)，故稱(chēng)其為循環(huán)風(fēng)。循環(huán)通風(fēng)方式：循環(huán)通風(fēng)分為摻有適量外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)和不摻有外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)。前者即為可控制循環(huán)通風(fēng)，也稱(chēng)為開(kāi)路循環(huán)通風(fēng)；后者稱(chēng)為閉路循環(huán)通風(fēng)。5.可控循環(huán)通風(fēng)(Page158)15在煤礦掘進(jìn)通風(fēng)中當(dāng)使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，因既無(wú)任何出口，也無(wú)法除去這些氣體，在封閉的循環(huán)區(qū)域中的污染物濃度必然會(huì)越來(lái)越大。因此，《規(guī)程》中規(guī)定，煤礦開(kāi)采中嚴(yán)禁采用閉路循環(huán)通風(fēng)。

可控循環(huán)通風(fēng)是由英國(guó)學(xué)者S.J.LEACH和A.SLACK研究提出，七十年初在英國(guó)開(kāi)始應(yīng)用。之后，包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家也相繼對(duì)可控循環(huán)通風(fēng)進(jìn)行了研究和應(yīng)用。如果循環(huán)通風(fēng)是在一個(gè)敞開(kāi)的區(qū)域內(nèi)，且連續(xù)不斷地有適量的新鮮風(fēng)流摻入到循環(huán)風(fēng)流中,經(jīng)理論與實(shí)踐證明，這部分有控制的循環(huán)風(fēng)流中的污染物濃度僅僅取決于該地區(qū)內(nèi)污染物的產(chǎn)生率及流過(guò)該地區(qū)的新鮮風(fēng)量的大小，故循環(huán)區(qū)域中任何地點(diǎn)的污染物濃度，都不會(huì)無(wú)限制地增大，而是趨于某一限值。

在煤礦掘進(jìn)通風(fēng)中當(dāng)使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，因既無(wú)任何出口16

在低瓦斯礦中，當(dāng)采掘工作面位于礦井的邊遠(yuǎn)地區(qū)，原有通風(fēng)系統(tǒng)不能保證按需供風(fēng)，而該地區(qū)的回風(fēng)的風(fēng)質(zhì)又比較好時(shí)，可以在局部通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)、回風(fēng)之間安置通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備，對(duì)回風(fēng)進(jìn)行合理循環(huán)控制加以再利用，以增加用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際風(fēng)量。此種通風(fēng)方法稱(chēng)為可控循環(huán)風(fēng)。

循環(huán)率：(Qc循環(huán)風(fēng)量，Q工作面風(fēng)量，工作面瓦斯涌出量為q1，)

回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛龋篞cQ循環(huán)風(fēng)機(jī)在低瓦斯礦中，當(dāng)采掘工作面位于礦井的邊遠(yuǎn)地區(qū)，原有通17可控循環(huán)局部通風(fēng)優(yōu)點(diǎn):

(1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時(shí),掘進(jìn)巷道風(fēng)流循環(huán)區(qū)內(nèi)側(cè)的風(fēng)速較高，避免了瓦斯層狀積聚,同時(shí)也降低了等效溫度，改善了掘進(jìn)巷道中的氣候條件。(2)當(dāng)在局部通風(fēng)機(jī)前配置除塵器時(shí)，可降低礦塵濃度。(3)在供給掘進(jìn)工作面相同風(fēng)量條件下，可降低通風(fēng)能耗。缺點(diǎn)：(1)由于流經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)流中含有一定濃度的瓦斯與粉塵，因此，必須研制新型防爆除塵風(fēng)機(jī)。(２)循環(huán)風(fēng)流通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的加熱,再返回掘進(jìn)工作面，使風(fēng)溫上升。(3)當(dāng)工作面附近發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙流會(huì)返回掘進(jìn)工作面，故安全性差，抗災(zāi)能力弱，災(zāi)變時(shí)有循環(huán)風(fēng)流通過(guò)的風(fēng)機(jī)應(yīng)立即進(jìn)行控制,停止循環(huán)通風(fēng),恢復(fù)常規(guī)通風(fēng)?？煽匮h(huán)局部通風(fēng)優(yōu)點(diǎn):18三、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)全風(fēng)壓通風(fēng)是利用礦井主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)施把主導(dǎo)風(fēng)流的新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面。其通風(fēng)量取決于可利用的風(fēng)壓和風(fēng)路風(fēng)阻。按其導(dǎo)風(fēng)設(shè)施不同可分為：1.風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)在巷道內(nèi)設(shè)置擋風(fēng)墻截?cái)嘀鲗?dǎo)風(fēng)流，用風(fēng)筒把新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面，污濁空氣從獨(dú)頭掘進(jìn)巷道中排出。特點(diǎn)：此種方法輔助工程量小，風(fēng)筒安裝、拆卸比較方便，通常用于需風(fēng)量不大的短巷掘進(jìn)通風(fēng)中。三、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)19２.平行巷道導(dǎo)風(fēng)在掘進(jìn)主巷的同時(shí)，在附近與其平行掘一條配風(fēng)巷，每隔一定距離在主、配巷間開(kāi)掘聯(lián)絡(luò)巷，形成貫穿風(fēng)流，當(dāng)新的聯(lián)絡(luò)巷溝通后，舊聯(lián)絡(luò)巷即封閉。兩條平行巷道的獨(dú)頭部分可用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)，巷道的其余部分用主巷進(jìn)風(fēng)，配巷回風(fēng)。

特點(diǎn)：此方法常用于煤巷掘進(jìn)，尤其是厚煤層的采區(qū)巷道掘進(jìn)中，當(dāng)運(yùn)輸、通風(fēng)等需要開(kāi)掘雙巷時(shí)。此法也常用于解決長(zhǎng)巷掘進(jìn)獨(dú)頭通風(fēng)的困難。

２.平行巷道導(dǎo)風(fēng)在掘進(jìn)主巷的同時(shí)，在附近與其平行203.鉆孔導(dǎo)風(fēng)離地表或鄰近水平較近處掘進(jìn)長(zhǎng)巷反眼或上山時(shí)，可用鉆孔提前溝通掘進(jìn)巷道，以便形成貫穿風(fēng)流。這種通風(fēng)方法曾被應(yīng)用于煤層上山的掘進(jìn)通風(fēng)，取得了良好排瓦斯效果。4.風(fēng)幛導(dǎo)風(fēng)在巷道內(nèi)設(shè)置縱向風(fēng)幛，把風(fēng)幛上游一側(cè)的新風(fēng)引入掘進(jìn)工作面，清洗后的污風(fēng)從風(fēng)幛下游一側(cè)排出。這種導(dǎo)風(fēng)方法，構(gòu)筑和拆除風(fēng)幛的工程量大。適用于短距離或無(wú)其它好方法可用時(shí)采用。3.鉆孔導(dǎo)風(fēng)離地表或鄰近水平較近處掘進(jìn)長(zhǎng)巷反眼或上21四、引射器通風(fēng)利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓,通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱(chēng)引射器通風(fēng)。引射器通風(fēng)一般都采用壓入式。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)電氣設(shè)備，無(wú)噪音;還具有降溫、降塵作用;在煤與瓦斯突出嚴(yán)重的煤層掘進(jìn)時(shí)，用它代替局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，安全性較高。

缺點(diǎn)：風(fēng)壓低、風(fēng)量小、效率低，并存在巷道積水問(wèn)題。1引射器四、引射器通風(fēng)1引射器22第二節(jié)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算一、排除炮煙所需風(fēng)量1.壓入式通風(fēng)前蘇聯(lián)В.Н.沃洛寧公式，當(dāng)風(fēng)筒出口到工作面的距離Lop≤Ls＝(4～5)時(shí)，工作面所需風(fēng)量或風(fēng)筒出口的風(fēng)量應(yīng)為：

2.抽出式通風(fēng)前蘇聯(lián)В.Н.沃洛寧公式,當(dāng)風(fēng)筒末端至工作面的距離時(shí),工作面所需風(fēng)量或風(fēng)筒入口風(fēng)量應(yīng)為：

m3/minm3/min第二節(jié)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算m3/minm3/min232.混合式通風(fēng)在長(zhǎng)抽短壓混合式布置時(shí)，為防止循環(huán)風(fēng)和維持風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)具有最低的排塵或稀釋瓦斯風(fēng)速，則抽出式風(fēng)筒的吸風(fēng)量應(yīng)大于壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量,即

式中Ｑpc按壓入式風(fēng)量計(jì)算。二、排除瓦斯所需風(fēng)量在有瓦斯涌出的巷道掘進(jìn)工作面內(nèi)，其所需風(fēng)量應(yīng)保證巷道內(nèi)任何地點(diǎn)瓦斯?jié)舛炔怀?，其值可按下式?jì)算：2.混合式通風(fēng)24三、排除礦塵所需風(fēng)量風(fēng)流的排塵風(fēng)量可按下式計(jì)算：四、按風(fēng)速驗(yàn)算風(fēng)量巖巷按最低風(fēng)速0.15m/s，或風(fēng)量Q9S(m3/min);半煤巖巷和煤巷按不能形成瓦斯層的最低風(fēng)速0.25m/s，或Q15S(m3/min);驗(yàn)算。

在實(shí)際工作中，一般按通風(fēng)的主要任務(wù)來(lái)計(jì)算風(fēng)量；如大量瓦斯涌出的巷道，則按瓦斯因素來(lái)計(jì)算；無(wú)瓦斯涌出的巖巷，則按炮煙和礦塵因素計(jì)算；綜掘煤巷按礦塵和瓦斯因素計(jì)算。三、排除礦塵所需風(fēng)量25第三節(jié)局部通風(fēng)裝備

局部通風(fēng)裝備是由局部通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備、風(fēng)筒及其附屬裝置組成。一、風(fēng)筒風(fēng)筒是最常見(jiàn)的導(dǎo)風(fēng)裝置。對(duì)風(fēng)筒的基本要求是漏風(fēng)小、風(fēng)阻小、重量輕、拆裝簡(jiǎn)便。1.風(fēng)筒種類(lèi)風(fēng)筒按其材料力學(xué)性質(zhì)可分為剛性和柔性?xún)煞N。

剛性風(fēng)筒是用金屬板或玻璃鋼材制成。玻璃鋼風(fēng)筒比金屬風(fēng)筒輕便、抗酸、堿腐蝕性強(qiáng)、摩擦阻力系數(shù)小。

柔性風(fēng)筒是應(yīng)用更廣泛的一種風(fēng)筒，通常用橡膠、塑料制成。其最大優(yōu)點(diǎn)是輕便，可伸縮、拆裝運(yùn)搬方便。2.風(fēng)筒接頭

剛性風(fēng)筒一般采用法蘭盤(pán)連接方式。柔性風(fēng)筒的接頭方式有插接、單反邊接頭、雙反邊接頭、活三環(huán)多反邊接頭、羅圈接頭等多種形式。第三節(jié)局部通風(fēng)裝備26一、風(fēng)筒

3.風(fēng)筒的阻力計(jì)算公式參見(jiàn)第三章。摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)選取見(jiàn)書(shū)P122頁(yè)。

同直徑的剛性風(fēng)筒的值可視為常數(shù)。

柔性風(fēng)筒和帶剛性骨架的柔性風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù)均與其壁面承受風(fēng)壓關(guān)系。柔性風(fēng)筒隨壓入式通風(fēng)風(fēng)壓的提高而膨脹，其值減小。帶剛性骨架的塑料風(fēng)筒的值，隨抽出式通風(fēng)負(fù)壓的增大而略有增大。

金屬風(fēng)筒用法蘭盤(pán)連接時(shí)，內(nèi)壁較光滑時(shí)，風(fēng)筒接頭局部阻力系數(shù)可以忽略不計(jì)。柔性風(fēng)筒的接頭套圈向內(nèi)凸出，風(fēng)壓大，風(fēng)筒壁膨脹，則套圈向內(nèi)凸出越多，其接頭阻力系數(shù)也越大。風(fēng)筒拐彎局部阻力系數(shù)，可按拐彎角度來(lái)計(jì)算。壓入式，風(fēng)筒出口局部阻力系數(shù)為1，抽出式通風(fēng)時(shí)，完全修圓的風(fēng)筒入口的局部阻力系數(shù)為0.1，不加修圓的直角入口為0.5～0.6。在實(shí)際中，整列、風(fēng)筒的風(fēng)阻除與長(zhǎng)度和接頭有關(guān)，而與風(fēng)筒的吊掛管理質(zhì)量密切相關(guān)，一般采用實(shí)測(cè)風(fēng)筒百米風(fēng)阻作為衡量風(fēng)量管理質(zhì)量和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的依據(jù)。一、風(fēng)筒274.風(fēng)筒漏風(fēng)

剛性風(fēng)筒風(fēng)筒的漏風(fēng)，主要發(fā)生在接頭處，柔性風(fēng)筒不僅接頭而且全長(zhǎng)的壁面和縫合針眼都有漏風(fēng)，故風(fēng)筒漏風(fēng)屬連續(xù)的均勻漏風(fēng)。因此，應(yīng)用始末端風(fēng)量的幾何平均值作為風(fēng)筒的風(fēng)量Q,即：

，m3/min

式中局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qa與風(fēng)筒出口風(fēng)量Qh不等，Qa與Qh之差就是風(fēng)筒的漏風(fēng)量Ql，1)漏風(fēng)率風(fēng)筒漏風(fēng)量占局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為風(fēng)筒漏風(fēng)率ηl。ηl雖能反映風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，但不能作為對(duì)比指標(biāo)。故常用百米漏風(fēng)率ηl100表示：ηl100＝ηl/L×100式中：L為風(fēng)簡(jiǎn)長(zhǎng)度。4.風(fēng)筒漏風(fēng)282)有效風(fēng)量率掘進(jìn)工作面風(fēng)量占局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為有效風(fēng)量率pe。3)漏風(fēng)系數(shù)風(fēng)筒有效風(fēng)量率的倒數(shù)稱(chēng)為風(fēng)筒漏風(fēng)系數(shù)pq。

金屬風(fēng)筒的pq值可按下式計(jì)算：

式中K——相當(dāng)于直徑為1m的金屬風(fēng)筒每個(gè)接頭的漏風(fēng)率。D——風(fēng)筒直徑,m;n——風(fēng)筒接頭數(shù),個(gè);L——風(fēng)筒全長(zhǎng),m。R0——每米長(zhǎng)風(fēng)筒的風(fēng)阻,N·s2/m8;2)有效風(fēng)量率29柔性風(fēng)筒的pq值：式中n——接頭數(shù)；ηj——個(gè)接頭的漏風(fēng)率。5、風(fēng)筒的安裝與管理1、適當(dāng)增大風(fēng)筒節(jié)長(zhǎng)，減少風(fēng)筒數(shù)目，降低風(fēng)筒局部風(fēng)阻和漏風(fēng)；2、改進(jìn)接頭方式，減少局部風(fēng)阻和漏風(fēng)；3、風(fēng)筒吊掛要平、直、穩(wěn)、緊，逢環(huán)必吊，缺環(huán)必補(bǔ)，防止急拐彎和突變；4、采用有接縫的風(fēng)筒時(shí)應(yīng)粘補(bǔ)或灌膠堵所有的針眼防止漏風(fēng)；5、每隔一段距離風(fēng)筒上安裝放水嘴，隨時(shí)放出風(fēng)筒中的凝結(jié)水；6、實(shí)行定期巡回檢查制，加強(qiáng)維護(hù)，發(fā)現(xiàn)破漏，及時(shí)修補(bǔ)，懸吊不平直及時(shí)調(diào)整；7、局部通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，要開(kāi)停幾次，防止因突然升壓而使風(fēng)筒脹裂或脫節(jié)。柔性風(fēng)筒的pq值：30三、局部通風(fēng)機(jī)井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的通風(fēng)機(jī)稱(chēng)為局部通風(fēng)機(jī)。

要求：體積小、風(fēng)壓高、效率高、噪聲低、性能可調(diào)、堅(jiān)固防爆。1.局部通風(fēng)機(jī)的種類(lèi)和性能

老型號(hào)的JBT系列軸流式局部通風(fēng)機(jī)(60年代研制)，效率60%～70%，噪聲達(dá)130～118dB(A)；低效率、低風(fēng)量、風(fēng)壓、高噪聲；

沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)BKJ66-11，效率最高達(dá)90%，與JBT相又，效率提高15%～30%，噪聲為98～99dB(A)，降低6～8dB(A)；

對(duì)旋性式軸流式局部通風(fēng)機(jī)(以湘潭平安電氣為優(yōu))；噪聲較小，效率較高，且高效區(qū)寬，可采用單級(jí)或雙級(jí)運(yùn)行。近年開(kāi)發(fā)研制了環(huán)保型風(fēng)機(jī)，如SCF-6型濕式除塵風(fēng)機(jī)(鎮(zhèn)江煤礦專(zhuān)用設(shè)備廠)、SBF66-1型水力局部通風(fēng)機(jī)(唐山煤科分院研制)。

三、局部通風(fēng)機(jī)312、局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)

(1)局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)

當(dāng)在通風(fēng)距離長(zhǎng)、風(fēng)筒風(fēng)阻大，一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不能保證掘進(jìn)需風(fēng)量時(shí)，可采用兩臺(tái)或多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)。串聯(lián)的方式有集中串聯(lián)和間隔串聯(lián)。(2)局部通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作

當(dāng)風(fēng)筒風(fēng)阻不大，用一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)不足時(shí)，可采用。＋集中串聯(lián)＋＋間隔串聯(lián)＋－＋風(fēng)機(jī)間距過(guò)遠(yuǎn)2、局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)＋集中串聯(lián)＋＋間隔串聯(lián)＋－＋風(fēng)機(jī)間距過(guò)32第四節(jié)局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

(1)礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；(2)局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)。(3)盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)。(4)壓入式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型。(5)當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿(mǎn)足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。第四節(jié)局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)33二、局部通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟(1)確定局部通風(fēng)系統(tǒng)，繪制掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖。(2)按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離，選擇風(fēng)筒類(lèi)型與直徑；(3)計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)筒出口風(fēng)量；(4)按掘進(jìn)巷道通風(fēng)長(zhǎng)度變化，分階段計(jì)算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力;(5)按計(jì)算所得局部通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇局部通風(fēng)機(jī)；(6)按礦井災(zāi)害特點(diǎn)，選擇配套安全技術(shù)裝備。二、局部通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟34（一）風(fēng)筒的選擇

選用風(fēng)簡(jiǎn)要與局部通風(fēng)機(jī)選型一并考慮，其原則是：(1)風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿(mǎn)足工作面通風(fēng)的要求;(2)在巷道斷面容許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)簡(jiǎn)，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗。一般來(lái)說(shuō)，立井鑿井時(shí)，選用600～1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃鋼風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度在200m以?xún)?nèi)，宜選用直徑為400mm的風(fēng)簡(jiǎn)，通風(fēng)長(zhǎng)度200～500m，宜選用直徑500mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度500～l000m，宣選用直徑800～1000m的風(fēng)筒。（一）風(fēng)筒的選擇35（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型已知，掘進(jìn)面需要的風(fēng)量和所采用的風(fēng)筒，求出風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，根據(jù)通風(fēng)阻力和風(fēng)量，選擇風(fēng)機(jī)。

1、確定局部通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)工作面需風(fēng)量Qa，風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qh，Pa漏風(fēng)系數(shù)

壓入式通風(fēng)時(shí)，hv0為出口動(dòng)能損失，局部通風(fēng)機(jī)全壓Ht，Rf為風(fēng)筒的總風(fēng)阻。抽出式通風(fēng)時(shí)，風(fēng)筒入口局部阻力系數(shù)ξ=0.5，則局部幾的靜壓Hs：（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型36（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型

2、選擇局部通風(fēng)機(jī)根據(jù)需要的Qa、Ht，值在各類(lèi)局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上，確定局部通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍，選擇長(zhǎng)期運(yùn)行效率較高的局部通風(fēng)機(jī)。

（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型37第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化據(jù)統(tǒng)計(jì)，掘進(jìn)工作面是易發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸和火災(zāi)事故作業(yè)地點(diǎn)，70年代，發(fā)生在掘進(jìn)面的瓦斯煤塵事故占47%，80%占83%。75%以上煤與瓦斯突出事故發(fā)生掘進(jìn)面。掘進(jìn)工作面產(chǎn)生事故的原因：(1)掘進(jìn)工作面是最先揭露煤層，它破壞了煤層中的瓦斯靜平衡狀態(tài)，使大量瓦斯從煤壁和頂板向巷道內(nèi)涌入。當(dāng)穿地質(zhì)構(gòu)造帶時(shí)，瓦斯涌出也會(huì)增大，因此，在掘進(jìn)工作面易形成瓦斯積聚超限。(2)掘進(jìn)工作面是依靠局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行獨(dú)頭巷道通風(fēng)的，其可靠性差，容易發(fā)生無(wú)計(jì)劃突然停電停風(fēng)，形成瓦斯積聚。(3)掘進(jìn)巷道斷面有限、空間狹窄，打眼放炮、機(jī)掘落煤、裝煤運(yùn)輸?shù)雀魃a(chǎn)環(huán)節(jié)均不斷地產(chǎn)生大量煤塵，若防塵效果不良，就會(huì)潛伏煤塵爆炸危險(xiǎn)。(4)掘進(jìn)巷道可燃物集中，有風(fēng)筒、電纜等，機(jī)電設(shè)備多，容易發(fā)生機(jī)電事故和違章放炮，從而形成多種火源，導(dǎo)致瓦斯煤塵爆炸，造成火災(zāi)。第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化據(jù)統(tǒng)計(jì)，掘進(jìn)工作面是38因此，掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化，對(duì)于保證掘進(jìn)工作面通風(fēng)安全可靠性具有重要意義。掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化是在治理瓦斯、煤塵、火災(zāi)等災(zāi)害的實(shí)踐中不斷發(fā)展起來(lái)的多種安全技術(shù)裝備，是預(yù)防與治理相結(jié)合的防止掘進(jìn)工作面瓦斯、煤塵爆炸與火災(zāi)等災(zāi)害的行之有效的綜合性安全措施。主要包括以下內(nèi)容：

因此，掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化，對(duì)于保證掘進(jìn)工作面通風(fēng)39一、保證局部通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)轉(zhuǎn)1·雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)換機(jī)和風(fēng)筒自動(dòng)倒風(fēng)裝置正常通風(fēng)時(shí)由專(zhuān)用開(kāi)關(guān)供電，使局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通風(fēng);一旦常用局部通風(fēng)機(jī)因故障停機(jī)時(shí)，電源開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換，備用風(fēng)機(jī)即刻啟動(dòng)，繼續(xù)供風(fēng)，從而保證了局部通風(fēng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于雙風(fēng)機(jī)共用一趟主風(fēng)筒，風(fēng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)倒臺(tái)，則連接兩風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒也必須能夠自動(dòng)倒風(fēng)。

一、保證局部通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)轉(zhuǎn)40風(fēng)筒自動(dòng)倒風(fēng)裝置有以下兩種結(jié)構(gòu):1)短節(jié)倒風(fēng)將連接常用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒一端的半圓與連接備用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒一端的半周膠粘、縫合在一起(其長(zhǎng)度為風(fēng)簡(jiǎn)直徑的1～2倍)，套入共用風(fēng)筒，并對(duì)接頭部進(jìn)行粘聯(lián)防漏風(fēng)處理，即可投入使用。常用風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用，連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒被吹開(kāi)，將與此并聯(lián)的備用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒緊壓在雙層風(fēng)筒段內(nèi)，關(guān)閉了備用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒。若常用風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，備用風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，則連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒被緊壓在雙層風(fēng)簡(jiǎn)段內(nèi)，關(guān)閉了常用風(fēng)機(jī)風(fēng)筒。從而達(dá)到自動(dòng)倒風(fēng)換流的目的。

風(fēng)筒自動(dòng)倒風(fēng)裝置有以下兩種結(jié)構(gòu):412)切換片倒風(fēng)在連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒與連接備用風(fēng)機(jī)的風(fēng)簡(jiǎn)之間平面夾粘一片長(zhǎng)度等于風(fēng)簡(jiǎn)直徑1.5～3.0倍、寬度大于0.5風(fēng)筒周長(zhǎng)的倒風(fēng)切換片，將其嵌套在共用風(fēng)簡(jiǎn)內(nèi)并膠粘在一起，經(jīng)防漏風(fēng)處理后便可投入使用。常用風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用，倒風(fēng)切換片將連接備用風(fēng)機(jī)的風(fēng)簡(jiǎn)關(guān)閉。若常用風(fēng)機(jī)停機(jī)，備用風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，則倒風(fēng)切換片又將連接常用風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒關(guān)閉，從而達(dá)到自動(dòng)倒風(fēng)換流的目的。

2)切換片倒風(fēng)42二·“三專(zhuān)二閉鎖”裝置

"三專(zhuān)"是指專(zhuān)用變壓器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、專(zhuān)用電纜，"兩閉鎖"則指風(fēng)、電閉鎖和瓦斯、電閉鎖。

其功能是:只有在局部通風(fēng)機(jī)正常供風(fēng)、掘進(jìn)巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)規(guī)定限值時(shí)，方能向巷道內(nèi)機(jī)電設(shè)備供電;當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，自動(dòng)切斷所控機(jī)電設(shè)備的電源;當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)規(guī)定限值時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)切斷瓦斯傳感器控制范圍內(nèi)的電源，而局部通風(fēng)機(jī)仍可照常運(yùn)轉(zhuǎn)。若局部通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)、停風(fēng)區(qū)內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^(guò)規(guī)定限值時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)便自行閉鎖，重新恢復(fù)通風(fēng)時(shí)，要人工復(fù)電，先送風(fēng)，當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档桨踩菰S值以下時(shí)才能送電。從而提高了局部通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)供風(fēng)的安全可靠性。二·“三專(zhuān)二閉鎖”裝置433·局部通風(fēng)機(jī)遙訊裝置其作用是監(jiān)視局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停運(yùn)行狀態(tài)。高瓦斯和突出礦井所用的局部通風(fēng)機(jī)要安設(shè)載波遙迅器，以便實(shí)時(shí)監(jiān)視其運(yùn)轉(zhuǎn)情況。4·積極推行使用局部通風(fēng)機(jī)消聲裝置其作用是降低局部通風(fēng)機(jī)機(jī)體內(nèi)部氣流沖擊產(chǎn)生的噪聲。3·局部通風(fēng)機(jī)遙訊裝置44三、加強(qiáng)瓦斯檢查和監(jiān)測(cè)

(1)安設(shè)瓦斯自動(dòng)報(bào)警斷電裝置，實(shí)現(xiàn)瓦斯遙測(cè)。當(dāng)掘進(jìn)巷道中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，通過(guò)低濃度瓦斯傳感器自動(dòng)報(bào)警;瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1·5%時(shí)，通過(guò)瓦斯斷電儀自動(dòng)斷電。高瓦斯和突出礦井要裝備瓦斯斷電儀或瓦斯遙測(cè)儀，對(duì)炮掘工作面迎頭5m內(nèi)和巷道冒頂處瓦斯積聚地點(diǎn)要設(shè)置便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，班組長(zhǎng)下井時(shí)也要隨身攜帶這種儀表，以便隨時(shí)檢查可疑地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛取?/p>

(2)放炮員配備瓦斯檢測(cè)器，堅(jiān)持“一炮三檢”，在掘進(jìn)作業(yè)的裝藥前、放炮前和放炮后都要認(rèn)真檢查放炮地點(diǎn)附近的瓦斯。

(3)實(shí)行專(zhuān)職瓦斯檢查員隨時(shí)檢查瓦斯制度。

三、加強(qiáng)瓦斯檢查和監(jiān)測(cè)45四、綜合防塵措施

掘進(jìn)巷道的礦塵來(lái)源，當(dāng)用鉆眼爆破法掘進(jìn)時(shí)，主要產(chǎn)生于鉆眼、爆破、裝巖工序，其中以鑿巖產(chǎn)塵量最高;當(dāng)用綜掘機(jī)掘進(jìn)時(shí)，切割和裝載工序以及綜掘機(jī)整個(gè)工作期間，礦塵產(chǎn)生量都很大。因此，要做到濕式煤電鉆打眼，爆破使用水炮泥，綜掘機(jī)內(nèi)外噴霧。要有完善的灑水除塵和滅火兩用的供水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)放炮噴霧、裝煤巖灑水和轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧，安設(shè)噴霧水幕凈化風(fēng)流，定期用預(yù)設(shè)軟管沖刷清潔巷道。從而達(dá)到減少礦塵的飛揚(yáng)各堆積。四、綜合防塵措施46五、防火防爆安全措施機(jī)電設(shè)備嚴(yán)格采用防爆型及安全火花型;局部通風(fēng)機(jī)、裝巖機(jī)和煤電鉆都要采用綜合保護(hù)裝置；移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備必須使用專(zhuān)用的不延燃性橡膠電纜;照明、通訊、信號(hào)和控制專(zhuān)用導(dǎo)線必須用橡套電纜。高瓦斯及突出礦井要使用乳化炸藥，逐步推廣屏蔽電纜和阻燃抗靜電風(fēng)簡(jiǎn)。六、隔爆與自救措施設(shè)置安全可靠的隔爆設(shè)施，所有人員必須攜帶自救器。煤與瓦斯突出礦井的煤巷掘進(jìn)，應(yīng)安設(shè)防瓦斯逆流災(zāi)害設(shè)施，如防突反向風(fēng)門(mén)、風(fēng)筒和水溝防逆風(fēng)裝置以及壓風(fēng)急救袋和避難碉室，并安裝直通地面調(diào)度室的電話。實(shí)施掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化的礦井，提高了礦井防災(zāi)和抗災(zāi)能力，降低了礦塵濃度與噪聲，改善了掘進(jìn)工作面的作業(yè)環(huán)境。五、防火防爆安全措施47本章小結(jié)1、本章的主要內(nèi)容1、局部通風(fēng)方法壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)，2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、炸藥等3、局部通風(fēng)裝備風(fēng)筒種類(lèi)、阻力、漏風(fēng)、安裝；

4、局部通風(fēng)機(jī)性能、聯(lián)合運(yùn)行5、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、步驟6、掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化2、重點(diǎn)

局部通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)方法、掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算、局部通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)本章小結(jié)1、本章的主要內(nèi)容483、解決的實(shí)際問(wèn)題1)采用何種局部通風(fēng)方法；2)局部通風(fēng)選型設(shè)計(jì)；3)礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)4、下章課所講內(nèi)容通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計(jì)5、作業(yè)

1、4、5、8、9、14、173、解決的實(shí)際問(wèn)題49第六章局部通風(fēng)第六章局部通風(fēng)50第一節(jié)局部通風(fēng)方法第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化第二節(jié)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算第三節(jié)局部通風(fēng)裝備第四節(jié)局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié)局部通風(fēng)方法第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化第二節(jié)掘511.上次課內(nèi)容回顧

1)、上次課所講的主要內(nèi)容風(fēng)量分配基本定律三大定律(阻力定律、節(jié)點(diǎn)風(fēng)量平衡定律、回路風(fēng)壓平衡定律)、網(wǎng)絡(luò)圖及網(wǎng)絡(luò)特性(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)、角聯(lián)及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò))、網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)分析(井巷風(fēng)阻變化規(guī)律、風(fēng)流的穩(wěn)定性及影響因素)、礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)(局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、全礦井風(fēng)量調(diào)節(jié))、計(jì)算機(jī)解算復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。2)、能解決的實(shí)際問(wèn)題（1）繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖；（2）進(jìn)行礦井內(nèi)風(fēng)量調(diào)節(jié)；（3）礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造方面的課題；

1.上次課內(nèi)容回顧52本章的主要內(nèi)容：1、局部通風(fēng)方法壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)，2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、炸藥等3、局部通風(fēng)裝備風(fēng)筒種類(lèi)、阻力、漏風(fēng)、安裝；局部通風(fēng)機(jī)性能、聯(lián)合運(yùn)行4、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、步驟5、掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化本章的重點(diǎn)與難點(diǎn)：局部通風(fēng)方法、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本章的主要內(nèi)容：53概述無(wú)論是新建、擴(kuò)建或生產(chǎn)礦井，都需要開(kāi)拓大量的井巷工程，以便準(zhǔn)備新的采區(qū)和工作面。為排除自煤巖體涌出的有害氣體和爆破產(chǎn)生的炮煙與煤塵，就需對(duì)之進(jìn)行通風(fēng)。利用局部通風(fēng)機(jī)或主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓對(duì)井下獨(dú)頭巷道(只有一個(gè)出口的巷道)進(jìn)行通風(fēng)的方法稱(chēng)為局部通風(fēng)（又稱(chēng)掘進(jìn)通風(fēng)）。第一節(jié)局部通風(fēng)方法

通常局部通風(fēng)方法有：自然通風(fēng)、局部通風(fēng)式通風(fēng)、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)，其中局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)最常用。一、自然通風(fēng)由于各種自然因素（其中主要是溫差）促成空氣流動(dòng)稱(chēng)為自然通風(fēng)。在豎井開(kāi)鑿初期常采用這種方法。在冬季巖溫高于氣溫，空氣與巖壁進(jìn)行熱交換，使靠近井壁的空氣溫度高于井筒中心氣溫，因而形成了靠近中壁氣流上升和井筒中心氣流下降的自然通風(fēng)現(xiàn)象。

概述54

在夏季相反。

《規(guī)程》規(guī)定：井下巷道不得采用擴(kuò)散通風(fēng)。擴(kuò)散通風(fēng)就是利用空氣的自然擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)掘進(jìn)地點(diǎn)通風(fēng)。二、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)利用局部通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱(chēng)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，它是目前局部通風(fēng)最主要的方法。常用通風(fēng)方式：壓入、抽出和混合式。1.壓入式

布置方式：局部通風(fēng)機(jī)及其附屬裝置安裝在離掘進(jìn)巷道口10m以外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，將新鮮風(fēng)流輸入到工作面，污濁空氣沿巷道排出。

≥10m在夏季相反?！?0m55新鮮風(fēng)流出風(fēng)筒形成的射流屬于末端封閉的有限貼壁射流。氣流出風(fēng)筒后，自流斷面逐漸擴(kuò)張，直至達(dá)到最大值，此段稱(chēng)為擴(kuò)張段，用Le表示；然后，射流斷面逐漸減小，直到為零，此段稱(chēng)為收縮段，用La表示。從風(fēng)筒出口至射流反向的最遠(yuǎn)距離（即擴(kuò)張段和收縮段總長(zhǎng)）稱(chēng)射流有效射程，用Ls表示。在巷道條件下，Ls的大小一般有：

式中S——巷道斷面,m2。從圖中可看出，要排除炮煙及有毒有害氣體，風(fēng)筒出口與工作面的距離應(yīng)不超過(guò)有效射程。LeLaLsLv新鮮風(fēng)流出風(fēng)筒形成的射流屬于末端封閉的有限貼壁射流。56

其炮煙排出過(guò)程分為：工作面迎頭區(qū)、巷道排煙過(guò)程。

(1)工作面頭區(qū)的排煙過(guò)程如圖示，工作面迎頭區(qū)（自風(fēng)筒出口到掘進(jìn)工作面的空間），在迎頭區(qū)內(nèi)，風(fēng)筒出口射流與炮煙發(fā)生摻混合后沿著風(fēng)流向外推移。(2)巷道排煙過(guò)程。炮煙在巷道向外推移過(guò)程中，形成沿風(fēng)流方向的炮煙波。

對(duì)一巷道中任一斷面，炮煙波到達(dá)后，炮煙濃度逐漸增大，達(dá)到最大值后，又逐漸降低。

LeLaLsLv其炮煙排出過(guò)程分為：工作面迎頭區(qū)、巷道排煙過(guò)程。LeLa57

特點(diǎn)：（１）局扇及電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中；（２）有效射程遠(yuǎn)，工作面風(fēng)速大，排煙效果好；（３）可使用柔性風(fēng)筒，使用方便；（４）由于Ｐ內(nèi)＞Ｐ外，風(fēng)筒漏風(fēng)對(duì)巷道排污有一定作用。

要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)；（２）局扇入口與掘進(jìn)巷道距離大于10m；（３）風(fēng)筒出口至工作面距離小于Ls。

回

風(fēng)

上

山

進(jìn)

風(fēng)

上

山

特點(diǎn)：（１）局扇及電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中；回風(fēng)上582.抽出式

布置方式：局部通風(fēng)機(jī)安裝在離掘進(jìn)頭巷道10m以外的回風(fēng)側(cè)，新鮮風(fēng)流經(jīng)過(guò)，污濁空氣由風(fēng)筒排出。

有效吸程Le:風(fēng)筒吸口吸入空氣的作用范圍，在巷道邊界條件下，其一般計(jì)算式為：式中S——巷道斷面，m2。Le≥10m2.抽出式Le≥10m59特點(diǎn)：（１）新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，勞動(dòng)條件好；（２）污風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)；（３）有效吸程小，延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，排煙效果不好；（４）不能使用柔性風(fēng)筒。

特點(diǎn)：（１）新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，勞動(dòng)條件好；603、壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)比較

Le

壓入式通風(fēng)抽出式通風(fēng)安全性（污風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)）有效射程與有效吸程掘進(jìn)巷道涌出瓦斯井巷空氣清新程度風(fēng)筒運(yùn)送方便程度及成本當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)時(shí)應(yīng)采用壓入式通風(fēng)；而當(dāng)以排除粉塵為主的井筒掘進(jìn)時(shí)，宜采用抽出式通風(fēng)。突出礦井嚴(yán)禁采用抽出式或混合式。（2019規(guī)程）3、壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)比較Le壓入式通風(fēng)抽出式通風(fēng)安614.混合式通風(fēng)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,按局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的布設(shè)位置，分為:長(zhǎng)壓短抽、長(zhǎng)抽短壓和長(zhǎng)抽長(zhǎng)壓。1)長(zhǎng)抽短壓（前壓后抽）

工作面的污風(fēng)由壓入式風(fēng)筒壓入的新風(fēng)予以沖淡和稀釋?zhuān)沙槌鍪斤L(fēng)筒排出。其中抽出式風(fēng)筒須用剛性風(fēng)筒或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，若采用柔性風(fēng)筒，可將抽出式局部通風(fēng)機(jī)移至風(fēng)筒入風(fēng)口，改為壓出式，由里向外排污風(fēng)。10m10m≥10m≥10m4.混合式通風(fēng)10m10m≥10m≥10m622)長(zhǎng)壓短抽(前抽后壓)工作方式：新鮮風(fēng)流經(jīng)壓入式長(zhǎng)風(fēng)筒送入工作面,工作面污風(fēng)經(jīng)抽出式通風(fēng)除塵系統(tǒng)凈化,被凈化后的風(fēng)流沿巷道排出?；旌鲜酵L(fēng)的主要特點(diǎn)：a、大斷面長(zhǎng)距離巖巷掘進(jìn)通風(fēng)的較好方式；b、主要缺點(diǎn)是降低了壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的風(fēng)量，當(dāng)掘進(jìn)巷道斷面大時(shí),風(fēng)速就更小,則此段巷道頂板附近易形成瓦斯層狀積聚?！?0m≥10m2)長(zhǎng)壓短抽(前抽后壓)≥10m≥10m635.可控循環(huán)通風(fēng)(Page158)當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量大于全風(fēng)壓供給設(shè)置通風(fēng)機(jī)巷道的風(fēng)量時(shí)，則部分由局部用風(fēng)地點(diǎn)排出的污濁風(fēng)流，會(huì)再次經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)送往用風(fēng)地點(diǎn)，故稱(chēng)其為循環(huán)風(fēng)。循環(huán)通風(fēng)方式：循環(huán)通風(fēng)分為摻有適量外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)和不摻有外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)。前者即為可控制循環(huán)通風(fēng)，也稱(chēng)為開(kāi)路循環(huán)通風(fēng)；后者稱(chēng)為閉路循環(huán)通風(fēng)。5.可控循環(huán)通風(fēng)(Page158)64在煤礦掘進(jìn)通風(fēng)中當(dāng)使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，因既無(wú)任何出口，也無(wú)法除去這些氣體，在封閉的循環(huán)區(qū)域中的污染物濃度必然會(huì)越來(lái)越大。因此，《規(guī)程》中規(guī)定，煤礦開(kāi)采中嚴(yán)禁采用閉路循環(huán)通風(fēng)。

可控循環(huán)通風(fēng)是由英國(guó)學(xué)者S.J.LEACH和A.SLACK研究提出，七十年初在英國(guó)開(kāi)始應(yīng)用。之后，包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家也相繼對(duì)可控循環(huán)通風(fēng)進(jìn)行了研究和應(yīng)用。如果循環(huán)通風(fēng)是在一個(gè)敞開(kāi)的區(qū)域內(nèi)，且連續(xù)不斷地有適量的新鮮風(fēng)流摻入到循環(huán)風(fēng)流中,經(jīng)理論與實(shí)踐證明，這部分有控制的循環(huán)風(fēng)流中的污染物濃度僅僅取決于該地區(qū)內(nèi)污染物的產(chǎn)生率及流過(guò)該地區(qū)的新鮮風(fēng)量的大小，故循環(huán)區(qū)域中任何地點(diǎn)的污染物濃度，都不會(huì)無(wú)限制地增大，而是趨于某一限值。

在煤礦掘進(jìn)通風(fēng)中當(dāng)使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，因既無(wú)任何出口65

在低瓦斯礦中，當(dāng)采掘工作面位于礦井的邊遠(yuǎn)地區(qū)，原有通風(fēng)系統(tǒng)不能保證按需供風(fēng)，而該地區(qū)的回風(fēng)的風(fēng)質(zhì)又比較好時(shí)，可以在局部通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)、回風(fēng)之間安置通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備，對(duì)回風(fēng)進(jìn)行合理循環(huán)控制加以再利用，以增加用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際風(fēng)量。此種通風(fēng)方法稱(chēng)為可控循環(huán)風(fēng)。

循環(huán)率：(Qc循環(huán)風(fēng)量，Q工作面風(fēng)量，工作面瓦斯涌出量為q1，)

回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛龋篞cQ循環(huán)風(fēng)機(jī)在低瓦斯礦中，當(dāng)采掘工作面位于礦井的邊遠(yuǎn)地區(qū)，原有通66可控循環(huán)局部通風(fēng)優(yōu)點(diǎn):

(1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時(shí),掘進(jìn)巷道風(fēng)流循環(huán)區(qū)內(nèi)側(cè)的風(fēng)速較高，避免了瓦斯層狀積聚,同時(shí)也降低了等效溫度，改善了掘進(jìn)巷道中的氣候條件。(2)當(dāng)在局部通風(fēng)機(jī)前配置除塵器時(shí)，可降低礦塵濃度。(3)在供給掘進(jìn)工作面相同風(fēng)量條件下，可降低通風(fēng)能耗。缺點(diǎn)：(1)由于流經(jīng)局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)流中含有一定濃度的瓦斯與粉塵，因此，必須研制新型防爆除塵風(fēng)機(jī)。(２)循環(huán)風(fēng)流通過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的加熱,再返回掘進(jìn)工作面，使風(fēng)溫上升。(3)當(dāng)工作面附近發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙流會(huì)返回掘進(jìn)工作面，故安全性差，抗災(zāi)能力弱，災(zāi)變時(shí)有循環(huán)風(fēng)流通過(guò)的風(fēng)機(jī)應(yīng)立即進(jìn)行控制,停止循環(huán)通風(fēng),恢復(fù)常規(guī)通風(fēng)?？煽匮h(huán)局部通風(fēng)優(yōu)點(diǎn):67三、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)全風(fēng)壓通風(fēng)是利用礦井主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)施把主導(dǎo)風(fēng)流的新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面。其通風(fēng)量取決于可利用的風(fēng)壓和風(fēng)路風(fēng)阻。按其導(dǎo)風(fēng)設(shè)施不同可分為：1.風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)在巷道內(nèi)設(shè)置擋風(fēng)墻截?cái)嘀鲗?dǎo)風(fēng)流，用風(fēng)筒把新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面，污濁空氣從獨(dú)頭掘進(jìn)巷道中排出。特點(diǎn)：此種方法輔助工程量小，風(fēng)筒安裝、拆卸比較方便，通常用于需風(fēng)量不大的短巷掘進(jìn)通風(fēng)中。三、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)68２.平行巷道導(dǎo)風(fēng)在掘進(jìn)主巷的同時(shí)，在附近與其平行掘一條配風(fēng)巷，每隔一定距離在主、配巷間開(kāi)掘聯(lián)絡(luò)巷，形成貫穿風(fēng)流，當(dāng)新的聯(lián)絡(luò)巷溝通后，舊聯(lián)絡(luò)巷即封閉。兩條平行巷道的獨(dú)頭部分可用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)，巷道的其余部分用主巷進(jìn)風(fēng)，配巷回風(fēng)。

特點(diǎn)：此方法常用于煤巷掘進(jìn)，尤其是厚煤層的采區(qū)巷道掘進(jìn)中，當(dāng)運(yùn)輸、通風(fēng)等需要開(kāi)掘雙巷時(shí)。此法也常用于解決長(zhǎng)巷掘進(jìn)獨(dú)頭通風(fēng)的困難。

２.平行巷道導(dǎo)風(fēng)在掘進(jìn)主巷的同時(shí)，在附近與其平行693.鉆孔導(dǎo)風(fēng)離地表或鄰近水平較近處掘進(jìn)長(zhǎng)巷反眼或上山時(shí)，可用鉆孔提前溝通掘進(jìn)巷道，以便形成貫穿風(fēng)流。這種通風(fēng)方法曾被應(yīng)用于煤層上山的掘進(jìn)通風(fēng)，取得了良好排瓦斯效果。4.風(fēng)幛導(dǎo)風(fēng)在巷道內(nèi)設(shè)置縱向風(fēng)幛，把風(fēng)幛上游一側(cè)的新風(fēng)引入掘進(jìn)工作面，清洗后的污風(fēng)從風(fēng)幛下游一側(cè)排出。這種導(dǎo)風(fēng)方法，構(gòu)筑和拆除風(fēng)幛的工程量大。適用于短距離或無(wú)其它好方法可用時(shí)采用。3.鉆孔導(dǎo)風(fēng)離地表或鄰近水平較近處掘進(jìn)長(zhǎng)巷反眼或上70四、引射器通風(fēng)利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓,通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱(chēng)引射器通風(fēng)。引射器通風(fēng)一般都采用壓入式。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)電氣設(shè)備，無(wú)噪音;還具有降溫、降塵作用;在煤與瓦斯突出嚴(yán)重的煤層掘進(jìn)時(shí)，用它代替局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，安全性較高。

缺點(diǎn)：風(fēng)壓低、風(fēng)量小、效率低，并存在巷道積水問(wèn)題。1引射器四、引射器通風(fēng)1引射器71第二節(jié)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算一、排除炮煙所需風(fēng)量1.壓入式通風(fēng)前蘇聯(lián)В.Н.沃洛寧公式，當(dāng)風(fēng)筒出口到工作面的距離Lop≤Ls＝(4～5)時(shí)，工作面所需風(fēng)量或風(fēng)筒出口的風(fēng)量應(yīng)為：

2.抽出式通風(fēng)前蘇聯(lián)В.Н.沃洛寧公式,當(dāng)風(fēng)筒末端至工作面的距離時(shí),工作面所需風(fēng)量或風(fēng)筒入口風(fēng)量應(yīng)為：

m3/minm3/min第二節(jié)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算m3/minm3/min722.混合式通風(fēng)在長(zhǎng)抽短壓混合式布置時(shí)，為防止循環(huán)風(fēng)和維持風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)具有最低的排塵或稀釋瓦斯風(fēng)速，則抽出式風(fēng)筒的吸風(fēng)量應(yīng)大于壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量,即

式中Ｑpc按壓入式風(fēng)量計(jì)算。二、排除瓦斯所需風(fēng)量在有瓦斯涌出的巷道掘進(jìn)工作面內(nèi)，其所需風(fēng)量應(yīng)保證巷道內(nèi)任何地點(diǎn)瓦斯?jié)舛炔怀?，其值可按下式?jì)算：2.混合式通風(fēng)73三、排除礦塵所需風(fēng)量風(fēng)流的排塵風(fēng)量可按下式計(jì)算：四、按風(fēng)速驗(yàn)算風(fēng)量巖巷按最低風(fēng)速0.15m/s，或風(fēng)量Q9S(m3/min);半煤巖巷和煤巷按不能形成瓦斯層的最低風(fēng)速0.25m/s，或Q15S(m3/min);驗(yàn)算。

在實(shí)際工作中，一般按通風(fēng)的主要任務(wù)來(lái)計(jì)算風(fēng)量；如大量瓦斯涌出的巷道，則按瓦斯因素來(lái)計(jì)算；無(wú)瓦斯涌出的巖巷，則按炮煙和礦塵因素計(jì)算；綜掘煤巷按礦塵和瓦斯因素計(jì)算。三、排除礦塵所需風(fēng)量74第三節(jié)局部通風(fēng)裝備

局部通風(fēng)裝備是由局部通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備、風(fēng)筒及其附屬裝置組成。一、風(fēng)筒風(fēng)筒是最常見(jiàn)的導(dǎo)風(fēng)裝置。對(duì)風(fēng)筒的基本要求是漏風(fēng)小、風(fēng)阻小、重量輕、拆裝簡(jiǎn)便。1.風(fēng)筒種類(lèi)風(fēng)筒按其材料力學(xué)性質(zhì)可分為剛性和柔性?xún)煞N。

剛性風(fēng)筒是用金屬板或玻璃鋼材制成。玻璃鋼風(fēng)筒比金屬風(fēng)筒輕便、抗酸、堿腐蝕性強(qiáng)、摩擦阻力系數(shù)小。

柔性風(fēng)筒是應(yīng)用更廣泛的一種風(fēng)筒，通常用橡膠、塑料制成。其最大優(yōu)點(diǎn)是輕便，可伸縮、拆裝運(yùn)搬方便。2.風(fēng)筒接頭

剛性風(fēng)筒一般采用法蘭盤(pán)連接方式。柔性風(fēng)筒的接頭方式有插接、單反邊接頭、雙反邊接頭、活三環(huán)多反邊接頭、羅圈接頭等多種形式。第三節(jié)局部通風(fēng)裝備75一、風(fēng)筒

3.風(fēng)筒的阻力計(jì)算公式參見(jiàn)第三章。摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)選取見(jiàn)書(shū)P122頁(yè)。

同直徑的剛性風(fēng)筒的值可視為常數(shù)。

柔性風(fēng)筒和帶剛性骨架的柔性風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù)均與其壁面承受風(fēng)壓關(guān)系。柔性風(fēng)筒隨壓入式通風(fēng)風(fēng)壓的提高而膨脹，其值減小。帶剛性骨架的塑料風(fēng)筒的值，隨抽出式通風(fēng)負(fù)壓的增大而略有增大。

金屬風(fēng)筒用法蘭盤(pán)連接時(shí)，內(nèi)壁較光滑時(shí)，風(fēng)筒接頭局部阻力系數(shù)可以忽略不計(jì)。柔性風(fēng)筒的接頭套圈向內(nèi)凸出，風(fēng)壓大，風(fēng)筒壁膨脹，則套圈向內(nèi)凸出越多，其接頭阻力系數(shù)也越大。風(fēng)筒拐彎局部阻力系數(shù)，可按拐彎角度來(lái)計(jì)算。壓入式，風(fēng)筒出口局部阻力系數(shù)為1，抽出式通風(fēng)時(shí)，完全修圓的風(fēng)筒入口的局部阻力系數(shù)為0.1，不加修圓的直角入口為0.5～0.6。在實(shí)際中，整列、風(fēng)筒的風(fēng)阻除與長(zhǎng)度和接頭有關(guān)，而與風(fēng)筒的吊掛管理質(zhì)量密切相關(guān)，一般采用實(shí)測(cè)風(fēng)筒百米風(fēng)阻作為衡量風(fēng)量管理質(zhì)量和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的依據(jù)。一、風(fēng)筒764.風(fēng)筒漏風(fēng)

剛性風(fēng)筒風(fēng)筒的漏風(fēng)，主要發(fā)生在接頭處，柔性風(fēng)筒不僅接頭而且全長(zhǎng)的壁面和縫合針眼都有漏風(fēng)，故風(fēng)筒漏風(fēng)屬連續(xù)的均勻漏風(fēng)。因此，應(yīng)用始末端風(fēng)量的幾何平均值作為風(fēng)筒的風(fēng)量Q,即：

，m3/min

式中局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qa與風(fēng)筒出口風(fēng)量Qh不等，Qa與Qh之差就是風(fēng)筒的漏風(fēng)量Ql，1)漏風(fēng)率風(fēng)筒漏風(fēng)量占局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為風(fēng)筒漏風(fēng)率ηl。ηl雖能反映風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，但不能作為對(duì)比指標(biāo)。故常用百米漏風(fēng)率ηl100表示：ηl100＝ηl/L×100式中：L為風(fēng)簡(jiǎn)長(zhǎng)度。4.風(fēng)筒漏風(fēng)772)有效風(fēng)量率掘進(jìn)工作面風(fēng)量占局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為有效風(fēng)量率pe。3)漏風(fēng)系數(shù)風(fēng)筒有效風(fēng)量率的倒數(shù)稱(chēng)為風(fēng)筒漏風(fēng)系數(shù)pq。

金屬風(fēng)筒的pq值可按下式計(jì)算：

式中K——相當(dāng)于直徑為1m的金屬風(fēng)筒每個(gè)接頭的漏風(fēng)率。D——風(fēng)筒直徑,m;n——風(fēng)筒接頭數(shù),個(gè);L——風(fēng)筒全長(zhǎng),m。R0——每米長(zhǎng)風(fēng)筒的風(fēng)阻,N·s2/m8;2)有效風(fēng)量率78柔性風(fēng)筒的pq值：式中n——接頭數(shù)；ηj——個(gè)接頭的漏風(fēng)率。5、風(fēng)筒的安裝與管理1、適當(dāng)增大風(fēng)筒節(jié)長(zhǎng)，減少風(fēng)筒數(shù)目，降低風(fēng)筒局部風(fēng)阻和漏風(fēng)；2、改進(jìn)接頭方式，減少局部風(fēng)阻和漏風(fēng)；3、風(fēng)筒吊掛要平、直、穩(wěn)、緊，逢環(huán)必吊，缺環(huán)必補(bǔ)，防止急拐彎和突變；4、采用有接縫的風(fēng)筒時(shí)應(yīng)粘補(bǔ)或灌膠堵所有的針眼防止漏風(fēng)；5、每隔一段距離風(fēng)筒上安裝放水嘴，隨時(shí)放出風(fēng)筒中的凝結(jié)水；6、實(shí)行定期巡回檢查制，加強(qiáng)維護(hù)，發(fā)現(xiàn)破漏，及時(shí)修補(bǔ)，懸吊不平直及時(shí)調(diào)整；7、局部通風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，要開(kāi)停幾次，防止因突然升壓而使風(fēng)筒脹裂或脫節(jié)。柔性風(fēng)筒的pq值：79三、局部通風(fēng)機(jī)井下局部地點(diǎn)通風(fēng)所用的通風(fēng)機(jī)稱(chēng)為局部通風(fēng)機(jī)。

要求：體積小、風(fēng)壓高、效率高、噪聲低、性能可調(diào)、堅(jiān)固防爆。1.局部通風(fēng)機(jī)的種類(lèi)和性能

老型號(hào)的JBT系列軸流式局部通風(fēng)機(jī)(60年代研制)，效率60%～70%，噪聲達(dá)130～118dB(A)；低效率、低風(fēng)量、風(fēng)壓、高噪聲；

沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)BKJ66-11，效率最高達(dá)90%，與JBT相又，效率提高15%～30%，噪聲為98～99dB(A)，降低6～8dB(A)；

對(duì)旋性式軸流式局部通風(fēng)機(jī)(以湘潭平安電氣為優(yōu))；噪聲較小，效率較高，且高效區(qū)寬，可采用單級(jí)或雙級(jí)運(yùn)行。近年開(kāi)發(fā)研制了環(huán)保型風(fēng)機(jī)，如SCF-6型濕式除塵風(fēng)機(jī)(鎮(zhèn)江煤礦專(zhuān)用設(shè)備廠)、SBF66-1型水力局部通風(fēng)機(jī)(唐山煤科分院研制)。

三、局部通風(fēng)機(jī)802、局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)

(1)局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)

當(dāng)在通風(fēng)距離長(zhǎng)、風(fēng)筒風(fēng)阻大，一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不能保證掘進(jìn)需風(fēng)量時(shí)，可采用兩臺(tái)或多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)。串聯(lián)的方式有集中串聯(lián)和間隔串聯(lián)。(2)局部通風(fēng)機(jī)并聯(lián)工作

當(dāng)風(fēng)筒風(fēng)阻不大，用一臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)不足時(shí)，可采用。＋集中串聯(lián)＋＋間隔串聯(lián)＋－＋風(fēng)機(jī)間距過(guò)遠(yuǎn)2、局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)＋集中串聯(lián)＋＋間隔串聯(lián)＋－＋風(fēng)機(jī)間距過(guò)81第四節(jié)局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

(1)礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；(2)局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)。(3)盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)。(4)壓入式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型。(5)當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿(mǎn)足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。第四節(jié)局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)82二、局部通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟(1)確定局部通風(fēng)系統(tǒng)，繪制掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖。(2)按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離，選擇風(fēng)筒類(lèi)型與直徑；(3)計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)筒出口風(fēng)量；(4)按掘進(jìn)巷道通風(fēng)長(zhǎng)度變化，分階段計(jì)算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力;(5)按計(jì)算所得局部通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇局部通風(fēng)機(jī)；(6)按礦井災(zāi)害特點(diǎn)，選擇配套安全技術(shù)裝備。二、局部通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟83（一）風(fēng)筒的選擇

選用風(fēng)簡(jiǎn)要與局部通風(fēng)機(jī)選型一并考慮，其原則是：(1)風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿(mǎn)足工作面通風(fēng)的要求;(2)在巷道斷面容許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)簡(jiǎn)，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗。一般來(lái)說(shuō)，立井鑿井時(shí)，選用600～1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃鋼風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度在200m以?xún)?nèi)，宜選用直徑為400mm的風(fēng)簡(jiǎn)，通風(fēng)長(zhǎng)度200～500m，宜選用直徑500mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度500～l000m，宣選用直徑800～1000m的風(fēng)筒。（一）風(fēng)筒的選擇84（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型已知，掘進(jìn)面需要的風(fēng)量和所采用的風(fēng)筒，求出風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，根據(jù)通風(fēng)阻力和風(fēng)量，選擇風(fēng)機(jī)。

1、確定局部通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)工作面需風(fēng)量Qa，風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qh，Pa漏風(fēng)系數(shù)

壓入式通風(fēng)時(shí)，hv0為出口動(dòng)能損失，局部通風(fēng)機(jī)全壓Ht，Rf為風(fēng)筒的總風(fēng)阻。抽出式通風(fēng)時(shí)，風(fēng)筒入口局部阻力系數(shù)ξ=0.5，則局部幾的靜壓Hs：（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型85（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型

2、選擇局部通風(fēng)機(jī)根據(jù)需要的Qa、Ht，值在各類(lèi)局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上，確定局部通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍，選擇長(zhǎng)期運(yùn)行效率較高的局部通風(fēng)機(jī)。

（二）局部通風(fēng)機(jī)的選型86第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化據(jù)統(tǒng)計(jì)，掘進(jìn)工作面是易發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸和火災(zāi)事故作業(yè)地點(diǎn)，70年代，發(fā)生在掘進(jìn)面的瓦斯煤塵事故占47%，80%占83%。75%以上煤與瓦斯突出事故發(fā)生掘進(jìn)面。掘進(jìn)工作面產(chǎn)生事故的原因：(1)掘進(jìn)工作面是最先揭露煤層，它破壞了煤層中的瓦斯靜平衡狀態(tài)，使大量瓦斯從煤壁和頂板向巷道內(nèi)涌入。當(dāng)穿地質(zhì)構(gòu)造帶時(shí)，瓦斯涌出也會(huì)增大，因此，在掘進(jìn)工作面易形成瓦斯積聚超限。(2)掘進(jìn)工作面是依靠局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行獨(dú)頭巷道通風(fēng)的，其可靠性差，容易發(fā)生無(wú)計(jì)劃突然停電停風(fēng)，形成瓦斯積聚。(3)掘進(jìn)巷道斷面有限、空間狹窄，打眼放炮、機(jī)掘落煤、裝煤運(yùn)輸?shù)雀魃a(chǎn)環(huán)節(jié)均不斷地產(chǎn)生大量煤塵，若防塵效果不良，就會(huì)潛伏煤塵爆炸危險(xiǎn)。(4)掘進(jìn)巷道可燃物集中，有風(fēng)筒、電纜等，機(jī)電設(shè)備多，容易發(fā)生機(jī)電事故和違章放炮，從而形成多種火源，導(dǎo)致瓦斯煤塵爆炸，造成火災(zāi)。第五節(jié)掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化據(jù)統(tǒng)計(jì)，掘進(jìn)工作面是87因此，掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化，對(duì)于保證掘進(jìn)工作面通風(fēng)安全可靠性具有重要意義。掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化是在治理瓦斯