內(nèi)科大礦井通風講義00緒論：礦井通風史概述

PAGE222PAGE《礦井通風》講義資源與安全工程學院0緒論：礦井通風史概述礦井通風的主要任務是向井下連續(xù)輸送新鮮空氣，稀釋并排出有毒、有害氣體和粉塵等，調(diào)節(jié)礦內(nèi)小氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，保證礦工安全與健康，提高勞動生產(chǎn)率。為了完成這一看似簡單的任務，一代接一代礦井通風工作者前仆后繼，畢生為之努力。礦井通風史是一部十分悲壯和感人的歷史，可以說，現(xiàn)有的許多礦井通風知識都是無數(shù)前人的生命換來的！知道一點礦井通風史，有利于我們更加珍惜已有的礦井通風理論和方法、有利于人們更加重視和傳承現(xiàn)有的礦井通風知識、有利于人們從歷史經(jīng)驗得到新的啟發(fā)。0.1古希臘和歐洲的礦井通風史概述希臘勞臨（Laurium）銀礦古采礦始于公元前600年，從古礦布局發(fā)現(xiàn)，古希臘采礦人已經(jīng)有意識知道采礦需要通風風路，每個采礦點至少要兩條風路，有跡象表明一個挖好的井被分隔成兩半，一半用于進風，另一半用于回風到地表。阿格里科拉是中歐波希米亞（Bohemia）鐵礦開采和冶煉領域的物理學家，他用拉丁文撰寫了第一部涉及采礦的不朽巨著《DeReMetallica》（《論冶金》）。該書出版于1556年，對礦井通風有細致的描述，通風方法包括：將地面風流引入井口的引風裝置、用人和馬驅(qū)動木制離心式風機、用于輔助通風的風箱和風門（見圖0-1）。圖0-1阿戈里科拉《論冶金》中描述礦井通風裝置示意圖在18世紀，人們對礦井的安全照明方法開展了探索，當時一些科學家提出了許多建議，例如，應用很細的蠟燭（今天看起來非?；?。在1733年，斯皮丁（CarlisleSpedding）發(fā)明了一種用鐵沙輪打磨打火石的裝置（見圖0-2），將該裝置掛在一個童工的胸前，通過用手轉(zhuǎn)動鐵沙輪磨擦打火石連續(xù)發(fā)光，為井下提供照明。該裝置雖然比蠟燭較為安全，但它的發(fā)光很差，而且仍然能夠引爆瓦斯。圖0-2斯皮丁磨擦打火照明機器（1-打火石；2–鐵沙輪）戴維訪問了布得勒并了解了一些礦井的情況，由于當時電還沒有發(fā)明，他的研究極限于火焰燈的結(jié)構(gòu)。經(jīng)過短時間的實驗，他發(fā)現(xiàn)燃燒瓦斯的火焰不能迅速的通過編織的鐵絲籠，從而發(fā)明了戴維礦燈（見圖0-3）。這種燈由鐵絲籠中的火焰發(fā)光，由于在鐵絲籠中的瓦斯完全燃燒，然而火焰不會穿過鐵絲籠，這樣就不會點燃周圍的瓦斯。戴維礦燈當時被用于英格蘭的礦井之后，迅速推廣到其它國家。圖0-3戴維安全礦燈的原始特征最經(jīng)典的礦井通風論文也許應屬北英格蘭采礦工程師協(xié)會阿金森于1854年12月發(fā)表的題為“關于礦井通風的理論”的論文。阿金森是采礦經(jīng)理，后來他成為第一批礦井安全監(jiān)察員。在阿金森時代，隨著蒸汽機的發(fā)明，第一臺動力驅(qū)動的通風機出現(xiàn)了，風機從活塞式或氣缸式改成了離心式。1930年第一臺軸流式風機應用于礦井通風。0.2中國的礦井通風史概述從中國典型古礦遺址中也可以窺見中國古代的礦井通風技術(shù)和方法。如江西瑞昌的銅嶺古銅礦遺址、安徽銅陵的金牛洞古采礦遺址、湖北大冶的銅綠山古銅礦遺址、甘肅白銀的礦山遺跡。我國18世紀至20世紀上半葉對礦井通風的研究幾乎為空白，直到新中國成立后才開始有了自己的研究。1951年中央人民政府燃料工業(yè)部制訂了《改善現(xiàn)有礦井通風的規(guī)程》（燃料工業(yè)出版社，1951）；一些研究人員開始翻譯當時蘇聯(lián)的礦井通風著作；進入上世紀60年代，我國研究人員自己編撰的有關礦井通風領域?qū)Ｖ徒滩牟粩喑霈F(xiàn)，迄今已經(jīng)有100多種。0.3礦井通風史給我們帶來的思考（1）18~19世紀的多次煤礦瓦斯爆炸，使許多下井工作的成人男女和童工死于礦難，這也導致了礦井通風理論和技術(shù)成為采礦科學之首。（2）中國古代和歐洲古代的采礦通風同樣有著悠久的歷史，同樣為采礦安全做出了突出貢獻。由于歷史原因，到了近代，我國的采礦通風技術(shù)落后于西方國家。（3）從國外的礦井通風史看出，歐洲人非常注重已有知識和經(jīng)驗的傳承和發(fā)展，他們重復犯錯誤的情況不多，到了近代和現(xiàn)代，出現(xiàn)由于通風問題造成大量人員傷亡的事故已經(jīng)不多見了。但我們國家到現(xiàn)在仍然不時發(fā)生由于通風不良而造成的礦難。（4）在西方國家，現(xiàn)在礦井通風的研究成就不僅是為了防止瓦斯爆炸等事故，而且是使井下環(huán)境條件產(chǎn)生了顯著的改善。現(xiàn)在，由于不合理通風造成的人員傷亡事故已經(jīng)相對罕見了，通風的改善更在于顯著提高礦工的勞動生產(chǎn)率。（5）由于非煤礦井基本沒有瓦斯問題，礦井通風的主要任務不需要考慮瓦斯排放，與煤礦比較，人們對礦井通風的要求相對放松一些。但礦井通風仍然是非煤礦