煤礦通風管理技術(shù)詳解課件

煤礦通風管理技術(shù)戴廣龍教授博士安徽理工大學(xué)安全教研室主任安徽省煤礦安全專家組成員省煤炭學(xué)會會員全國煤炭學(xué)會通風專業(yè)委員會委員國家安全工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會學(xué)科建設(shè)委員會委員安徽理工大學(xué)主要內(nèi)容1、當前我國煤礦安全和生產(chǎn)存在的突出問題1)、建國以來，各歷史時期的安全狀況2)當前我國煤礦安全和生產(chǎn)存在的突出問題2、礦井通風技術(shù)1)、礦井通風系統(tǒng)的含義和重要性2)、礦井通風存在的問題3)、在礦井通風管理中高度重視全礦突然停電4)、對礦井通風系統(tǒng)的基本要求5)、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析6)、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析7)、以風定產(chǎn)一、當前煤礦安全和生產(chǎn)存在的突出問題(一)、建國以來，各歷史時期的安全狀況1953~2001年工傷事故死亡人數(shù)變化1991-1998年全國礦山企業(yè)事故死亡情況

ThechartofcasualtystatisticsofminingenterprisesinChinafrom1991to1998(二)、當前我國煤礦安全和生產(chǎn)存在的突出問題1、瓦斯煤塵重大、特大事故沒有得到有效控制1).全國煤礦發(fā)生≥3人/次死亡事故（瓦斯爆炸死亡事故）：

80年代：共發(fā)生1225起，死亡8824人。平均122.5起/年、死亡882.4人/年 相當于2.98天發(fā)生一起。

90年代：共發(fā)生2903起，死亡21940人平均290.3起/年，死亡2194人/年相當于1.3天發(fā)生一起。九十年代每年死亡人數(shù)是八十年代的2.48倍，九十年代發(fā)生次數(shù)是八十年代的2.37倍。2).全國煤礦發(fā)生死亡≥10人/次瓦斯爆炸死亡事故

80年代：共發(fā)生230起，死亡4257人。相當于16天發(fā)生一起。

90年代：共發(fā)生532起，死亡8947人相當于7天發(fā)生一起。九十年代每年死亡人數(shù)是八十年代的2.1倍，九十年代發(fā)生次數(shù)是八十年代的2.3倍。3)、幾起瓦斯爆炸事故(1)、2005年2月15日14時30分，云南省曲靖市富源縣竹園鎮(zhèn)松林村一無證非法煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，死亡27人（其中女工10人）、受傷15人。該礦于2003年12月由當?shù)卮迕駨埨吓宸欠ㄩ_挖，系無證開采小井，2004年2月被竹園鎮(zhèn)執(zhí)法隊責令封停。2004年12月初，張老佩與當?shù)卮迕褛w圖強合伙又組織人員啟封開挖，至2005年2月15日事故發(fā)生時，共非法開采原煤約1500噸。該井為獨眼井開采，采用一臺1.5千瓦的非煤礦專用鼓風機和直徑約100毫米的編織袋作為風筒向作業(yè)地點供風；明刀閘、明接頭、明插座及煤礦井下禁止使用的照明線向鼓風機和井下非礦用潛水泵供電；不進行瓦斯檢測。據(jù)調(diào)查，事故當天早班井下掘通老窯，大量瓦斯涌出造成瓦斯積聚并達到爆炸濃度，井下電工操作潛水泵產(chǎn)生電火花引爆瓦斯。(2)2005年3月9日，山西省呂梁市交城縣嶺底鄉(xiāng)香源溝煤礦二坑發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，死亡29人、受傷5人。

香源溝煤礦是呂梁市交城縣嶺底鄉(xiāng)鄉(xiāng)辦煤礦，由個人承包經(jīng)營。該礦共有三處礦井，發(fā)生事故的為香源溝煤礦二坑。香源溝煤礦二坑為基建井，1994年批準開辦，2001年10月開工建設(shè)，設(shè)計能力30萬噸/年，高瓦斯礦井。礦井為斜井開拓，主、副斜已貫通，回風斜井尚未貫通，目前在副斜井安裝主扇作為回風井。該井安全設(shè)施設(shè)計未經(jīng)煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)審查同意，按規(guī)定不能施工建設(shè)，更不能組織生產(chǎn)。2004年2月13日駐地煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)下達了停止施工的決定書，縣政府有關(guān)部門先后7次對該礦下達停產(chǎn)指令，并對副井絞車上鎖、貼封條。但該礦礦主無視監(jiān)察機構(gòu)責令停產(chǎn)整頓的處罰決定和縣政府要求其停產(chǎn)并對絞車上鎖、貼封條的措施，乘駐礦安全檢查人員未向縣安監(jiān)部門請假、離開崗位之機，擅自砸鎖啟封，違法組織施工和生產(chǎn)。并在礦井主要系統(tǒng)沒有完全形成的情況下，嚴重超通風能力安排2個回采工作面和6個掘進工作面作業(yè)（按設(shè)計只準1個回采工作面、2個掘進工作面作業(yè)）。由于局部通風管理混亂、掘進工作供風量嚴重不足，微風作業(yè)，造成瓦斯積聚，巷道信號電纜短路產(chǎn)生電火花，引起瓦斯爆炸。對縣煤炭管理中心主任、嶺底鄉(xiāng)黨委副書記兼鄉(xiāng)長、副鄉(xiāng)長實行停職檢查的組織處理。(3)、黑龍江省七臺河礦業(yè)精煤（集團）公司新富煤礦三區(qū)一采"3.14"特大瓦斯爆炸事故

2005年3月14日11時40分，黑龍江省七臺河礦業(yè)精煤（集團）公司新富煤礦三區(qū)一采發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，死亡18人、受傷1人。據(jù)調(diào)查，該井因不具備安全生產(chǎn)條件，2004年11月被駐地煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)下達停產(chǎn)通知，七煤（集團）公司安監(jiān)局同時也下達了停產(chǎn)整頓通知。但該井于2005年2月19日未經(jīng)驗收擅自開工組織生產(chǎn)，因掘進工作面長期處于停風狀態(tài)，瓦斯積聚并達到爆炸極限，工人在礦燈帶電的情況下更換燈泡，產(chǎn)生電火花引起瓦斯爆炸。

(4)、重慶市奉節(jié)縣新政鄉(xiāng)蘇龍寺煤礦"3.17"特大瓦斯爆炸事故

2005年3月17日14時30分，重慶市奉節(jié)縣新政鄉(xiāng)蘇龍寺煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，死亡19人。據(jù)初步調(diào)查，該礦為不具備安全生產(chǎn)條件、必須停產(chǎn)整頓的D類礦井。重慶煤礦安全監(jiān)察局向奉節(jié)縣下達了D類礦井停產(chǎn)整頓通知并在重慶日報公告，奉節(jié)縣煤炭工業(yè)局2005年3月3日向該礦下達了停產(chǎn)整頓通知。但該礦拒不執(zhí)行停產(chǎn)整頓，強行組織生產(chǎn)，因靠局扇通風的非正規(guī)巷采工作面的局扇循環(huán)通風，造成工作面瓦斯積聚，電煤鉆插銷產(chǎn)生電火花，引起瓦斯爆炸。事故發(fā)生后，已對該礦3名業(yè)主和1名安全員實行刑事拘留。目前事故仍在調(diào)查中。(5)、山西省朔州市平魯區(qū)白塘鄉(xiāng)細水煤礦"3.19"特別重大瓦斯爆炸事故

2005年3月19日12時15分，山西省朔州市平魯區(qū)白塘鄉(xiāng)細水煤礦發(fā)生特別重大瓦斯爆炸事故，并波及相鄰的康家窯煤礦。兩礦共計72人死亡（其中細水煤礦52人、康家窯煤礦20人）。細水煤礦為朔州市平魯區(qū)白堂鄉(xiāng)細水村、堡子村聯(lián)合經(jīng)營煤礦，始建于1993年，斜井開拓，設(shè)計生產(chǎn)能力均為15萬噸/年，為低瓦斯礦井。

2004年6月，因該礦存在擅自進行主井系統(tǒng)改造、未申請辦理安全生產(chǎn)許可證等，被駐地煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)責令停產(chǎn)施工和作業(yè)。2004年11月，平魯區(qū)人民政府也下達了停產(chǎn)整頓通知書。但該礦拒不執(zhí)行，從黑市購買炸藥，違法組織生產(chǎn)，并且超通風能力冒險生產(chǎn)，在一個區(qū)域內(nèi)布置6個回采工作面、1個掘進工作面作業(yè)，造成工作面風流短路、瓦斯積聚達到爆炸界限，明火放炮引起瓦斯爆炸。因細水煤礦和康家窯煤礦井下巷道連通，造成了事故的擴大。事故發(fā)生后，已對該礦5名正、副礦長、2名調(diào)度員、平魯區(qū)煤炭工業(yè)局派駐該礦的1名駐礦監(jiān)督員和右玉縣1名與倒賣炸藥有關(guān)聯(lián)的派出所所長實行刑事拘留。目前事故仍在調(diào)查中。2、煤礦火災(zāi)也十分嚴重1).據(jù)1949~1995年統(tǒng)計：全國煤礦因火災(zāi)事故死亡2006人，其中≥3人/次死亡的火災(zāi)138次，死亡1670人。其中國有重點煤礦64次，死亡969人。1961.3.16撫順勝利礦的一次火災(zāi)死亡110人。2).據(jù)1953~1988年統(tǒng)計：現(xiàn)在煤礦井下至今殘存火區(qū)近800個，每年平均發(fā)火300余次，每年新凍結(jié)煤量20萬噸。據(jù)1993年底對我國84個礦務(wù)局煤礦的統(tǒng)計[16]，煤炭自燃約占井下火災(zāi)的70%，自燃發(fā)火嚴重的礦區(qū)達80%～90%。我國開采的煤層中，約50%左右有自然發(fā)火傾向，發(fā)火期間最短的只有20天。3、煤礦職業(yè)病相當驚人

據(jù)1996年底統(tǒng)計，全國省屬以上國有煤礦塵肺病患者達17.5萬人，占全國各行業(yè)塵肺病人總數(shù)的40%以上?，F(xiàn)有患者121278人，已累計死亡53722人。九十年代，每年死于塵肺病的人數(shù)，達3000人左右。4、煤礦事故和職業(yè)病造成的經(jīng)濟損失巨大

據(jù)一些礦務(wù)局資料分析：每發(fā)生一次事故死1人，平均造成的直接和間接損失大約30萬元左右（搶救、醫(yī)療、撫恤、子女養(yǎng)育費等）。發(fā)生一個塵肺病人一年的經(jīng)濟損失（治療，失去工作能力）近萬元。

全國一年由于事故和職業(yè)病造成的損失近40億元，相當于國有重點礦一年煤炭銷售收入的10%左右。5、實踐表明零星事故主要是個人違章及工作環(huán)境差造成的；重大瓦斯事故都是因通風系統(tǒng)有問題造成的。表現(xiàn)為：風量不足、不合理的串聯(lián)、通風設(shè)施多、風門敞開、角聯(lián)，一條上山既進風又回風案例：77.2.24坪湖礦，87.12.9潘一礦，

96.5.21平十礦，97.5.28龍鳳礦，

97.11.4盤江月亮田礦，

97.11.13潘三礦，97.1.24王營礦，……2000年9月1日8時40分，雙鴨山礦務(wù)局東保衛(wèi)礦一采區(qū)41層左翼二采準備面發(fā)生特大瓦斯爆炸事故，死亡14人，直接經(jīng)濟損失51萬元。工作面上巷長760米和切眼60米由201掘進隊施工，下巷673米由204掘進隊施工，并于8月31日16點班在22時40分貫通，正式形成準備工作面。造成這起事故的直接原因是，201和204工作面貫通后，回風上山通風設(shè)施不可靠，嚴重漏風，導(dǎo)致工作面處于微風狀態(tài)，造成瓦斯積聚，作業(yè)人員違章試驗放炮器打火引起瓦斯爆炸。造成事故主要原因：1．安全管理松懈，安全責任制不落實。201掘進和204掘進貫通后，礦各級領(lǐng)導(dǎo)沒有按照《規(guī)程》規(guī)定對巷道貫通和貫通后通風系統(tǒng)調(diào)整實施現(xiàn)場指揮。風門沒有專人管理，致使－220水平風門打開，風流短路，造成準備回采工作面微風，導(dǎo)致瓦斯積聚。2．瓦斯檢查制度不健全，瓦檢員漏崗、漏檢。沒有制定瓦檢員密碼交接制度，沒有按規(guī)定檢查瓦斯，漏檢假檢。在沒有對工作面進行瓦斯檢查情況下，違章指揮工人進入工作面作業(yè)。3．不按規(guī)程作業(yè)。貫通后的通風系統(tǒng)構(gòu)筑物未按設(shè)計規(guī)定材質(zhì)要求安設(shè)木質(zhì)調(diào)風門，而是設(shè)擋風簾，漏風嚴重，造成備用工作面風量不足。4．“一通三防”管理工作混亂。瓦檢員未經(jīng)礦務(wù)局培訓(xùn)上崗作業(yè)，瓦斯日報無人檢查和查看，記錄混亂，通風調(diào)度水平低下，不能協(xié)調(diào)指揮生產(chǎn)。5．技術(shù)管理不到位。巷道貫通和通風系統(tǒng)調(diào)整計劃與安全措施等，礦總工程師未按規(guī)程規(guī)定組織有關(guān)人員進行審批，導(dǎo)致規(guī)程編制內(nèi)容不全，無針對性安全技術(shù)措施和明確的責任制，無法指揮生產(chǎn)。6．安全投入不足。全礦共有9個作業(yè)地點，僅有14臺便攜式瓦斯報警儀投用，全礦無瓦斯報警礦燈，“三道防線”不健全。

7．回采工作面接續(xù)緊張，導(dǎo)致只注重進尺，不注重安全，無規(guī)程作業(yè)，違章指揮現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。二、礦井通風管理技術(shù)

在“一通三防”眾多的管理中

通風是基礎(chǔ) 瓦斯抽放是措施 安全監(jiān)測監(jiān)控是保證“十二字”方針先抽后采監(jiān)測監(jiān)控以風定產(chǎn)二、礦井通風管理技術(shù)主要內(nèi)容1、礦井通風系統(tǒng)的含義和重要性2、礦井通風存在的問題3、在礦井通風管理中高度重視全礦突然停電4、對礦井通風系統(tǒng)的基本要求5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析7、以風定產(chǎn)1、礦井通風系統(tǒng)的含義和重要性1)含義包括礦井通風方式（進出風井的數(shù)量及其相互位置）通風方法（主扇的工作方法：抽出式、壓入式）通風網(wǎng)路（串、并、復(fù)雜聯(lián)接）也有人把通風動力、通風網(wǎng)絡(luò)和通風構(gòu)筑物的總稱叫礦井通風系統(tǒng)1、礦井通風系統(tǒng)的含義和重要性

2)、礦井通風系統(tǒng)的重要性礦井通風系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。其合理與否，與礦井的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，防災(zāi)、抗災(zāi)能力，經(jīng)濟效益有重大關(guān)系，并產(chǎn)生長期影響。1、礦井通風系統(tǒng)的含義和重要性

2)、礦井通風系統(tǒng)的重要性提高礦井通風技術(shù)和管理水平是保證礦井正常生產(chǎn)和安全狀況的基本任務(wù)之一。 表現(xiàn)在： 用通風方法排除全礦井瓦斯量的80-90%

用通風方法排除采面瓦斯量的70-80%

用通風方法排除采面粉塵量的20-30%（裝有抑塵裝置） 用通風方法排除深井采面熱量的60-70%供給礦井新鮮空氣的質(zhì)量約是礦井產(chǎn)煤量的5-18倍。2、礦井通風存在的問題1)問題之一就國有礦井而言，礦井通風系統(tǒng)存在的問題有：全礦總風量不足：96年底，重點礦中有48處（黑龍江、湖南、淮南）通風阻力大：淮南7個高突礦井中有11處風井，阻力大于3000Pa，其中潘一礦達4892Pa。造成主扇耗電多，總風量不足。通風線路長：蒲白局馬村礦東風井，L=58km?，F(xiàn)在大型礦井通風路線達10km之多。2、礦井通風存在的問題2)、問題之二通風系統(tǒng)復(fù)雜，通風設(shè)施多：撫順老虎臺礦有10個水平通風，6個水平生產(chǎn)。全礦通風構(gòu)筑物495處（風門187處、風窗125處、密閉180處、風橋3處），交叉通風多，用風過于集中，巷道失修率高。通風系統(tǒng)不穩(wěn)定：風機在駝峰區(qū)附近工作，角聯(lián)多，自然風壓影響大（進風井變?yōu)槌鲲L井，進風線路變?yōu)槌鲲L段）。其他耗電多，大馬拉小車、漏風多，風機陳舊、調(diào)風方法不妥，擴散器和風硐不合理等。2、礦井通風存在的問題2005年，全國煤礦共發(fā)生死亡事故3341起，死亡5986人，同比減少300起，少死亡41人，分別下降8.2%和0.7%。其中，在27起特大瓦斯爆炸事故中，停風引起的瓦斯積聚12起，占44.4%；風量不足引起的5起，占18.5%；通風系統(tǒng)混亂引起的8起，占29.6%；其他因素引起的2起，占7.5%。3、在礦井通風管理中高度重視全礦突然停電

全礦突然停電，主要通風機停風，往往是引發(fā)大型事故（主要是瓦斯爆炸）的前奏，應(yīng)引起高度重視！1)本溪湖礦三交河礦停電案例1942.4.26本溪湖礦11:30地面變電所停電，14：10向井下送電，瞬間井口傳出巨響，8個井口中5個井口噴出濃煙，死1594人。1991.4.21三交河礦8點班下班前停電，14:30送電，15:00工人下井，16:05掘面203煤電鉆引爆瓦斯，死147人(另外救災(zāi)時有1人死亡)。2)白沙局馬田礦高倉井停電事故

湖南白沙局馬田礦高倉井242采區(qū)絞車房因主要通風機停風，盲目送電，信號線產(chǎn)生火花引爆瓦斯，死29人，傷18人，破壞巷道500余米，直接損失40余萬元。

25日10：11北風井主要通風機因電廠突然停電。

10：27恢復(fù)送電。主要通風機開動，發(fā)現(xiàn)主要通風機定子線圈燒壞2根線頭，又停風搶修電機。

11：00檢查采區(qū)進回風和各作業(yè)地點CH4=1.5~3.5%，人員全部升井。

16：001）未恢復(fù)通風情況下，110人全部入井；2）井下各處CH4均超限，最高達10%；人員在回風順槽，煤上山，242采區(qū)絞車房等待恢復(fù)通風。3）井下水泵房打電話要求送電排水（因為水倉水滿了）。礦調(diào)度員及主管技術(shù)員不同意送電，并通知配電房、壓風房和工區(qū)調(diào)度站把好關(guān)。3)阿干耿村韓莊二礦停電案例1994.6.70:05阿干煤礦突然停電，0:25救護隊下井撤人，發(fā)現(xiàn)1760處已死11人，1人送醫(yī)院搶救。1997.1.25義馬耿村礦11:57停電，12:05送電，12:20爆炸，死31人，傷４人。1999.8.24平頂市韓莊局二礦全礦突然停電，送電后瓦斯煤塵爆炸，死55人。4)晉城市屬煤礦因主要通風機停風引發(fā)的瓦斯爆炸事故情況1、98．4．21晉城市澤州縣朝坡礦，主要通風機停風3天，吸煙引爆瓦斯、重大事故。2、98．6．19晉城市澤州縣靳圪塔礦（基建井，獨眼井）停電停風4h，接煤電鉆插銷引爆，重大事故。3、98．8．10晉城市澤州縣郭莊煤礦，檢修主要通風機停風12h，引爆特大事故。4、99．4．15晉城市澤州縣郭莊煤礦二坑口，在井底維修大巷嫌風大，停主要通風機2h，引爆重大事故。5、99．5．21晉城市陽城縣泉鄉(xiāng)溝煤礦，停產(chǎn)停風15h，引爆重大事故。在1990~1999年45起瓦斯爆炸重特大事故中有16起是因主要通風機停轉(zhuǎn)。采取自然通風而引爆瓦斯。4、對礦井通風系統(tǒng)的基本要求

1)以最小的阻力、最低的電耗，把足夠的新鮮風量送達用風地點，并具有較高的防災(zāi)抗災(zāi)能力。礦井通風系統(tǒng)指標技術(shù)可行經(jīng)濟合理穩(wěn)定可靠礦井風量礦井風壓礦井風量供需比噸煤風量礦井等級孔礦井通風方式主要通風機功率主要通風機效率噸煤主要通風機電耗噸煤通風電耗風機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性礦井抗災(zāi)能力用風地點風流穩(wěn)定性礦井通風系統(tǒng)評判指標層次圖噸煤通風電耗2)符合煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定

第五條礦井應(yīng)有至少兩個獨立的能夠行人并直達地面的安全出口，出口之間距離不得小于30米。井下每一個水平、每一個采區(qū)至少有兩個便于通行的安全出口，并與直達地面的安全出口相連接。第六條礦井在用巷道凈斷面應(yīng)能滿足行人、運輸、通風和設(shè)置安全生產(chǎn)設(shè)施的需要。礦井主要運輸巷、主要風巷的凈高不得低于2米，采區(qū)上、下山和平巷的凈高不得低于1.8米，回采工作面出口20米內(nèi)巷道的凈高不得低于1.6米。第七條采煤工作面至少保持2個暢通的安全出口，一個通到回風巷，另一個通到進風巷。因煤層賦存條件限制確實不能保持2個安全出口的，必須制定經(jīng)縣級以上主管部門批準的專項安全技術(shù)措施。2)符合煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定第九條礦井應(yīng)當具備完整的獨立通風系統(tǒng)。礦井、采區(qū)和采掘工作面的風量必須滿足安全生產(chǎn)要求。礦井使用安裝在地面的礦用主要通風機進行通風，并有滿足能力的備用主要通風機。生產(chǎn)水平和采區(qū)應(yīng)當實行分區(qū)通風，礦井、采區(qū)和采掘工作面通風設(shè)施應(yīng)當齊全可靠，掘進工作面使用專用局部通風機進行通風。《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定（第100條-132條）

5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析1)通風現(xiàn)狀分析內(nèi)容(1)分析主扇裝置性能的優(yōu)劣及核定主扇能力(2)從阻力測定結(jié)果中分析阻力分布的合理性，找出高阻力和高風阻區(qū)段，分析產(chǎn)生高阻力的原因及采取減阻措施的途徑。(3)分析通風網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的合理性（有害角聯(lián)少，總阻力和總風阻小，風機運行穩(wěn)定的網(wǎng)路，只需極少通風構(gòu)筑物）(4)礦井內(nèi)部漏風率，供需比，等級孔5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析2)通風現(xiàn)狀分析(1)主通風機運行分析(A).主扇運行效率低

30個礦務(wù)局100個風井老型號軸流風機調(diào)查結(jié)果:5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析2)通風現(xiàn)狀分析—主要通風機分析1986年統(tǒng)計統(tǒng)配礦運轉(zhuǎn)主扇運轉(zhuǎn)情況主扇型號礦井數(shù)主扇數(shù)主扇總功率（kw）平均效率（％）70B219534115067849.642By761244683952.72By30401413252.742K6019321317551.234-721342432585157.97G4-7330482282557.72K4-7312151911165.96其它19124374473合計681107836708452.795、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析2)通風現(xiàn)狀分析—主通風機分析(B).驅(qū)動風機的電機負荷率低、導(dǎo)致效率低。

34個礦務(wù)局的311臺主扇電機調(diào)查結(jié)果：

新集一礦西風井1600kW電機，投入運行初期，只有幾個掘進面回風，效率低是可想而知的。5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析2)通風現(xiàn)狀分析—主要通風機分析(C)主要通風機能力不一致。5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析2)通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析(2).通風阻力分析通風阻力大，阻力分布不合理 據(jù)統(tǒng)計，我國低瓦斯大型礦井總阻力最大為1962Pa，中型礦井最大阻力為1177.2Pa，小型礦井最大阻力為735.75Pa。 高瓦斯礦井最大阻力：大型礦井2452.5Pa，中型礦井1962Pa，小型礦井1569.6Pa。 少數(shù)高阻力礦井，通風電耗占原煤電耗的一半以上。某礦南東翼阻力分布圖某礦西翼阻力分布圖5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

2)通風現(xiàn)狀分析

(2).通風阻力分析大多數(shù)礦井回風段的阻力占總阻力的60％-80％ 少數(shù)礦井采區(qū)的通風阻力為總阻力的40％-50％ 存在局部高阻力區(qū)段和地點。如失修回風道、風窗、風硐、拐彎、未拆除的風門墻垛等； 壓入式通風礦井的主扇進風道。

降低高阻力區(qū)段的通風阻力是改善通風，提高合理性和增加安全性的重要途徑！某礦通風阻力分布表系統(tǒng)名稱區(qū)段測段通風阻力Pa占系統(tǒng)總阻力的百分比%中央風井北中央進風段1～2953725用風段29～3038118回風段30～25121757合計2135100南東翼系統(tǒng)進風段1～1166631.2用風段11～1826012.2回風段18～24120956.6合計2135100西風井進風段1～4397524.6用風段43～55118529.9回風段55～63180645.5合計39651005、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析系統(tǒng)名稱區(qū)段測段通風阻力Pa占系統(tǒng)總阻力的百分比%西風井北部12采區(qū)進風段1～843926用風段8～1516910回風段15～21108064合計168910065采區(qū)進風段1～3717110用風段37～4961437回風段49～2188653合計167110068采區(qū)進風段1～843926用風段8～1627917回風段15～2196957合計1687100東風井北部12采區(qū)進風段1～843925用風段8～2821012回風段28～33110363合計17521005、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析2)通風現(xiàn)狀分析(3)通風風量分析(A).用風地點風量不足(B).風量調(diào)節(jié)方法不妥礦井投產(chǎn)初期放下閘門減少進風量用風窗調(diào)風盲目換裝大能力風機，或調(diào)大葉片安裝角(C).漏風多 雞西局62臺主扇測定表明：地面漏風率大于5％的礦井有50%,有的礦達15％-25％。山西省5個統(tǒng)配局64臺主扇總漏風量達18219m3/min，其中漏風最多的一臺主扇，地面漏風達1472m3/min。淮南新莊孜礦一處風門的漏風達29-309m3/min，主要進回風間的漏風達1000m3/min。5、通風系統(tǒng)現(xiàn)狀分析2)通風現(xiàn)狀分析(4).風流不穩(wěn)定分析角聯(lián)網(wǎng)路多采面處于對角巷道，且無防止風流反向的措施主扇在駝峰區(qū)附近工作，有的礦甚至出現(xiàn)風機“飛動”風門數(shù)量多，位置不當，且經(jīng)常風流短路反向風門數(shù)量少自然風壓影響大多風機相互干擾，相互“搶風”6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析風流不穩(wěn)定的表現(xiàn)： 風流方向發(fā)生變化； 風量大小變化幅度超過允許范圍。風流不穩(wěn)定是煤礦事故的導(dǎo)因之一： 可導(dǎo)致瓦斯超限或風溫升高，甚至引起瓦斯煤塵爆炸。6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析1)影響礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素(1)主扇的臺數(shù)、類型及其相對位置（同一井或不同井口）(2)主扇的性能及兩臺主扇之性能差大小(3)自然風壓的大小及其作用方向(4)通風網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)形式（有無角聯(lián)網(wǎng)路）

礦內(nèi)風流穩(wěn)定與否，反映了礦井通風動 力和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的合理程度及它們之間的協(xié)調(diào)狀況。用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理系數(shù)判定。6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理系數(shù)網(wǎng)絡(luò)合理性系數(shù)K可用下式表示：式中：K－網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理性系數(shù);HN—自然分風時系統(tǒng)的壓力；H－按需分風時系統(tǒng)的壓力；自然分風壓力是指采煤工作面按自然分風解算，其余所有的用風地點都按實際需風量進行網(wǎng)絡(luò)解算，所得到風機壓力。按需分風壓力是指除通風最困難的工作面外，其余的用風地點都按實際需風量進行網(wǎng)絡(luò)解算，得到的風機壓力。單一風機通風系統(tǒng)K值應(yīng)在1以下。K值越大，說明調(diào)節(jié)量越小，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較合理，反之亦然。一般要求K＞0.85。如果K＜0.6，則在采掘布局上加以注意和改進。對于多風井系統(tǒng)，有可能比值大于1。2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理系數(shù)

某礦網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理系數(shù)分支始點末點風機名稱自然分風風壓Pa按需分風風壓Pa結(jié)構(gòu)系數(shù)K17101東風井風機168517260.976248311西風機163716740.97796、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析3)風流不穩(wěn)定現(xiàn)象的分類(1)風流不穩(wěn)定性分為： 正常生產(chǎn)時期的風流不穩(wěn)定 災(zāi)變時期的風流不穩(wěn)定(2)正常生產(chǎn)時期的風流不穩(wěn)定又可分為： 由于通風動力引起的風流不穩(wěn)定 由于通風網(wǎng)路引起的風流不穩(wěn)定6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(1)災(zāi)變時期風流不穩(wěn)定的表現(xiàn)A、因爆炸：摧毀了通風構(gòu)筑物（含回風井口防爆蓋）、甚至破壞了主扇，造成風流紊亂和爆炸產(chǎn)物（CO2、CO、煙霧）的漫延，導(dǎo)致人員傷亡和生產(chǎn)停頓。B、因火災(zāi)：燒毀風門造成風流短路；支架倒塌產(chǎn)生冒頂；火風壓直接影響主扇的工況點；火風壓造成風流逆轉(zhuǎn)或停滯。C、因煤與瓦斯突出：破壞通風系統(tǒng)（包括堵塞巷道，摧毀通風構(gòu)筑物），瓦斯沿進回風巷漫延，導(dǎo)致人員傷亡，甚至引發(fā)瓦斯燃燒或爆炸。6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(2)通風動力引起的風流不穩(wěn)定A、主扇工作不穩(wěn)定引起的 包括：風機的喘振；多風機相互干擾B、井下輔助通風機對風流穩(wěn)定性的影響 包括：輔扇對主扇的影響；輔扇能力太大引起并聯(lián)分支風量不足、反向或停滯；輔扇附近進風主巷中風門的啟閉；主扇、輔扇停電停轉(zhuǎn)C、自然風壓引起的6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(3)通風網(wǎng)路引起的風流不穩(wěn)定(1)風流短路造成的風流劇烈波動 包括風門的開閉；防爆門的開閉對風流影響。(2)對角分支風流不穩(wěn)定 應(yīng)加強對角聯(lián)網(wǎng)路的管理，有計劃地設(shè)置或利用有益角聯(lián)，避免和嚴格控制有害角聯(lián)。123567810(3)通風網(wǎng)路引起的風流不穩(wěn)定----通風網(wǎng)絡(luò)動態(tài)特性分析(一)、井巷風阻變化引起風流變化的規(guī)律1.變阻分支本身的風量與風壓變化規(guī)律當某分支風阻增大時，該分支的風量減小、風壓增大；當風阻減小時，該分支的風量增大、風壓降低。2.變阻分支對其它分支風量與風壓的影響規(guī)律

1）當某分支風阻增大時，包含該分支的所有通路上的其它分支的風量減小，風壓亦減小；與該分支并聯(lián)的通路上的分支的風量增大，風壓亦增大；當風阻減小時與此相反。

2）對于一進一出的子網(wǎng)絡(luò)，若外部分支調(diào)阻引起其流入（流出）風量變化，其內(nèi)部各分支的風量變化趨勢相同。

3）風網(wǎng)內(nèi)，某分支風阻變化時，各分支風量、風壓的變化幅度，以本分支為最大，鄰近分支次之，離該分支越遠的分支變化越小。

494）風網(wǎng)內(nèi)，不同類型的分支風阻變化引起的風量變化幅度和影響范圍是不同的。一般地說，主干巷道變阻引起的風量變化幅度和影響范圍大，末支巷道變阻引起的風量變化幅度和影響范圍小。5）風網(wǎng)內(nèi)某分支增阻時，增阻分支風量減小值比其并聯(lián)分支風量增加值大；某分支減阻時，減阻分支風量增加值比其并聯(lián)分支風量減小值大。(二)．巷道密閉與貫通對風流的影響

巷道密閉相當于該分支的風阻增大至∞，故本分支風量減少到趨近于0；對其它分支的影響規(guī)律與分支增阻相同。巷道貫通時要修改網(wǎng)絡(luò)圖，即在網(wǎng)絡(luò)圖中增加貫通后的分支。風流方向取決于巷道兩端點間壓能差；對其它分支的影響規(guī)律與分支減阻相同。6、礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(3)通風網(wǎng)路引起的風流不穩(wěn)定(三)、角聯(lián)分支分析應(yīng)用分析軟件對某礦角聯(lián)進行分析：全礦井共有27條分支處在角聯(lián)上，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度25.7%，其中，跨不同系統(tǒng)角聯(lián)有21條，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度20.0%；東風井系統(tǒng)角聯(lián)分支18條，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度17.1%，西風井系統(tǒng)角聯(lián)分支5條，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度4.8%，其角聯(lián)分支如表所示。從表5可看出，除用風分支外，一般分支有13條處在角聯(lián)位置。因此，分析結(jié)果表明，某網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，角聯(lián)分支多，通風管理困難。建議加強角聯(lián)周邊巷道的維護，防止角聯(lián)巷道無風或風流反向。某礦角聯(lián)分支分析表分支號始節(jié)點末節(jié)點巷道名稱角聯(lián)分支巷道類型風流方向6322五采區(qū)集中運輸巷是一般分支正向8143五采區(qū)皮帶機下山是一般分支正向91415東65巷道用風是用風地點正向19460風門是用風地點正向226115風門是用風地點正向25161767-2聯(lián)巷風門是用風地點正向261829西風橋風門是用風地點正向27181967皮機尾風門是用風地點正向292022五采區(qū)輔助機是一般分支正向441719七采區(qū)皮帶上山是一般分支正向511112防火倉庫是用風地點正向521112充電房是用風地點正向531113炸藥庫是用風地點正向54117東三變電所是用風地點正向551715七采區(qū)皮帶上山是一般分支正向591132北部集中運道是一般分支正向64345362提料巷風門是用風地點正向673435北部集中運道是一般分支正向69364662北風橋風門是用風地點正向703637北部集中運道是一般分支正向904745649煤柱面機巷掘面是用風地點正向914748649煤柱風巷掘進面是用風地點正向92444364集運是一般分支正向9444458-12皮帶機巷是一般分支正向100525366集中皮帶巷是一般分支正向102522968總回是一般分支正向103541324回風道是一般分支正向7、以風定產(chǎn)“以風定產(chǎn)”的風量應(yīng)是在給定的網(wǎng)絡(luò)條件下主要通風機的實際最大供風量。近年來，我國部分高瓦斯煤礦因超通風能力生產(chǎn)而導(dǎo)致重大事故發(fā)生。因此，在2001年11月份頒布的《煤礦安全規(guī)程》中新增了“必須按實際供風量核定礦井產(chǎn)量”的規(guī)定，即根據(jù)實際最大的通風能力確定礦井的生產(chǎn)能力。做到科學(xué)準確地“以風定產(chǎn)”是實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)的重要保證和前提之一。因此，有必要研究根據(jù)礦井通風能力正確核定礦井生產(chǎn)能力的模型、方法和程序。要實現(xiàn)“以風定產(chǎn)”，需要解決兩個關(guān)鍵問題：一是，如何較為準確地確定礦井的實際最大供風量；二是，已知礦井的實際供風量后，要確定用什么方法、以及如何核定礦井日生產(chǎn)能力。1)“以風定產(chǎn)”的依據(jù)和原則2)礦井需風量的計算方法3)“以風定產(chǎn)”的模型與方法4)“以風定產(chǎn)”的主要步驟7、以風定產(chǎn)1)“以風定產(chǎn)”的依據(jù)和原則“以風定產(chǎn)”的依據(jù)：最新版本《煤礦安全規(guī)程》、〈煤礦設(shè)計規(guī)范〉和上級主管部門有關(guān)風量計算方法的規(guī)定；以實際的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和合理的生產(chǎn)布局為基礎(chǔ)；保證現(xiàn)有通風機安全有效運轉(zhuǎn)；瓦斯涌出量和涌出不均勻系數(shù)的參數(shù)符合實際。“以風定產(chǎn)生”的原則是：模型和方法科學(xué)，依據(jù)參數(shù)準確、符合實際、結(jié)果可靠。

7、以風定產(chǎn)2)礦井需風量的計算方法以風定產(chǎn)實質(zhì)是礦井需風量的反演。因此，正確選擇礦井需風量的計算方法對現(xiàn)實“以風定產(chǎn)至關(guān)重要。關(guān)于礦井風量計算，在文獻《煤礦安全規(guī)程》”中103條規(guī)定了兩種方法：（1）按提井下同時工作的最多人數(shù)計算；（2）按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需風量的總和計算；然后取其大者。也可采用煤礦企業(yè)制定風量計算方法進行計算。文獻《煤礦安全規(guī)程讀本》中，提出了低瓦斯礦井和高瓦斯礦井核定礦井通風能力的風涼計算方法。這種方法要求相關(guān)系數(shù)選擇合理、符合實際。7、以風定產(chǎn)3)“以風定產(chǎn)”的方法有礦井或系統(tǒng)總風阻法和通風系統(tǒng)模擬（網(wǎng)絡(luò)解算）核定法兩種。后者較前者精確點。(1)礦井或系統(tǒng)總風阻法。當核定時期的生產(chǎn)采煤方法、工藝和煤層的瓦斯涌出等與當前基本相同時可采用此法?？筛鶕?jù)礦井近期的礦井或系統(tǒng)的噸煤供風量和核定時期的總風阻進行礦井系統(tǒng)的生產(chǎn)能力核定（見圖1）(2)網(wǎng)絡(luò)解算法（系統(tǒng)模擬）法。在明確核定時期、準備好風機特性和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過通風系統(tǒng)模擬方法，將風量分配到工作面和其他用風地點；根據(jù)工作面瓦斯涌出量和不均勻系數(shù)，用反演的方法計算各工作面產(chǎn)量，最后再求礦井產(chǎn)量。(見圖2)圖1總風阻法“以風定產(chǎn)”模型和程序圖確定核產(chǎn)時期及其采掘布局礦井或系統(tǒng)實際最大供風量礦井或系統(tǒng)噸煤供風量礦井阻力特性風機特性曲線礦井生產(chǎn)能力圖2網(wǎng)絡(luò)解算法“以風定產(chǎn)”模型和程序工作面n產(chǎn)量工作面1產(chǎn)量工作面1產(chǎn)量……….工作面n風量……….工作面2風量根據(jù)瓦斯因素計算各工作面的噸煤需風量礦井生產(chǎn)能力工作面1風量模擬（網(wǎng)絡(luò)解算）方法確定分配到各工作面風量礦井或系統(tǒng)阻力特性風機最大（安全）特性確定核產(chǎn)時期采掘布局7、以風定產(chǎn)4)“以風定產(chǎn)”的主要步驟“以風定產(chǎn)”的風量應(yīng)是在給定的網(wǎng)絡(luò)條件下主要通風機的實際最大供風量。礦井或系統(tǒng)的實際供風量主要取決于通風機的特性和礦井阻力特性的匹配性（見圖3）(1)確定并優(yōu)化核產(chǎn)時期采掘布局和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(2)確定礦井或系統(tǒng)實際最大供風量(3)礦井日產(chǎn)量確定7、以風定產(chǎn)(1)確定并優(yōu)化核產(chǎn)時期采掘布局和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)礦井通風系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)，隨著采掘的布局、瓦斯涌出量、地質(zhì)等自然因素的變化而變化的。在給定的風機特性條件下，礦井的實際供風能力與采掘工作面布局及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。因此，從通風的角度核定礦井的生產(chǎn)能力，首先要優(yōu)化核定產(chǎn)量時期的生產(chǎn)布局以及由此而形成的通風系統(tǒng)，以確定礦井通風的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和阻力特性（曲線）

7、以風定產(chǎn)(2)確定礦井或系統(tǒng)實際最大供風量

（A）核定主要通風機的實際最大供風量

對軸流式通風機，由于其壓力特性存在駝峰，為了保證風機的安全和穩(wěn)定運行，要求風機的風壓不應(yīng)高于最高壓力點（0.9Hmax），此點稱為極限壓力。將各條曲線的極限壓力點連成一條線，稱之為極限壓力線，如圖3圖中AB。風機在實際運行過程中，其工作壓力不能超過此線，否則，將發(fā)生喘振事