模塊一現(xiàn)代化礦井通風(fēng)基礎(chǔ).ppt

1、2020/8/14,1,現(xiàn)代化礦井通風(fēng)技術(shù)管理與災(zāi)害防治,現(xiàn)代化礦井通風(fēng)基礎(chǔ),2020/8/14,2,基本內(nèi)容,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),2020/8/14,3,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,一、有害氣體的作用途徑和危害機(jī)理 （一）、有害氣體的作用途徑 在作業(yè)環(huán)境空間中，有害氣體通常按如下途徑作用于人體而引起中毒。 1、吸入 2、作用皮膚 3、吞入,2020/8/14,4,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,一、有害氣體的作用途徑和危害機(jī)理 （二）有害氣體的危害機(jī)理 1、濃度與復(fù)因子 有害物質(zhì)濃度與

2、復(fù)因子的學(xué)說(shuō)有下列兩點(diǎn)： （1）若有害物質(zhì)濃度按算術(shù)級(jí)數(shù)增加，其毒性按幾何級(jí)數(shù)遞增；,2020/8/14,5,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,一、有害氣體的作用途徑和危害機(jī)理 （二）有害氣體的危害機(jī)理 （2）若有害物質(zhì)為復(fù)數(shù)，則其毒性為各因子毒性的乘積，而且，與不同濃度的毒性比較，一般認(rèn)為是各個(gè)濃度值中扣除允許濃度值后，再進(jìn)行毒性的比較是正確的。,2020/8/14,6,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,一、有害氣體的作用途徑和危害機(jī)理 （二）有害氣體的危害機(jī)理 2、暴露時(shí)間 很明顯，長(zhǎng)時(shí)間的暴露要比短時(shí)間暴露更有害，但是在濃度相同的情況下，連續(xù)暴露30h與間斷地暴露30h相比較時(shí)，可能前者所受

3、的影響顯著。另外，當(dāng)吸入的有害物質(zhì)的絕對(duì)量大致相同時(shí)，也不能籠統(tǒng)地給出高濃度短時(shí)間暴露與低濃度長(zhǎng)時(shí)間暴露的比較。一般認(rèn)為高濃度短時(shí)間暴露與低濃度長(zhǎng)時(shí)間暴露都是有害的。,2020/8/14,7,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,一、有害氣體的作用途徑和危害機(jī)理 （二）有害氣體的危害機(jī)理 3、作業(yè)強(qiáng)度 若作業(yè)強(qiáng)度加大時(shí)，人體對(duì)氧的需要量也增大，因此呼吸量顯著 增加。在作業(yè)環(huán)境中呼吸量與作業(yè)強(qiáng)度之間的關(guān)系由下式得出： 呼吸量（Lmin-1）=7.9 + 3.2R 式中 R為能量代謝率。 因此，重體力勞動(dòng)要比安靜時(shí)的呼吸量高達(dá)10倍以上。若增大作 業(yè)強(qiáng)度，往往會(huì)使大量有害氣體吸入體內(nèi)。同時(shí)，由于大量出汗

4、 ，也容易使水溶性的有害物質(zhì)經(jīng)皮膚滲入體內(nèi)。 其他如氣象條件也能影響有害物質(zhì)的中毒效果，不僅高溫使有害 物質(zhì)的產(chǎn)生增加，而且身體的狀況也與從事重體力勞動(dòng)時(shí)情況相 近似。,2020/8/14,8,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,一、有害氣體的作用途徑和危害機(jī)理 （二）有害氣體的危害機(jī)理 4、人體的不同 正因?yàn)槿耸菍儆谏飳W(xué)的問(wèn)題，所以也會(huì)有很大差別 （1）民族：一般說(shuō)，有色人種比白種人耐受毒性強(qiáng)。 （2）年齡：青少年耐受毒性能力相對(duì)差。 （3）性別：一般婦女耐受毒性差，特別是妊娠期，生理期耐受毒性能力更顯著降低。 （4）習(xí)慣：對(duì)于具有吸煙、飲酒習(xí)慣的，生活不規(guī)律的人耐毒性差。 （5）疾?。禾貏e是

5、患有解毒性器官、排泄器官疾病的人耐毒性更差。,2020/8/14,9,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 地面空氣又稱為大氣，是混合氣體，大氣中除了水蒸氣的比例隨地區(qū)和季節(jié)變化較大以外，其余化學(xué)組成成分相對(duì)穩(wěn)定。一般將不含水蒸汽的空氣稱為干空氣，它的組成成分和體積百分比分別為氧氣（20.96%）、氮?dú)?79%)和二氧化碳(0.04%).,2020/8/14,10,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 地面空氣從井筒進(jìn)入井下就成了礦井空氣，將發(fā)生一系列變化。主要有：氧氣含量減少；有毒有害氣體含量增加；粉塵濃度增大；空氣的溫度、濕度、壓力等物理狀態(tài)變化等。 在礦井通風(fēng)中，

6、習(xí)慣上把風(fēng)流分作新鮮風(fēng)流（新風(fēng)）和污風(fēng)風(fēng)流（污風(fēng)或乏風(fēng)）。,2020/8/14,11,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 1、礦井空氣的主要成分及其基本性質(zhì) （一）氧氣（O2） 氧氣是維持人體正常生理機(jī)能所不可缺少的氣體。一般情況下，人在休息時(shí)的需氧量為0.20.4L/min；在工作時(shí)為13 L/min。,2020/8/14,12,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 1、礦井空氣的主要成分及其基本性質(zhì),人體缺氧癥狀與空氣中氧氣濃度的關(guān)系,2020/8/14,13,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 1、礦井空氣的主要成分及其基本性質(zhì) 地面空氣進(jìn)入井下后

7、，氧氣濃度要有所降低，氧氣濃度降低的主要原因有：人員呼吸；煤巖、坑木和其他有機(jī)物的緩慢氧化；爆破工作；井下火災(zāi)和瓦斯、煤塵爆炸；煤巖和生產(chǎn)中產(chǎn)生其他有害氣體等。 在井下盲巷、通風(fēng)不良的巷道中或發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故后，應(yīng)特別注意對(duì)氧氣濃度的檢查，以防發(fā)生窒息事故。,2020/8/14,14,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 1、礦井空氣的主要成分及其基本性質(zhì) （二）氮?dú)猓∟2） 在井下廢棄舊巷或封閉的采空區(qū)中，有可能積存氮?dú)狻?礦井中的氮?dú)庵饕獊?lái)源于：井下爆破；有機(jī)物的腐爛；天然生成的氮?dú)鈴拿簬r中涌出等。,2020/8/14,15,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分

8、1、礦井空氣的主要成分及其基本性質(zhì) （三）二氧化碳（CO2） 二氧化碳對(duì)人體的呼吸有刺激作用，所以在為中毒或窒息的人員輸氧時(shí)，常常要在氧氣中加入5%的二氧化碳，以促使患者加強(qiáng)呼吸。當(dāng)空氣中的二氧化碳濃度過(guò)高時(shí)，輕則使人呼吸加快，呼吸量增加，嚴(yán)重時(shí)也能造成人員中毒或窒息。,2020/8/14,16,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 1、礦井空氣的主要成分及其基本性質(zhì),空氣中二氧化碳濃度對(duì)人體的影響,2020/8/14,17,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 1、礦井空氣的主要成分及其基本性質(zhì) 二氧化碳比空氣重，常常積聚在煤礦井下的巷道底板、水倉(cāng)、溜煤眼、下山盡頭、

9、盲巷、采空區(qū)及通風(fēng)不良處。 礦井中二氧化碳的主要來(lái)源有：煤和有機(jī)物的氧化；人員呼吸；井下爆破；井下火災(zāi)；瓦斯、煤塵爆炸等。有時(shí)也能從煤巖中大量涌出，甚至與煤或巖石一起突然噴出，給安全生產(chǎn)造成重大影響。,2020/8/14,18,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,二、礦井空氣成分 2、礦井空氣主要成分的質(zhì)量（濃度）標(biāo)準(zhǔn) 采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中，按體積計(jì)算，氧氣濃度不低于20%；二氧化碳濃度不超過(guò)0.5%。 礦井總回風(fēng)巷或一翼回風(fēng)巷風(fēng)流中，二氧化碳超過(guò)0.75%時(shí)，必須立即查明原因，進(jìn)行處理。 采區(qū)回風(fēng)巷、采掘工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中二氧化碳超過(guò)1.5%時(shí)，采掘工作面風(fēng)流中二氧化碳濃度達(dá)到1.5%時(shí)，都必須停

10、止工作，撤出人員，進(jìn)行處理。,2020/8/14,19,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) （一）一氧化碳（CO） 一氧化碳有劇毒。人體血液中的血紅素與一氧化碳的親和力比它與氧氣的親和力大250300倍。一氧化碳的中毒程度與中毒濃度、中毒時(shí)間、呼吸頻率和深度及人的體質(zhì)有關(guān)。,2020/8/14,20,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì),一氧化碳的中毒程度與濃度的關(guān)系,2020/8/14,21,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及

11、其基本性質(zhì) 一氧化碳中毒除上述癥狀外，最顯著的特征是中毒者粘膜和皮膚呈櫻桃紅色。 礦井中一氧化碳的主要來(lái)源有：爆破工作；礦井火災(zāi)；瓦斯及煤塵爆炸等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在煤礦發(fā)生的瓦斯爆炸、煤塵爆炸及火災(zāi)事故中，約7075%的死亡人員都是因一氧化碳中毒所致。,2020/8/14,22,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) （二）硫化氫（H2S） 硫化氫有劇毒。它能使人體血液缺氧中毒，對(duì)眼睛及呼吸道的粘膜具有強(qiáng)烈的刺激作用，能引起鼻炎、氣管炎和肺水腫。當(dāng)空氣中濃度達(dá)到0.0001%時(shí)可嗅到臭味，但當(dāng)濃度較高時(shí)（0.005-0.01%），因嗅覺(jué)神經(jīng)中毒

12、麻痹，臭味“減弱”或“消失”，反而嗅不到。 礦井中硫化氫的主要來(lái)源有：坑木等有機(jī)物腐爛；含硫礦物的水化；從老空區(qū)和舊巷積水中放出。,2020/8/14,23,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì),硫化氫的中毒程度與濃度的關(guān)系,2020/8/14,24,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) （三）二氧化硫（SO2） 二氧化硫有劇毒。空氣中的二氧化硫遇水后生成硫酸，對(duì)眼睛有刺激作用，礦工們將其稱之為“瞎眼氣體”。此外，也能對(duì)呼吸道的粘膜產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激作用，引起喉炎和肺水腫。 礦井中二

13、氧化硫的主要來(lái)源有：含硫礦物的氧化與燃燒；在含硫礦物中爆破；從含硫煤體中涌出。,2020/8/14,25,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì),二氧化硫的中毒程度與濃度的關(guān)系,2020/8/14,26,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) （四）二氧化氮（NO2） 二氧化氮是井下毒性最強(qiáng)的有害氣體。它遇水后生成硝酸，對(duì)眼睛、呼吸道粘膜和肺部組織有強(qiáng)烈的刺激及腐蝕作用，嚴(yán)重時(shí)可引起肺水腫。 二氧化氮的中毒有潛伏期，容易被人忽視。中毒初期僅是眼睛和喉嚨有輕微的刺激癥狀，常不被注意，有

14、的在嚴(yán)重中毒時(shí)尚無(wú)明顯感覺(jué)，還可堅(jiān)持工作，但經(jīng)過(guò)6h甚至更長(zhǎng)時(shí)間后才出現(xiàn)中毒征兆。主要特征是手指尖及皮膚出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)，頭發(fā)發(fā)黃，吐黃色痰液，發(fā)生肺水腫，引起嘔吐甚至死亡。,2020/8/14,27,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì),二氧化氮的中毒程度與濃度的關(guān)系,2020/8/14,28,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) 礦井中二氧化氮的主要來(lái)源是爆破工作。炸藥爆破時(shí)會(huì)產(chǎn)生一系列氮氧化物，如一氧化氮（遇空氣即轉(zhuǎn)化為二氧化氮）、二氧化氮等，是炮煙的主要成分。,2020/8/

15、14,29,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) （五）氨氣（NH3） 氨氣有劇毒。它對(duì)皮膚和呼吸道粘膜有刺激作用，可引起喉頭水腫，嚴(yán)重時(shí)失去知覺(jué)，以致死亡。 氨氣主要是在礦井發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故時(shí)產(chǎn)生。,2020/8/14,30,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 1、礦井空氣中的有害氣體及其基本性質(zhì) （六）氫氣（H2） 氫氣無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒，相對(duì)密度為0.07，是井下最輕的有害氣體?？諝庵袣錃鉂舛冗_(dá)到4%74%時(shí)具有爆炸危險(xiǎn)。 井下氫氣的主要來(lái)源是蓄電池充電。此外，礦井發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故中也會(huì)產(chǎn)生。 除了上述有害

16、氣體之外，礦井空氣中最主要的有害氣體是甲烷（CH4），又稱沼氣。,2020/8/14,31,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 2、礦井空氣中有害氣體的安全濃度標(biāo)準(zhǔn) 為了防止有害氣體對(duì)人體和安全生產(chǎn)造成危害，規(guī)程中對(duì)其安全濃度（允許濃度）標(biāo)準(zhǔn)做了明確規(guī)定。,礦井空氣中有害氣體最高允許濃度,2020/8/14,32,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 2、礦井空氣中有害氣體的安全濃度標(biāo)準(zhǔn) 此外，規(guī)程還規(guī)定：井下充電室風(fēng)流中以及局部積聚處的氫氣濃度不得超過(guò)0.5%。 通過(guò)上述有害氣體的安全濃度標(biāo)準(zhǔn)可以看出，最高允許濃度的制定都留有較大的安全系數(shù)，只要在礦

17、井生產(chǎn)中嚴(yán)格遵守規(guī)程規(guī)定，不違章作業(yè)，人身安全是完全有保障的。,2020/8/14,33,第一節(jié) 礦井氣體危害分析與控制,三、礦井空氣中的有害氣體 3、防止有害氣體危害的措施 加強(qiáng)通風(fēng)。 加強(qiáng)對(duì)有害氣體的檢查。 瓦斯抽放。 放炮噴霧或使用水炮泥。 加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)不良處和井下盲巷的管理。 井下人員必須隨身佩帶自救器。 對(duì)缺氧窒息或中毒人員及時(shí)進(jìn)行急救。,2020/8/14,34,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、摩擦阻力 1、風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài) 流體在運(yùn)動(dòng)中有兩種不同的狀態(tài)，即層流流動(dòng)和紊流流動(dòng)。,2020/8/14,35,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、摩擦阻力 （一）流動(dòng)狀態(tài)的判別,當(dāng)流速很小、管徑很細(xì)、流體的運(yùn)

18、動(dòng)粘度較大時(shí)，流體呈層流運(yùn)動(dòng)，反之，為紊流流動(dòng)。,2020/8/14,36,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、摩擦阻力 （二）井巷中風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài) 因?yàn)橐?guī)程規(guī)定，井巷中最低允許風(fēng)速為0.15m/s,而井下巷道的風(fēng)速都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述數(shù)值，所以井巷風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài)都是紊流，只有風(fēng)速很小的漏風(fēng)風(fēng)流，才有可能出現(xiàn)層流。,2020/8/14,37,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、摩擦阻力 2、摩擦阻力 井下風(fēng)流沿井巷或管道流動(dòng)時(shí)，由于空氣的粘性，受到井巷壁面的限制，造成空氣分子之間相互摩擦（內(nèi)摩擦）以及空氣與井巷或管道周壁間的摩擦，從而產(chǎn)生阻力，稱這種阻力為摩擦阻力。,2020/8/14,38,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、

19、摩擦阻力 礦井通風(fēng)工程中的摩擦阻力計(jì)算公式： Pa 式中 井巷的摩擦阻力系數(shù)，Kg/m3或 Ns2/m4,2020/8/14,39,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、摩擦阻力 3、摩擦阻力系數(shù)與摩擦風(fēng)阻 （一）摩擦阻力系數(shù) 在計(jì)算礦井通風(fēng)紊流摩擦阻力時(shí)，關(guān)鍵在于如何確定摩擦阻力系數(shù)值。 確定 值方法有查表和實(shí)測(cè)兩種方法。,2020/8/14,40,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、摩擦阻力 （二）摩擦風(fēng)阻,反映井巷幾何特征的參數(shù)，它反映的是井巷通風(fēng)的難易程度。,2020/8/14,41,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,一、摩擦阻力,完全紊流時(shí)摩擦阻力定律，它說(shuō)明了當(dāng)摩擦風(fēng)阻一定時(shí)，摩擦阻力與風(fēng)量的平方成正比。,2020

20、/8/14,42,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,二、局部阻力 在風(fēng)流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于井巷邊壁條件的變化，風(fēng)流在局部地區(qū)受到局部阻力物（如巷道斷面突然變化，風(fēng)流分叉與交匯，斷面堵塞等）的影響和破壞，引起風(fēng)流流速大小、方向和分布的突然變化，導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊，形成極為紊亂的渦流，造成風(fēng)流能量損失，這種均勻穩(wěn)定風(fēng)流經(jīng)過(guò)某些局部地點(diǎn)所造成的附加的能量損失，就叫做局部阻力。,2020/8/14,43,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,二、局部阻力 1、局部阻力的成因與計(jì)算 （一）局部阻力的成因分析,2020/8/14,44,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,二、局部阻力 （二）局部阻力計(jì)算,2020/8/14,45,第二節(jié) 礦

21、井通風(fēng)阻力,二、局部阻力 2、局部阻力系數(shù)與風(fēng)阻 （一）局部阻力系數(shù) 產(chǎn)生局部阻力的過(guò)程非常復(fù)雜，要確定局部阻力系數(shù)也是非常復(fù)雜的。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，紊流局部阻力系數(shù)主要取決于局部阻力物的形狀，而邊壁的粗糙程度為次要因素，但在粗糙程度較大的支架巷道中也需要考慮。,2020/8/14,46,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,二、局部阻力 （二）局部風(fēng)阻,在一般情況下，由于井巷內(nèi)的風(fēng)流速壓較小，所產(chǎn)生的局部阻力也較小，井下所有的局部阻力之和只占礦井總阻力的1020左右。故在通風(fēng)設(shè)計(jì)中，一般只對(duì)摩擦阻力進(jìn)行計(jì)算，對(duì)局部阻力不作詳細(xì)計(jì)算，而按經(jīng)驗(yàn)估算。,2020/8/14,47,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,三、礦井總風(fēng)

22、阻與礦井等積孔 1、礦井通風(fēng)阻力定律 h阻RQ2 ，Pa 式中 R井巷風(fēng)阻，Kg/m7或,2020/8/14,48,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,三、礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔 2、礦井總風(fēng)阻 對(duì)于一個(gè)確定的礦井通風(fēng)網(wǎng)路，其總風(fēng)阻值就叫做礦井總風(fēng)阻。當(dāng)?shù)V井通風(fēng)網(wǎng)路的風(fēng)量分配后，其總風(fēng)阻值則是由網(wǎng)路結(jié)構(gòu)、各支路風(fēng)阻值所決定的。它和礦井總阻力、礦井總風(fēng)量的關(guān)系是：,2020/8/14,49,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,三、礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔 3、礦井等積孔 為了更形象、更具體、更直觀地衡量礦井通風(fēng)難易程度，礦井通風(fēng)學(xué)上用一個(gè)假想的、并與礦井風(fēng)阻值相當(dāng)?shù)目椎拿娣e作為評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)難易程度，這個(gè)假想孔的面積就叫做礦井

23、等積孔。,2020/8/14,50,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,三、礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔,2020/8/14,51,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,三、礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔,礦井通風(fēng)難易程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),2020/8/14,52,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,四、降低礦井通風(fēng)阻力措施 1、降低摩擦阻力的措施 （1）減少摩擦阻力系數(shù) （2）井巷風(fēng)量要合理 （3）保證井巷通風(fēng)斷面 （4）減少巷道長(zhǎng)度 （5）選用周長(zhǎng)較小的井巷斷面,2020/8/14,53,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,四、降低礦井通風(fēng)阻力措施 2、降低局部阻力的措施 （1）最大限度減少局部阻力地點(diǎn)的數(shù)量。 （2）當(dāng)連接不同斷面的巷道時(shí)，要把連接的邊緣做成斜線或

24、圓弧型 （3）巷道拐彎時(shí)，轉(zhuǎn)角越小越好，在拐彎的內(nèi)側(cè)做成斜線型和圓弧型。要盡量避免出現(xiàn)直角彎。巷道盡可能避免突然分叉和突然匯合，在分叉和匯合處的內(nèi)側(cè)也要做成斜線或圓弧型。,2020/8/14,54,第二節(jié) 礦井通風(fēng)阻力,四、降低礦井通風(fēng)阻力措施 2、降低局部阻力的措施 （4）減少局部阻力地點(diǎn)的風(fēng)流速度及巷道的粗糙程度。 （5）在風(fēng)筒或通風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口安裝集風(fēng)器，在出風(fēng)口安裝擴(kuò)散器。 （6）減少井巷正面阻力物，及時(shí)清理巷道中的堆積物，采掘工作面所用材料要按需使用，不能集中堆放在井下巷道中。巷道管理要做到無(wú)雜物、無(wú)淤泥、無(wú)片幫，保證有效通風(fēng)斷面。在可能的條件下盡量不使成串的礦車長(zhǎng)時(shí)間地停留在主要通風(fēng)

25、巷道內(nèi)，以免阻擋風(fēng)流，使通風(fēng)狀況惡化。,2020/8/14,55,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,一、自然風(fēng)壓 1、自然風(fēng)壓的形成及特性,自然風(fēng)壓具有如下幾種性質(zhì)： 1.形成礦井自然風(fēng)壓的主要原 因是礦井進(jìn)、出風(fēng)井兩側(cè)的空 氣柱重量差。 2.礦井自然風(fēng)壓的大小和方向 ，取決于礦井進(jìn)、出風(fēng)兩側(cè)空 氣柱的重量差的大小和方向。 3.礦井自然風(fēng)壓與井深成正比 4.主要通風(fēng)機(jī)工作對(duì)自然風(fēng)壓 的大小和方向也有一定的影響,2020/8/14,56,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,一、自然風(fēng)壓 2、自然風(fēng)壓的控制和利用 （1）對(duì)自然風(fēng)壓的控制 （2）設(shè)計(jì)和建立合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng) （3）人工調(diào)節(jié)進(jìn)、出風(fēng)側(cè)的氣溫差 （4）降低井巷風(fēng)

26、阻 （5）消滅獨(dú)井通風(fēng) （6）注意自然風(fēng)壓在非常時(shí)期對(duì)礦井通風(fēng)的作用,2020/8/14,57,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,二、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓及實(shí)際特性 1、通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù) （1）通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q通 （2）通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓H通 （3）通風(fēng)機(jī)的功率N （4）通風(fēng)機(jī)的效率,2020/8/14,58,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,二、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓及實(shí)際特性 2、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性及合理工作范圍 （1）個(gè)體特性曲線 通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率這四個(gè)基本參數(shù)可以反映出通風(fēng)機(jī)的工作特性。每一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，在額定轉(zhuǎn)速的條件下，對(duì)應(yīng)于一定的風(fēng)量，就有一定的風(fēng)壓、功率和效率，風(fēng)量如果變動(dòng)，其它三者也隨之改變。表示通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、功率和效率

27、隨風(fēng)量變化而變化的關(guān)系曲線，稱為通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。這些個(gè)體特性曲線不能用理論計(jì)算方法來(lái)繪制，必須通過(guò)實(shí)測(cè)來(lái)繪制。,2020/8/14,59,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,二、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓及實(shí)際特性 （2）通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)及合理工作范圍,2020/8/14,60,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,三、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與通風(fēng)阻力的關(guān)系 1.抽出式通風(fēng)礦井 通全自h總h動(dòng)5 通靜自h總,2020/8/14,61,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,三、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與通風(fēng)阻力的關(guān)系 2.壓入式通風(fēng)礦井 通全自h總 通靜自h總h動(dòng)3,2020/8/14,62,第三節(jié) 礦井通風(fēng)動(dòng)力,三、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與通風(fēng)阻力的關(guān)系 3、礦井主通風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)水柱計(jì) 用壓

28、差計(jì)測(cè)出風(fēng)硐斷面的相對(duì)靜壓值，就能近似了解到礦井通風(fēng)總阻力的大小。,2020/8/14,63,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),一、通風(fēng)網(wǎng)路的基本術(shù)語(yǔ)和概念 分支 分支是指表示一段通風(fēng)井巷的有向線段，線段的方向代表井巷風(fēng)流的方向。每條分支可有一個(gè)編號(hào)，稱為分支號(hào)。 節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)是指兩條或兩條以上分支的交點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有唯一的編號(hào)，稱為節(jié)點(diǎn)號(hào)。 回路 由兩條或兩條以上分支首尾相連形成的閉合線路，稱為回路。 樹(shù) 由包含通風(fēng)網(wǎng)路圖的全部節(jié)點(diǎn)且任意兩節(jié)點(diǎn)間至少有一條通路和不形成回路的部分分支構(gòu)成的一類特殊圖，稱為樹(shù) 獨(dú)立回路 由通風(fēng)網(wǎng)路圖的一棵樹(shù)及其余樹(shù)中的一條余樹(shù)枝形成的回路，稱為獨(dú)立回路。,2020/8/14,6

29、4,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),一、通風(fēng)網(wǎng)路的基本術(shù)語(yǔ)和概念,2020/8/14,65,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),二、通風(fēng)網(wǎng)路圖的繪制 不按比例、不反映空間關(guān)系的礦井通風(fēng)網(wǎng)路圖，能清楚地反映風(fēng)流的方向和分合關(guān)系，便于進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)路解算和通風(fēng)系統(tǒng)分析，是礦井通風(fēng)管理的重要圖件之一。 通風(fēng)網(wǎng)路圖的形狀是可以變化的。為了更清晰地表達(dá)通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷間的聯(lián)接關(guān)系及其通風(fēng)特點(diǎn)，通風(fēng)網(wǎng)路圖的節(jié)點(diǎn)可以移位，分支可以曲直伸縮。通常，習(xí)慣上把通風(fēng)網(wǎng)路圖總的形狀畫(huà)成“橢圓”形。,2020/8/14,66,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),二、通風(fēng)網(wǎng)路圖的繪制 繪制礦井通風(fēng)網(wǎng)路圖，一般可按如下步驟進(jìn)行： 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 分支連線 圖形整理 標(biāo)注

30、,2020/8/14,67,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),二、通風(fēng)網(wǎng)路圖的繪制 繪制通風(fēng)網(wǎng)路圖的一般原則如下： 某些距離相近的節(jié)點(diǎn)，其間風(fēng)阻很小時(shí)，可簡(jiǎn)化為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 風(fēng)壓較小的局部網(wǎng)路，可并為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。如井底車場(chǎng)等。 同標(biāo)高的各進(jìn)風(fēng)井口與回風(fēng)井口可視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。 用風(fēng)地點(diǎn)并排布置在網(wǎng)路圖的中部；進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)和回風(fēng)系統(tǒng)分別布置在圖的下部和上部；進(jìn)、回風(fēng)井口節(jié)點(diǎn)分別位于圖的最下端和最上端。 分支方向（除地面大氣分支）基本應(yīng)由下而上。 分支間的交叉盡可能少。 節(jié)點(diǎn)間應(yīng)有一定的間距。,2020/8/14,68,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 通風(fēng)網(wǎng)路可分為簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路和復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路兩種。僅由串聯(lián)

31、和并聯(lián)組成的網(wǎng)路，稱為簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路。含有角聯(lián)分支，通常是包含多條角聯(lián)分支的網(wǎng)路，稱為復(fù)雜通風(fēng)網(wǎng)路。通風(fēng)網(wǎng)路中各分支的基本聯(lián)接形式有串聯(lián)、并聯(lián)和角聯(lián)三種，不同的聯(lián)接形式具有不同的的通風(fēng)特性和安全效果。,2020/8/14,69,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 1、串聯(lián)通風(fēng)及其特性 兩條或兩條以上風(fēng)路彼此首尾相連在一起，中間沒(méi)有風(fēng)流分合點(diǎn)時(shí)的通風(fēng)，稱為串聯(lián)通風(fēng),2020/8/14,70,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各段風(fēng)路的分風(fēng)量，即,串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)壓等于各段風(fēng)路的分風(fēng)壓之和，即,2020/8/14,71,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)

32、路及其性質(zhì) 串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)阻等于各段風(fēng)路的分風(fēng)阻之和,串聯(lián)風(fēng)路的總等積孔平方的倒數(shù)等于各段風(fēng)路等積孔平方的倒數(shù)之和,2020/8/14,72,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 2、并聯(lián)通風(fēng)及其特性,兩條或兩條以上的分支在某一節(jié)點(diǎn)分開(kāi)后，又在另一節(jié)點(diǎn)匯合，其間無(wú)交叉分支時(shí)的通風(fēng)，稱為并聯(lián)通風(fēng),2020/8/14,73,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)量等于并聯(lián)各分支風(fēng)量之和，即,并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)壓等于任一并聯(lián)分支的風(fēng)壓，即,2020/8/14,74,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)阻平方根的倒數(shù)等于并聯(lián)各分支風(fēng)阻平方根的倒數(shù)

33、之和,或,并聯(lián)網(wǎng)路的總等積孔等于并聯(lián)各分支等積孔之和,2020/8/14,75,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 并聯(lián)網(wǎng)路的風(fēng)量自然分配,當(dāng)并聯(lián)網(wǎng)路的總風(fēng)量一定時(shí)，并聯(lián)網(wǎng)路的某分支所分配得到的風(fēng)量取決于并聯(lián)網(wǎng)路總風(fēng)阻與該分支風(fēng)阻之比。風(fēng)阻大的分支自然流入的風(fēng)量小，風(fēng)阻小的分支自然流入的風(fēng)量大。這種風(fēng)量按并聯(lián)各分支風(fēng)阻值的大小自然分配的性質(zhì)，稱之為風(fēng)量的自然分配,風(fēng)量自然分配的概念,2020/8/14,76,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 3、串聯(lián)與并聯(lián)的比較 從安全、可靠和經(jīng)濟(jì)角度看，并聯(lián)通風(fēng)與串聯(lián)通風(fēng)相比，具有明顯優(yōu)點(diǎn)： A、總風(fēng)阻小，總等積孔大，通風(fēng)容易，通風(fēng)

34、動(dòng)力費(fèi)用少。 B、并聯(lián)各分支獨(dú)立通風(fēng)，風(fēng)流新鮮，互不干擾，有利于安全生產(chǎn)；而串聯(lián)時(shí)，后面風(fēng)路的入風(fēng)是前面風(fēng)路排出的污風(fēng)，風(fēng)流不新鮮，空氣質(zhì)量差，不利于安全生產(chǎn)。 C、并聯(lián)各分支的風(fēng)量，可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；而串聯(lián)各風(fēng)路的風(fēng)量則不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能有效地利用風(fēng)量。 D、并聯(lián)的某一分支風(fēng)路中發(fā)生事故，易于控制與隔離，不致影響其它分支巷道，事故波及范圍小，安全性好；而串聯(lián)的某一風(fēng)路發(fā)生事故，容易波及整個(gè)風(fēng)路，安全性差。 所以，規(guī)程強(qiáng)調(diào)：井下各個(gè)生產(chǎn)水平和各個(gè)采區(qū)必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)（并聯(lián)通風(fēng)）；各個(gè)采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)，限制采用串聯(lián)通風(fēng)。,2020/8/14,77,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通

35、風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì) 4、角聯(lián)通風(fēng)及其特性 在并聯(lián)的兩條分支之間，還有一條或幾條分支相通的連接形式稱為角聯(lián)網(wǎng)路（通風(fēng)）。連接于并聯(lián)兩條分支之間的分支稱為角聯(lián)分支 。,角聯(lián)網(wǎng)路的特性是：角聯(lián)分支的風(fēng)流方向是不穩(wěn)定的。,2020/8/14,78,第四節(jié) 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),三、簡(jiǎn)單通風(fēng)網(wǎng)路及其性質(zhì),角聯(lián)分支5中無(wú)風(fēng)流,角聯(lián)分支5中風(fēng)向由,角聯(lián)分支5中風(fēng)向由,2020/8/14,79,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),局部通風(fēng)方法按通風(fēng)動(dòng)力形式不同分為局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)和引射器通風(fēng)三種。其中，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是最為常用的局部通風(fēng)方法。,2020/8/14,80,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),一、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng) 利

36、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。,2020/8/14,81,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),1.壓入式,2020/8/14,82,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),1.壓入式,Ls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)）稱射流有效射程。,2020/8/14,83,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),1.壓入式,2020/8/14,84,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),特點(diǎn)：（）局扇及電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中； （）有效射程遠(yuǎn)，工作面風(fēng)速大，排煙效果好； （）可使用柔性風(fēng)筒，使用方便； （）由于內(nèi)外，風(fēng)筒漏風(fēng)對(duì)巷道排污

37、有一定作用。 要求：（）局巷，避免產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)； （）局扇入口與掘進(jìn)巷道距離大于10m； （）風(fēng)筒出口至工作面距離小于Ls。,2020/8/14,85,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),2.抽出式,2020/8/14,86,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),特點(diǎn)： （）新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，勞動(dòng)條件好； （）污風(fēng)通過(guò)風(fēng)機(jī)； （）有效吸程小，延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，排煙效果不好； （）不通使用柔性風(fēng)筒。,2020/8/14,87,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),3. 壓入式和抽出式通風(fēng)的比較： 1) 壓入式通風(fēng)時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)，安全性好；而抽出式通風(fēng)時(shí)，含瓦斯的污風(fēng)通過(guò)局

38、部通風(fēng)機(jī)，若局部通風(fēng)機(jī)不具備防爆性能，則是非常危險(xiǎn)的 2) 壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀積聚，且因風(fēng)速較大而提高散熱效果。然而，抽出式通風(fēng)有效吸程小，掘進(jìn)施工中難以保證風(fēng)筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之內(nèi)。與壓入式通風(fēng)相比，抽出式風(fēng)量小,工作面排污風(fēng)所需時(shí)間長(zhǎng)、速度慢。 3) 壓入式通風(fēng)時(shí),掘進(jìn)巷道涌出的瓦斯向遠(yuǎn)離工作面方向排走,而用抽出式通風(fēng)時(shí),巷道壁面涌出的瓦斯隨風(fēng)流向工作面，安全性較差。 4) 抽出式通風(fēng)時(shí),新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)向工作面，整個(gè)井巷空氣清新，勞動(dòng)環(huán)境好；而壓入式通風(fēng)時(shí)，污風(fēng)沿巷道緩慢排出，當(dāng)掘進(jìn)巷道越長(zhǎng)，排污風(fēng)速度越慢，受污染時(shí)間越久。 5) 壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸，而抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒承受負(fù)壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高，重量大，運(yùn)輸不便。,2020/8/14,88,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),4. 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。,2020/8/14,89,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),4. 混合式通風(fēng) 1) 長(zhǎng)抽短壓（前壓后抽）,2020/8/14,90,第五節(jié) 礦井局部通風(fēng)技術(shù),4. 混合