中国矿业大学矿井通风与安全计算题5篇

第一篇：中国矿业大学矿井通风与安全计算题

1、压入式通风风筒中某点i的hi=1000Pa，hvi=150Pa，风筒外与i点同标高的P0i=101332Pa，求：

(1)i点的绝对静压Pi；(2)i点的相对全压hti；(3)i点的绝对全压Pti。

解：(1)Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa（3分）(2)hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa（3分）

(3)Pti=P0i+hti =101332+1150=102482Pa或Pti =Pi+hvi=102332+150=102482Pa（4分）

2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa和101858Pa，若S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为1.2kg/m3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。

解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)（2分）

因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa（3分）

因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（５分）。

3、下图为压入式通风的某段管道，试绘制出管道风流中i点各种压力间的相互关系图。

图中如画出绝对压力图，得5分；画出相对压力图，得5分。

1、如右图，若R1=R2=0.04 kg/m7，请比较下图中两种形式的总风阻情况。若R1=R2=0.04 kg/m，请比较下图中两种形式的总风阻情况。

串联：Rs１= R1+ R2= 0.08 kg/m7（3分）并联：（6分）

RS1(1(1R110.041R2)0.01kg/m710.04)∴ Rs1 ：Rs2＝８：１

即在相同风量情况下，串联的能耗为并联的 8 倍。（1分）

2、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324Pa和101858Pa，若S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为1.2kg/m，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。

解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)（3分）

3因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa（3分）

因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（4分）。

1、在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324.7Pa和101858Pa，若S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100m，巷道中空气密度为1.2kg/m3，求1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。

解：假设风流方向为1断面－2断面，根据能量方程知两断面间的通风阻力为

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)（3分）

因为S1=S2且巷道中空气密度无变化，所以动能差值为零，则

hr12(P1hv11gZ1)(P2hv22gZ2)

＝101324-101858＋1.2×9.8×100=642Pa（3分）

因为得值为正值，所以，假设成立，即风流方向为1断面－2断面（4分）。

2、测得风筒内某点i相对压力，如图所示，求动压，并判断通风方式。（可不考虑单位）

解：从图中可见接皮管的Ｕ型管液面高差，外界大气压大于风筒内风流点压力，所以通风方式为抽出式通风。（5分）

因为相对全压＝相对静压＋动压 则－10＝－100＋90 所以相对静压为－100；相对全压为－10 10100动压为90（5分）

1、已知某半圆拱通风行人巷道，净宽为2.7m，拱墙高1.4m。该巷道的风速为1.5m/s，求通过该巷道的风量。

2、某矿井在总回风中测得瓦斯浓度为0.3%，总风量为12000m3/min，矿井平均日产煤量9000t，求矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。

*

3、抽出式矿井中，井下某一点巷道空气中测得空气的静压为96840Pa，速压为360 Pa，地面同一标高的大气压力为98760 Pa。求该点空气的绝对全压和相对全压。

*

4、有一条长500m的水平巷道，断面积相同，已知1点和2点的静压分别为101.35kPa和101.17kPa，巷道标高为—150m，断面为10m2，风速为3m/s，求该巷道的通风阻力为多少？若风速提高到4m/s，通风阻力为多少？

*

5、井下某一巷道的风阻为0.2Ns/m，通过的风量为3600m/min，求该巷道的通风阻力。*

6、某矿井井下有3个采煤工作面，4个掘进工作面，4个硐室，全部是独立通风。测得每一采煤工作面的风量均为500m3/min，每一进工作面的风量均为240m3/min，每一硐室的风量均为80m3/min，矿井的总进风量为3200m3/min，矿井主通风机的风量为3400m3/min，求矿井的有效风量和漏风量。

7、砌筑砖石密闭，巷道面积为10.2m，密闭厚40cm，每立方米砖石密闭需消耗192块，求砖石消耗量。

8、按水砂比1：2配制水泥砂浆，若有沙200kg，需水泥多少公斤？

9、某掘进巷道采用压入式通风，最大瓦斯涌出量q为0.5m/min，问每分钟至少向该掘进面供多少风才能保证瓦斯浓度不超限？

*

10、某采区巷道为一并联风路（如图所示），已知总风量Q为1500m/min，Ra=0.01Ns/m，Rb=0.02Ns2/m8，若巷道a的需风量为1200m3/min，请在图中标出风窗的位置，并计算风窗阻力。

第五部分

计算题

1解：半圆拱巷道的断面积为：

S=1.4×2.7＋π×1.352／2=6.64 m2

巷道内通过的风量为：

Q=SV=6.64×1.5=9.96m/s 答：通过该巷道的风量为9.96m3/s。2解：矿井的绝对瓦斯涌出量为：

Q瓦=12000×0.003=36m3/min 矿井的相对瓦斯涌出量为：

q瓦= Q瓦／T=36×60×24÷9000=3.84m3/t 答：矿井的绝对瓦斯涌出量为36 m3/min，矿井的相对瓦斯涌出量为3.84m3/t。

33解：该点的绝对全压为：

Pt=Ps＋hv=96840＋360=97200 Pa

该点的相对全压为：

ht=P0－Pa=98760－97200=1560 Pa 答：该点的绝对全压为97200 Pa，该点的相对全压为1560 Pa。4解：（1）此巷道的通风阻力为：

h12(p1p2)1u12

2u222g(z1z2)

因为

p1=p2 u1=u2 z1= z2

故

h1-2=（p1－p2）=（101.35－101.17）×10=180Pa

（2）因为巷道的通风阻力与风速的平方成正比 所以

h'12h12(u'u)23

180169320Pa

答：该巷道通风阻力为180Pa，提高风速后通风阻力未320Pa。5解：巷道的通风阻力为：

h=RQ2=0.2×（3600/60）2=0.2×3600=720Pa 答：该巷道的通风阻力为720Pa。

6解：矿井的有效风量为：

Q有效=500×3＋240×4＋80×4=2780m3/min（1）矿井的有效风量率为：

P效=（Q效/Q进）×100%

=2780÷3200×100% =86.9%（2）矿井的漏风率为：

P漏=（Q通-Q有效）/Q通×100%

=（3400－2780）÷3400×100%

=18.2% 答：矿井的有效风量率为86.9%，漏风率为18.2% 7解：砖石消耗量：

X=SBT

=10.2×0.4×192

=784 答：修筑密闭需砖石784块。8解：需水泥为：200×1/2=100kg 答：需水泥100kg。

9解：按《规程》规定，掘进面巷道中瓦斯浓度不得超过1%，故：

即：

0.5Q0.50.01 qQq1%

求得：Q=49.5m3/min 答：每分钟至少向该工作面供风49.5m。

10解：由Qa=1200m/min，则Qa=Q1－Qb=300m/min

ha=RaQa2=0.01×（1200/60）2=4Pa 22

hb=RbQb=0.02×（300/60）=0.5Pa 因为ha>hb，故风窗应建在巷道b内。

h窗=ha－hb=3.5Pa 答：风窗的阻力为3.5Pa。

第二篇：中国矿业大学_矿井通风与安全笔记第6章

矿井通风与安全 课堂笔记6章

第六章 局部通风

本章主要内容

1、局部通风方法----压入式、抽出式、混合式、可控循环风，全风通风，2、掘进工作面需风量计算----压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、炸药等

3、局部通风装备----风筒----种类、阻力、漏风、安装；局部通风机----性能、联合运行

4、局部通风系统设计----原则、步骤

5、掘进安全技术装备系列化

利用局部通风机或主要通风机产生的风压对井下独头巷道进行通风的方法称为局部通风（又称掘进通风）。

第一节 局部通风方法

一、局部通风机通风 

利用局部通风机作动力，通过风筒导风的通风方法称局部通风机通风，它是目前局部通风最主要的方法。

常用通风方式：压入、抽出和混合式。 1.压入式

布置方式：

Le －－气流贴着巷壁射出风筒后,由于卷吸作用,射流断面逐渐扩张，直至射流的断面达到最大值，此段称为扩张段；

Ls≥10mLv La－－射流断面逐渐减少，直到为零，此段称收缩段。

Ls－－从风筒出口至射流反向的最远距离（即扩张段和收缩段总长）称射流有效射程。

在巷道条件下，一般有： 式中 S——巷道断面,m。

LS(4~5)S 特点：（１）局扇及电器设备布置在新鲜风流中；

（２）有效射程远，工作面风速大，排烟效果好；

（３）可使用柔性风筒，使用方便；

（４）由于Ｐ内＞Ｐ外，风筒漏风对巷道排污有一定作用。

要求：（１）Ｑ局＜Ｑ巷，避免产生循环风；

（２）局扇入口与掘进巷道距离大于10m；

（３）风筒出口至工作面距离小于Ls。

2.抽出式

布置方式：

有效吸程Le:风筒吸口吸入空气的作用范围。在巷道边界条件下，其一般计算式为：

Le Le1.5S式中 S——巷道断面，m。

特点：（１）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；

（２）污风通过风机；

（３）有效吸程小，延长通风时间，排烟效果不好；

（４）不通使用柔性风筒。3.压入式和抽出式通风的比较：

1)压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过局部通风机，若局部通风机不具备防爆性能，则是非常危险的。

2)压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果。然而，抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小,工作面排污风所需时间长、速度慢。

3)压入式通风时,掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走,而用抽出式通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流向工作面，安全性较差。

4)抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进向工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排污风速度越慢，受污染时间越久。5)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。4.混合式通风

混合式通风是压入式和抽出式两种通风方式的联合运用,按局部通风机和风筒的布设位置，分为:长压短抽、长抽短压和长抽长压。

10m10m 1)长抽短压（前压后抽）

工作面的污风由压入式风筒压入的新风予以冲淡和稀释，由抽出式主风筒

10m10m排出。

其中抽出式风筒须用刚性风筒或带刚性骨架的可伸缩风筒，若采用柔性风筒，则可将抽出式局部通风机移至风筒入风口，改为压出式，由里向外排出污风(如图b）。2)长压短抽(前抽后压)工作方式：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面, 工

≥10m作面污风经抽出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。

混合式通风的主要特点：

a、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式； ≥10m b、主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的风量，当掘进巷道断面大时,风速就更小,则此段巷道顶板附近易形成瓦斯层状积聚。5.可控循环通风

当局部通风机的吸入风量大于全风压供给设置通风机巷道的风量时，则部分由局部用风地点排出的污 浊风流，会再次经局部通风机送往用风地点，故称其为循环风。

循环通风方式：循环通风分为掺有适量外界新风的循环通风和不掺有外界新风的循环通风。前者即为可控制循环通风，也称为开路循环通风；后者称为闭路循环通风。

在煤矿掘进通风中当使用闭路循环系统时，因既无任何出口，也无法除去这些气体，在封闭的循环区域中的污染物浓度必然会越来越大。因此，《规程》严禁采用循环通风。

如果循环通风是在一个敞开的区域内，且连续不断地有适量的新鲜风流掺入到循环风流中,经理论与实践证明，这部分有控制的循环风流中的污染物浓度仅仅取决于该地区内污染物的产生率及流过该地区的新鲜风量的大小，故循环区域中任何地点的污染物浓度，都不会无限制地增大，而是趋于某一限值。

可控循环局部通风优点:

(1)采用混合式可控循环通风时,掘进巷道风流循环区内侧的风速较高，避免了瓦斯层状积聚,同时也降低了等效温度，改善了掘进巷道中的气候条件。(2)当在局部通风机前配置除尘器时，可降低矿尘浓度。(3)在供给掘进工作面相同风量条件下，可降低通风能耗。

缺点：

(1)由于流经局部通风机的风流中含有一定浓度的瓦斯与粉尘，因此，必须研制新型防爆除尘风机。

(２)循环风流通过运转风机的加热,再返回掘进工作面，使风温上升。

(3)当工作面附近发生火灾时，烟流会返回掘进工作面，故安全性差，抗灾能力弱，灾变时有循环风流通过的风机应立即进行控制,停止循环通风,恢复常规通风。

二、矿井全风压通风 

全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和风路风阻。

按其导风设施不同可分为：

1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。

特点：此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方便，通常用于需风量不大的短巷掘进通风中。

２.平行巷道导风 在掘进主巷的同时，在附近与其平行掘一条配风巷，每隔一定距离在主、配巷间开掘联络巷，形成贯穿风流，当新的联络巷沟通后，旧联络巷即封闭。两条平行巷道的独头部分可用风幛或风筒导风，巷道的其余部分用主巷进风，配巷回风。

特点：此方法常用于煤巷掘进，尤其是厚煤层的采区巷道掘进中，当运输、通风等需要开掘双巷时。此法也常用于解决长巷掘进独头通风的困难。

3.钻孔导风 离地表或邻近水平较近处掘进长巷反眼12或上山时，可用钻孔提前沟通掘进巷道，以便形成贯穿风流。

这种通风方法曾被应用于煤层上山的掘进通风，取得了良好的排瓦斯效果。

4.风幛导风 在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引入掘进工作面，清洗后的污风

从风幛下游一侧排出。这种导风方法，构筑和拆除风幛的工程量大。适用于短距离或无其它好方法可用时采用。

三、引射器通风 

利用引射器产生的通风负压,通过风筒导风的通风方法称引射器通风。引射器通风一般都采用压入式。

优点：无电气设备，无噪音;还具有降温、降尘作用;在煤与瓦斯突出严重的煤层掘进时，用它代替局部通风机通风，设备简单，安全性较高。

缺点：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问题。

第二节 掘进工作面需风量计算

一、排除炮烟所需风量  1.压入式通风

前苏联В.Н.沃洛宁公式，当风筒出口到工作面的距离Lop≤Ls＝(4～5)时，工作面所需风量或风筒出口的风量应为：

220.465AbSLp2CtqpQkp1/3 2.抽出式通风

前苏联В.Н.沃洛宁公式,当风筒末端至工作面的距离 时, 工作面所需风量或风筒入口风量应为：

Qhe0.254tAbSLtCa 3.混合式通风

在长抽短压混合式布置时，为防止循环风和维持风筒重叠段巷道内具有最低的排尘或稀释瓦斯风速，则抽出式风筒的吸风量应大于压入式风筒出口风量,即

Qec(1.2~1.25)Qpc 式中Ｑpc 按压入式风量计算。

二、排除瓦斯所需风量 

在有瓦斯涌出的巷道掘进工作面内，其所需风量应保证巷道内任何地点瓦斯浓度不超限，其值可按下式计算：

QhgGGpGi100KqQqCpCi

三、排除矿尘所需风量 

Qhd 风流的排尘风量可按下式计算：

四、按风速验算风量

3岩巷按最低风速0.15m/s或风量Q9S(m/min);

3半煤岩巷和煤巷按不能形成瓦斯层的最低风速0.25m/s或Q 15S(m/min);验算

第三节 局部通风装备  局部通风装备是由局部通风动力设备、风筒及其附属装置组成。

一、风筒 

风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风小、风阻小、重量轻、拆装简便。1.风筒种类

风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性两种。

刚性风筒是用金属板或玻璃钢材制成。玻璃钢风筒比金属风筒轻便、抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。

柔性风筒是应用更广泛的一种风筒，通常用橡胶、塑料制成。其最大优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。2.风筒接头

刚性风筒一般采用法兰盘连接方式。柔性风筒的接头方式有插接、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、罗圈接头等多种形式。

3.风筒的阻力计算公式参见第三章。摩擦阻力系数和局部阻力系数选取见书P122页

4.风筒漏风 

刚性风筒风筒的漏风，主要发生在接头处，柔性风筒不仅接头而且全长的壁面和缝合针眼都有漏风，故风筒漏风属连续的均匀漏风。因此，应用始末端风量的几何平均值作为风筒的风量Q,即：

QQaQh 式中局部通风机风量Qa与风筒出口风量Qh不等，Qa与Qh之差就是风筒的漏风量Ql，1)漏风率

风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称为风筒漏风率ηl。

ηl虽能反映风筒的漏风情况，但不能作为对比指标。故常用百米漏风率ηl100表示：

lQlQaQh100%100%QaQa ηl100＝ηl/L×100 式中 L 为风简长度。2)有效风量率

掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风量率pe。

3)漏风系数

PalQhQQl100%a100%(1l)100%QaQa 风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数pq。

金属风筒的pq值可按下式计算：

pq11KDn3R0L2 式中 K——相当于直径为1m的金属风筒每个接头的漏风率。

D——风筒直径,m;n——风筒接头数,个;L——风筒全长,m。R0——每米长风筒的风8阻,N·s2/m;  柔性风筒的pq值：

pq11nj 式中 n——接头数；ηj——个接头的漏风率。

三、局部通风机

井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机。

要求：体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。1.局部通风机的种类和性能

目前我国煤矿大部分仍延用六十年代研制的JBT系列轴流式局部通风机。具有低效率、低风量风压、高噪声。

近年来，我国已研制开发了一些新产品，如沈阳鼓风机厂研制的BKJ66-11，对旋风机等。2.局部通风机联合工作

（１）局部通风机串联

2)局部通风机并联

当风筒风阻不大，用一台局部通风机供风不足时，可采用。

第四节 局部通风系统设计

一、局部通风系统的设计原则 

(1)矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件；(2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进。(3)尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机。

(4)压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。

(5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。

二、局部通风设计步骤 

(1)确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通风系统布置图。(2)按通风方法和最大通风距离，选择风筒类型与直径；(3)计算风机风量和风筒出口风量；

(4)按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算局部通风系统总阻力(5)按计算所得局部通风机设计风量和风压，选择局部通风机；(6)按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备。

第五节 掘进安全技术装备系列化

一、掘进工作面产生事故的原因：

（1）掘进工作面是最先揭露煤层，它破坏了煤层中的瓦斯静平衡状态，使大量瓦斯从煤壁和顶板向巷道内涌入。当穿地质构造带时，瓦斯涌出也会增大，因此，在掘进工作面易形成瓦斯积聚超限。

(2)掘进工作面是依靠局部通风机进行独头巷道通风的，其可靠性差，容易发生无计划突然停电停风，形成瓦斯积聚。

(3)掘进巷道断面有限、空间狭窄，打眼放炮、机掘落煤、装煤运输等各生产环节均不断地产生大量煤尘，若防尘效果不良，就会潜伏煤尘爆炸危险。

(4)掘进巷道可燃物集中，有风筒、电缆等，另外，机电设备多，容易发生机电事故和违章放炮，从而形成多种火源，导致瓦斯煤尘爆炸，造成火灾。

因此，掘进安全技术装备系列化，对于保证掘进工作面通风安全可靠性具有重要意义。掘进安全技术装备系列化是在治理瓦斯、煤尘、火灾等灾害的实践中不断发展起来的多种安全技术装备，是预防与治理相结合的防止掘进工作面瓦斯、煤尘爆炸与火灾等灾害的行之有效的综合性安全措施。包括如下内容:

二、保证局部通风机稳定可靠运转

1·双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置

正常通风时由专用开关供电，使局部通风机运转通风;一旦常用局部通风机因故障停机时，电源开关自动切换，备用风机即刻启动，继续供风，从而保证了局部通风机的连续运转。由于双风机共用一趟主风筒，风机要实现自动倒台，则连接两风机的风筒也必须能够自动倒风。风筒自动倒风装置有以下两种结构: 1)短节倒风

如图6-5-1(a)所示，将连接常用风机风筒一端的半圆与连接备用风机风筒一端的半周胶粘、缝合在一起(其长度为风简直径的1~2倍)，套入共用风筒，并对接头部进行粘联防漏风处理，即可投入使用。常用风机运转时，由于风机风压作用，连接常用风机的风筒被吹开，将与此并联的备用风机风筒紧压在双层风筒段内，关闭了备用风机风筒。若常用风机停转，备用风机启动，则连接常用风机的风筒被紧压在双层风简段内，关闭了常用风机风筒。从而达到自动倒风换流的目的。2)切换片倒风

如图6-5-1(b)所示，在连接常用风机的风筒与连接备用风机的风简之间平面夹粘一片长度等于风简直径1，5~3·0倍、宽度大于1/风筒周长的倒风切换片，将其嵌套在共用风简内并胶粘在一起，经防漏风处理后便可投入使用。常用风机运行时，由于风机风压作用，倒风切换片将连接备用风机的风简关闭。若常用风机停机，备用风机启动，则倒风切换片又将连接常用风机的风筒关闭，从而达到自动倒风换流的目的。2·“三专二闭锁”装置

三专“是指专用变压器、专用开关、专用电缆，”两闭锁“则指风、电闭锁和瓦斯、电闭锁。其功能是:只有在局部通风机正常供风、掘进巷道内的瓦斯浓度不超过规定限值时，方能向巷道内机电设备供电;当局部通风机停转时，自动切断所控机电设备的电源;当瓦斯浓度超过规定限值时，系统能自动切断瓦斯传感器控制范围内的电源，而局部通风机仍可照常运转。若局部通风机停转、停风区内瓦斯浓度超过规定限值时，局部通风机便自行闭锁，重新恢复通风时，要人工复电，先送风，当瓦斯浓度降到安全容许值以下时才能送电。从而提高了局部通风机连续运转供风的安全可靠性。

3·局部通风机遥讯装置

其作用是监视局部通风机开停运行状态。高瓦斯和突出矿井所用的局部通风机要安设载波遥迅器，以便实时监视其运转情况。4·积极推行使用局部通风机消声装置

其作用是降低局部通风机机体内部气流冲击产生的噪声。

三、加强瓦斯检查和监测

(1)安设瓦斯自动报警断电装置，实现瓦斯遥测。当掘进巷道中瓦斯浓度达到1%时，通过低浓度瓦斯传感器自动报警;瓦斯浓度达到1·5%时，通过瓦斯断电仪自动断电。高瓦斯和突出矿井要装备瓦斯断电仪或瓦斯遥测仪，对炮掘工作面迎头5m内和巷道冒顶处瓦斯积聚地点要设置便携式瓦斯检测报警仪，班组长下井时也要随身携带这种仪表，以便随时检查可疑地点的瓦斯浓度。

(2)放炮员配备瓦斯检测器，坚持”一炮三检"在掘进作业的装药前、放炮前和放炮后都要认真检查放炮地点附近的瓦斯。

(3)实行专职瓦斯检查员随时检查瓦斯制度。

四、综合防尘措施

掘进巷道的矿尘来源，当用钻眼爆破法掘进时，主要产生于钻眼、爆破、装岩工序，其中以凿岩产尘量最高;当用综掘机掘进时，切割和装载工序以及综掘机整个工作期间，矿尘产生量都很大。因此，要做到湿式煤电钻打眼，爆破使用水炮泥，综掘机内外喷雾。要有完善的洒水除尘和灭火两用的供水系统，实现放炮喷雾、装煤岩洒水和转载点喷雾，安设喷雾水幕净化风流，定期用预设软管冲刷清洁巷道。从而达到减少矿尘的飞扬各堆积。

五、防火防爆安全措施

机电设备严格采用防爆型及安全火花型;局部通风机、装岩机和煤电钻都要采用综合保护装置1移动式和手持式电气设备必须使用专用的不延燃性橡胶电缆;照明、通讯、信号和控制专用导线必须用橡套电缆。高瓦斯及突出矿井要使用乳化炸药，逐步推广屏蔽电缆和阻燃抗静电风简。

六、隔爆与自救措施

设置安全可靠的隔爆设施，所有人员必须携带自救器。煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进，应安设防瓦斯逆流灾害设施，如防突反向风门、风筒和水沟防逆风装置以及压风急救袋和避难碉室，并安装直通地面调度室的电话。

实施掘进安全技术装备系列化的矿井，提高了矿井防灾和抗灾能力，降低了矿尘浓度与噪声，改善了掘进工作面的作业环境。

第三篇：矿井通风与安全计算题

1.工况点计算（课本p72，习题p81-82）

2通风管道或矿井的通风阻力与风流的平方成正比：h=RQ。风量越大，通风阻力越高。当通风机与通风管道或矿井相连时，通风机的个体风压曲线与管道或矿井的风阻特性曲线就有一交点，这个交点就叫做通风机的工况点。

如图所示，a、a1和a2为管道或矿井的风阻由R变为R1和R2时，所对应的工况点。工况点所对应的风量就是此时通过管道或矿井的实际风量，对应的风压就是用以克服管道或矿井通风阻力的通风压力。2.风流点压力的相互关系

风流中任一点i的动压、绝对静压和绝对全压的关系为：对全压总是等于相对静压与动压的代数和。）例、压入式通风风筒中某点i的（1）i点的绝对静压（2）i点的相对全压（3）i点的绝对全压解（1）（2）（3）

hviPtiPi（无论是压入式还是抽出式通风，任一点风流的相

hvi、hi和hti三者之间的关系为：htihihvi

hi＝1000Pa，hvi＝150Pa，风筒外与i点同标高的P0i101332Pa，求：

Pi； hti； Pti。

PiP0ihi1013321000102332Pa htihihvi10001501150Pa PtiP0ihtiPihvi102332150102482Pa hi＝1000Pa，hvi＝150Pa，P0i101332Pa，求： 例、抽出式通风风筒中某点i的风筒外与i点同标高的（1）i点的绝对静压（2）i点的相对全压（3）i点的绝对全压解（1）（2）Pi； hti； Pti。

PiP0ihi1013321000100332Pa

Pa htihihvi10001508500iti（3）tiPa（a）压入式通风；（b）抽出式通风 3.等积孔（p43）

等积孔就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。PPh1013328501004824.局部阻力计算（p41）

风流在井巷的局部地点，由于速度或方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，因而在该局部地带产生一种附加的阻力，称为局部阻力。Q,m2hRQ2 hA1.1917/R,m2 A1.1917

局部阻力her 1h12h21v1222v222

式中 v1、v2分别是局部地点前后断面上的平均风速，m/s；

1，2－局部阻力系数，无因次，分别对应于hv1、hv2。若通过局部地点的风量为Q，前后两个断面积是S1和S2，则两个断面上的平均风速为： v1=Q/S1，m/s ； v2=Q/S2，m/s。

Q2Q2her 12(Pa)222S12S2

局部风阻Rer 1（Ns2/m8)2222S12S2

her RerQ2

上式表示完全紊流状态下的局部阻力定律，和完全紊流状态的摩擦阻力定律一样，当Rer一定时，her和Q平方成正比。例如，某进风井内的风速＝8m／s，井口空气密度是1.2 kg／m3，井口的净断面S＝12.6 m2，查表3-3-2知该井口风流突然收缩的局部阻力系数是0.6，则该井口的局部阻力和局部风阻。

her0.6821.2/223.04Pa

Rer0.61.2/(212.6)20.002268(Ns2/m8）

如果上列是条件相同的回风井口，查表3-3-2知该井口风流突然扩大的局部阻力系数是l，则该井口的局部阻力和局部风阻分别为

1821.2/238.4Paher

5.风流点压力计算（p30课本例题）全压=静压+ 动压

相对全压=相对静压 + 动压 绝对全压= 绝对静压 +动压 绝对静压=相对静压+大气压 11.2/(212.6)20.003779Rer

htihihvi PtiPihvi PihiP0

对于抽出式通风，可以写成：hti负hi负hvi

ivii 在实际应用中，习惯取、的绝对值，则：ti；ti例 如图2-3-1a中压入式通风风筒中某点i的hi＝1000 Pa，hvi＝150 Pa，风筒外与i点同标高的P0i= 101332 Pa，求：（1）i点的绝对静压Pi；（2）i点的相对全压hti ；（3）i点的绝对全压Pti。

hhhhhPiP0ihi1013321000102332Pa htihihvi10001501150Pa PtiP0ihtiPihvi102332150102482Pa

例 如图2-3-1b中抽出式通风风筒中某点i的hi＝1000 Pa，hvi＝150 Pa，风筒外与i点同标高的P0i= 101332 Pa，求：（1）i点的绝对静压Pi；（2）i点的相对全压hti ；（3）i点的绝对全压Pti。

PiP0ihi1013321000100332Pa

htihihvi1000150850Pa

PtiP0ihti101332850100482Pa

6.风网计算（p115）

局部阻力计算，结合通风网络，计算不同分支阻力，计算分支风量大小，判别风流方向。大家参考课本例题P119。（1）串联网路风量关系式

Q0=Q1=Q2=Q3=·······=Qn

上式表明：串联风路的总风量等于各条分支的风量。2 风压关系式

h0=h1+h2+h3+·······+hn

上式表明：串联风路的总风压等于其中各条分支的风压之和。3 风阻关系式

R0=R1+R2+R3+·······+Rn

上式表明：串联风路的总风阻等于其中各条分支的风阻之和。（2）并联网路 1 风量关系式

Q0=Q1+Q2+Q3+·······+Qn

上式表明：并联风路的总风量等于各分支的风量之和。2 风压关系式

h0=h1=h2=h3=·······=hn

上式表明：并联风路的总风压等于各分支的风压 3 风阻关系式 自然分配风量的计算

在简单并联风网中，第一和第二条分支的自然分配风量的计算式分别为：

（3）简单角联网路

如右图所示：在单角联风网中，对角分支5的风流方向，随着其它四条分支的风阻值R1、R2、R3、R4的变化，而有以下三种变化：

当风量Q5向上流时，由风压平衡定律hl>h2，h3Q4。则：R1Q12>R2Q22 → R1Q12>R2Q42 R3Q32 < R4Q42 → R3Q12 < R4Q42 将上面两式相除，得：

这就是Q5向上流的判别式。同理可得Q5向下流的判别式。

Q5等于零的判别式为 K=1 例（课本P119）图所示的风网中，各分支的风阻分别为：R1＝0.38，R2＝0.5；R3=0.2，R4＝0.085；R5＝0.65N·s2/m8。风网总风量Q＝30m3/s，无附加的机械风压和自然风压。求各分支的自然分配风量和该风网的总阻力、总风阻。解：1.判别对角分支的风向

故该对角分支中的风流是自b流向c。对于其它风网，如事先无法判别其中不稳定风流的方向，可先假定，若计算出该假定风向的风量是负值时，则假定的风向不正确，改正过来即可。(R1R4)/R2R3)=0.323<1 故该对角分支中的风流是自b流向c。对于其它风网，如事先无法判别其中不稳定风流的方向，可先假定，若计算出该假定风向的风量是负值时，则假定的风向不正确，改正过来即可。2.确定独立网孔或回路的数目

因该风网的分支数N＝5，节点数J＝4，则独立网孔或回路数M＝N－J＋1＝5－4＋1＝2。3.选择独立网孔或回路

因该风网的树枝数为J－1＝4－1＝3，故选风阻较小的三条分支c—d、b—d和a—b为树枝，构成图中实线所示的最小树c—d—b—a。又因弦数M＝2，故选风阻较大的两条分支a—c和b—c为弦。由此确定出1个独立回路a—b—d—c—a和1个独立网孔b—d—c—b来进行迭代计算。

4.拟定各分支的初始风量 首先把各个网孔看作是并联，用并联网路中自然分配风量计算公式给出各分支的风量： Q2＝Q－Q1＝30－16.03＝13.97 m3/s Q4＝Q－Q3＝30－11.84＝18.16 m3/s Q5＝Q1－Q3＝16.03－11.84＝4.19 m3/s 5．进行迭代计算(具体过程参考课本P121)对所选定的1个回路和1个网孔计算其风量校正值△Qi，然后对网孔或回路中的各分支的风量进行校正。这种校正要循环进行多次，直到达到规定的精度。

例如，对回路a—b—d—c—a，第一次的△Qi值用下式计算：

1、已知某矿井总回风量为4500 m3/min，瓦斯浓度为0.6%，日产量为4000 t，试求该矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。并确定该矿瓦斯等级（该矿无煤与瓦斯突出现象）。（5分）解：绝对瓦斯涌出量：Qg=4500×0.6%=27m3/min

相对瓦斯涌出量： qg=（4500×60×24×0.6%）/4000=9.72m3/t 因为：Qg<40m3/min，但qg<10m3/t，故此矿为低瓦斯矿井

2、某梯形巷道断面上底1.8米，下底2.8米，高2米，风量Q＝480 m3/min，阻力损失40.0Pa（1）若风量Q为960 m3/min，求阻力损失（2）求原R

3、如图所示的并联风网，已知各分支风阻：R1＝1.18，R2＝0.58 N•s2/m8，总风量Q＝48 m3/s，巷道断面的面积均为5 m2，求：

（1）分支1和2中的自然分配风量Q1和Q2；（2）若分支1需风量为15 m3/s，分支2需风量为33 m3/s，若采用风窗调节，试确定风窗的位置和开口面积。（12分）

4风流点压力计算

三、计算题（12-13每题10分，14题12分，15题15分，共47分）

12、如图所示，已知II.III号水柱计的读数分别为196Pa，980Pa，请问：（1）判断如图所示通风方式，标出风流方向、皮托管正负端；

（2）I、II、III号水柱计测得是何压力?求出I号水柱计读数?（10分）

解：（1）管道通风方式为抽出式（2分），风流方向为从左向右（1分），皮托管正（右）、负（左）端（2分），（2）I号测的是相对静压，II号测的是动压，III号测的是相对全压（3分）由|hti|=|hi|-hvi，可以得出I号管的读数为196+980=1176Pa（2分）

第四篇：中国矿业大学(徐州)研究生入学考试 矿井通风与安全 复习提纲

中国矿业大学安全技术及工程专业1999年研究生入学考试

《矿井通风与安全》课程复习提纲

一、复习参考教材

(1)赵以蕙主编，《矿井通风与空气调节》，中国矿业大学出版社，1992年第一版；

(2)王省身主编，《矿井灾害防治理论与技术》，中国矿业大学出版社，1986年第一版。

二、试题类型

(1)基本概念题，10题，每题3分，共30分；

(2)简答题，5题，每题6分，共30分；

(3)计算及论述题，4题，每题10分，共40分。

三、主要复习内容

1、矿井通风基本理论

矿井风流的能量方程；风流的静压、位压和速压计算及测量方法；能量方程的应用；矿井风流的流动状态；完全紊流状态下摩擦阻力计算及降阻措施；完全紊流状态下局部阻力计算及降阻措施；井巷风阻特性方程及等级孔；井巷阻力测量方法。

2、矿井通风动力及风网中风流基本规律

矿井自然风压的产生、特性及变化规律；矿用扇风机附属装置，矿用扇风机实际参数及个体特性曲线。矿井风网的基本连接关系；风网风流的基本定律；简单风网中风流参数的关系。

3、矿井瓦斯及其防治

煤层瓦斯垂向分带；煤层瓦斯含量及影响因数；矿井瓦斯涌出量表示方法及影响因数；矿井瓦斯来源、等级及涌出量预测；煤与瓦斯突出、分类、特点和发生的一般规律；预防煤与瓦斯突出的主要技术措施及机理；矿井瓦斯爆炸浓度界限、感应期及原因分析；瓦斯抽放方法分类。

4、矿井火灾及其防治

火灾发生的三要素，矿井火灾分类及特点；煤炭自燃的基本条件、发展过程，影响煤的自燃倾向的因素，煤层自燃发火期；预防自燃的开采技术措施、预防性灌浆方法；均压通风防治煤炭自燃的原理；矿井灭火方法。

第五篇：矿井通风与安全

矿井通风与安全

煤矿井下为什么要进行[1]?？不进行通风不行吗？经过实践证明，不进行通风是不行的。因为井下要生产就要有人，人没有氧气就不能生存。其次人们在井下生产过程中不断产生有毒有害气体，如：一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、沼气等，如果不排除这些气体人们也无法生产。井下由于受地温等因素的影响需要对井下恶劣气候条件进行调节。矿井通风的基本任务是：

（1）、供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要。

（2）、冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产。

（3）、调节井下气候，创造良好的工作环境。

井下必须进行通风，不通风就不能保证安全和维持生产。故矿井通风是矿井生产环节中最基本的一环，它在矿井建设和生产期间始终占有非常重要的地位。

编辑本段 矿井通风的类型

矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。根据相关因素把矿井通风系

矿井通风阻力参数智能检测仪

统划分为不同类型。根据瓦斯、煤层自燃和高温等影响矿井生产安全的主要因素对矿井通风系统的要求，为了便于管理、设计和检查，把矿井通风系统分为一般型、降温型、防火型、排放瓦斯型、防火及降温型、排放瓦斯及降温型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯与防火及降温型几种，依次为1-8八个等级。

编辑本段 空气 地面空气

地面空气是我们居住的地球表面包围着的地面大气，它由干空气和水蒸气组成的混合气体，在正常情况下干空气由下列几种成分组成：

气体名称体积浓度

氮（N2）78.13%

氧（O2）20.90%

二氧化碳（CO2）0.03%

氩（Ar）0.93%

其它0.01% 井下空气

地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成份和浓度发生改变。

1、物理变化：

气体混入：煤层中含有瓦斯、二氧化碳等气体，矿井在生产过程中这些气体便混

jfy-2矿井通风多参数检测仪 入井下空气中。

固体混入：井下各作业环节所产生的岩、煤尘和其它微小杂尘混入井下空气中。

气象变化：由于井下温度、气压和湿度的变化引起井下空气的体积和浓度变化。

2、化学变化：

井下一切物质的缓慢氧化、爆破工作、火区氧化等这些变化均对井下空气产生影响。

经过上述的物理、化学变化井下空气同地面空气相比较发生了较大变化，成分增多、浓度发生变化、氧浓度相对减少。井下空气的成分种类共有：O2、N2、CH4、CO、CO2、H2S、SO2、H2、NH3、NO2、水蒸气和浮尘十二种。但由于各矿条件不同，各矿的井下空气成分种类和浓度都不相同。

编辑本段 井下空气的主要成分： 氧（O2）

氧气的性质：是一种无色、无味、无臭的气体，它对空气的比重是1.11，其化学性质很活泼，可以和所有的气体相化合，氧能助燃，氧是人和动物新陈代谢不可缺少的物质，没有氧气人就不能生存。氧气对人影响见下表：

氧的浓度%

人体的症状反应

静止状态无影响，工作时引起喘息、呼吸困难、心跳。

10--12

失去知觉、对人的生命有严重威胁。

9以下

在短时间内窒息死亡。

《煤矿安全规程》中规定：在采掘工作面的进风风流中，按体积计算，空气中的于20%。氮（N2）

氮气的性质：是一种无色、无味、无臭的气体，它对空气的比重是0.97，不助燃、不能维持呼吸。在正常情况下，氮对人体无害，当空气中含氮量过多时，就会降低氧气含量，可以因缺氧而使人窒息。

二氧化碳（CO2）

二氧化碳性质：是一种无色、略带酸味的惰性气体，它对空气的比重是1.52，易溶于水、不助燃、不能维持呼吸，略带毒性，对眼、喉咙和鼻的粘膜有刺激作用。

《煤矿安全规程》中规定：在采掘工作面的进风风流中，按体积计算，二氧化碳浓度不得超过0.5%。

四、井下空气的主要有害气体及其防治措施

井下空气由于受矿井生产的物理、化学变化的影响,使井下空气中存在一些有毒有害气体: 主要有害气体:

一)、一氧化碳(CO)

1、性质:

一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体,它对空气的比重为0.97,微溶于水。在一般温度与压力下,一氧化碳的化学性质不活泼,但浓度达到13%--17%时遇火能引起爆炸。

一氧化碳之所以毒性很强是因为它对人体内血红球所含的血色素的亲和力比氧大250--300倍。因此,一氧化碳吸入人体后就阻碍了氧和血色素的正常结合,使人体各部分组织和细胞缺氧,引起窒息和中毒死亡。

2、一氧化碳的浓度与中毒程度的关系:

一氧化碳

0.016

0.048

中毒时间 中毒程度 中毒症状

数小时 无征兆或轻微头痛

1小时以内 轻微中毒 耳鸣、头痛、头晕、心跳

0.128 0。5--1小时 严重中毒 除上述症状外四肢无力、呕吐、感觉

迟盹、丧失行动能力

0.4 短时间内 致命中毒 丧失知觉、痉挛、呼吸停顿、假死

《煤矿安全规程》规定井下空气中一氧化碳的浓度不得超过0.0024%。

3、井下一氧化碳地来源:

(1)、井下火灾;煤层自燃。

(2)、沼气与煤层爆炸。

(3)、爆破工作。二氧化碳见上节。硫化氢气体。

1、性质:

硫化氢气体是一种无色微甜,有臭鸡蛋气味的气体,它对空气的比重为1.19,溶于水,能燃烧,当浓度达4.3%--46%时还具有爆炸性。

3、井下来源:

(1)、坑木析腐烂。

(2)、含硫矿物(如:黄铁矿、石膏等)遇水分解。

(3)、从采空区废旧巷道涌出或煤围岩中放出。

某矿井通风网络

(4)、爆破工作产生。二氧化硫:

1、性质:

二氧化硫是一种无色具有强烈硫黄燃烧味的气体,它对空气的比重为2.2,易溶于水。它对眼睛和呼吸器官有强烈刺激作用。

《煤矿安全规程》规定井下空气中二氧化硫气体浓度不得超过0.0005%。

3、井下来源:

(1)、含硫矿物的自燃或缓慢氧化。

(2)、从煤围岩中放出。

(3)、在硫矿物中爆破生成。二氧化氮（NO2）

1、性质:二氧化氮为红褐色气体,它对空气的比重为1.57,极易溶于水,对眼睛鼻腔、呼吸道及肺部有强烈的刺激作用,二氧化氮与水结合生成硝酸,因此对肺部组织起腐蚀破坏作用,可以引起肺部浮肿。

2、二氧化氮的浓度与中毒程度关系:

《煤矿安全规程》规定井下空气中二氧化氮气体浓度不超过0.00025%。

井下来源:

主要是放炮产生。

六)沼气:沼气的数量约占矿井瓦斯总和的90%以上,重点放在下一章阐述。

二、防止有害气体的措施:

1、加强通风。适当增加风量,把这些有害气体排出或冲淡到《煤矿安全规程》规定的安全浓度以下,是常用也是有效防止井下有害气体危害的最根本的措施。

2、加强检查,用各种瞧骷嗍泳?赂髦钟泻ζ?宓亩??以便及时采取相应的措施。

3、如果某种有害气体的含量较大可采取抽放措施。如瓦斯抽放。

4、井下通风不良的地区或不通风的旧巷道内积聚大量的有害气体。故在这些旧巷口要设栅栏,挂警标,防止他人误入。如果必须进入,需要详细检查各种有害气体方可进入。

5、若有人由于缺氧窒息或呼吸有毒有害气体中毒时立即将中毒者移到有新鲜空气的巷道或地面并进行人工呼吸(NO2、H2S中毒除外)施行急救。

编辑本段 矿井通风设施:

为了使井下风流沿指定路线流动分配,就必须在某些巷道内建筑引导控制风流的构筑物即通风设施,它分为引导风流和隔断风流的设施。引导风流的设施:

1、风峒:风峒是联接扇风机装置和风井的一段巷道。

大煤沟煤矿风峒

风峒多用混凝土、砖石等建材构筑成圆形式矩形巷道,这是由风筒的特点所决定的。

2、风桥:风桥是将两股平面交*的新、污风流隔成立体交*新、污风分开的一种通风设施。

根据结构特点不同风桥可分为三种:

(1)绕道式风桥。(2)、混凝土风桥。(3)、铁筒风桥

3、风窗(卡)

风窗是在巷道内设在墙或门上,在墙或门上留一个可调空间窗口,通过调节空间窗口面积从而达到调节风量的目的。

4、风障:

在巷道内利用木板、苇席、风筒布做布障起到引导风流的作用。常用此方法处理高冒处、落山角等处积聚瓦斯。

5、风筒:

在巷道中利用正压或负压通风动力通过管道把指定的风量送到目的地,这个管道就叫风筒。隔断风流设施:

1、防爆门(帽)

防爆门是装在扇风机筒,为防止井下发生煤尘瓦斯爆炸时产生的冲击波毁坏扇风机的安全设施。当井下发生煤尘、瓦斯爆炸时,防爆门即能被气浪冲开,爆炸波直接冲入大气,从而起到保护扇风机的作用。

2、挡风墙

在不允许风流通过,也不允许行车行人的井巷如采空区、旧巷、火区以及进风与回风大巷之间的联络小眼都必须设置挡风墙,将风流截断。以免造成漏风,风流形成短路使通风系统失去合理稳定性而发生事故。

挡风墙分为:临时挡风墙、永久挡风墙。

1)临时挡风墙:一般是在立柱上钉木板,木板上抹黄泥建成临时挡风墙。

使用条件:服务年限不长,巷道围岩压力小,漏风率要求不不严时使用。

2)永久挡风墙:一般使用料石、砖土、水泥、混凝土建筑。

使用条件:服务年限长,巷道围岩压力大,漏风率要求严时使用。

3、风门:

在不允许风流通过,但需行人或行车的巷道内,必须设置风门。

按结构分:普通风门和自运风门。

4、通风设施管理规定：

（1）、通风部门做好系统的调整，尽量减少风卡以自然分配风量为主。

（2）、爱护通风设施做到：风门严禁同时打开或用车撞风门、风门损坏及时汇报通风调度，如果影响系统风量受影响区域停电、撤人修复后再生产，安监调度组织分析处理。

（3）、通风设施由通风部门管理，其他单位无权移动、拆除等权力，如需要拆除、移动需要提前和通风部门联系。

（4）、严禁跨入栏杆、拆除栏杆、闭墙、风卡等通风设施。

编辑本段 风量的测定:

矿井通风的主要参数之一就是风量,即:单位时间内通过井巷空气的体积。测风站要求

1、必须设在直线巷道中。

2、测风站长度不少于4m。

3、测风站前后10m内没有拐弯和其它障碍。

4、测风站应挂有记录牌,注明编号、地点、断面积、平均风速、风量、测风日期、测风点。

5、测风站应设在没有漏风、支架齐全、断面变化不大的巷道内。测风方法

测风采用定点法、九点法和线路法,求出平均风速。

在同一断面测风次数不少于三次,每次测量结果的误差不应超过5%,然后取三次的平均值。测得平均风速后通过测风站的断面积计算出巷道风量。

《煤矿安全规程》规定，至少每10天要进行一次全面风量测定。

4、通风设施管理规定：

（1）、通风部门做好系统的调整，尽量减少风卡以自然分配风量为主。

（2）、爱护通风设施做到：风门严禁同时打开或用车撞风门、风门损坏及时汇报通风调度，如果影响系统风量受影响区域停电、撤人修复后再生产，安监调度组织分析处理。

（3）、通风设施由通风部门管理，其他单位无权移动、拆除等权力，如需要拆除、移动需要提前和通风部门联系。

（4）、严禁跨入栏杆、拆除栏杆、闭墙、风卡等通风设施。风量的测定

矿井通风的主要参数之一就是风量,即:单位时间内通过井巷空气的体积。

一)、测风站要求:

1、必须设在直线巷道中。

2、测风站长度不少于4m。

3、测风站前后10m内没有拐弯和其它障碍。

4、测风站应挂有记录牌,注明编号、地点、断面积、平均风速、风量、测风日期、测风点。

5、测风站应设在没有漏风、支架齐全、断面变化不大的巷道内。

二)、测风方法:

测风采用定点法、九点法和线路法,求出平均风速。

在同一断面测风次数不少于三次,每次测量结果的误差不应超过5%,然后取三次的平均值。测得平均风速后通过测风站的断面积计算出巷道风量。

《煤矿安全规程》规定，至少每10天要进行一次全面风量测定。

编辑本段 掘进通风

在掘进巷道时,为了供给人员呼吸,排除稀释掘进工作面瓦斯或爆破后产生的有害、有害气体和矿尘要进行通风。掘进巷道的通风叫掘进通风。掘进通风方法分全负压通风、引射器通风和局扇通风。由于我集团公司主要采用局扇通风，故主要讲局扇通风。局扇通风

局扇通风是我国矿井广泛采用的一种掘进通风方法,它是利用局扇和风筒把新鲜风流送入掘进工作面的。

一)、局扇通风方式:

压入式;抽出式;混合式

1、压入式:就是利用局扇将新鲜空气经风筒压入工作面,而泛风则由巷道排出。

压入式通风局扇安装在新鲜风流中,泛风不经过局扇,因而局扇一旦发生电火花,不易引起瓦斯、煤尘爆炸,故安全性好,可用硬质风筒也可用柔性风筒,适应性较强。其缺点是:工作面泛风沿独头巷道排往回风巷,不利于巷道中作业人员呼吸。放炮后炮烟由巷道排出的速度慢,时间较长,影响掘进速度。

2、抽出式通风:

抽出式通风与压入式通风相反,新鲜空气由巷道进入工作面,泛风经风筒由局扇排出。

抽出式通风由于污风经风筒排出,保持巷道为新鲜空气故劳动卫生条件较好,放炮后所需要排烟的速度快,有利于提高掘进速度。但由于风筒末端的有效吸程比较短,放炮时易崩坏风筒,如吸程长则通风效果不好,污风经过局扇安全性差,抽出式通风必须使用硬性风筒,适应性差。

3、混合式:

混合式通风把上述两通风方式同时混合使用。虽然克服了上述的一些缺点,但由于设备多,电耗大,管理复杂,未被推广使用。压入式通风由于安全性好,设备简单适应性好,效果好而被广泛应用。局部通风管理

1、局扇:

1)、指定专人负责管理（挂牌管理）,不准任意停开局扇,保持正常运转。

2)、局扇安装必须上双风机双电源且安装开停监测装置。

3)、局扇安设在进风巷中。距回风流不得少于10m,不许发生循环风。

4)、局扇安装与掘进工作面的电器设备必须有延时风电闭锁装置。

5)、局扇因故停运,必须撤人钉栅栏,按有关规定进行排放瓦斯。

2、风筒:

1)、推广使用Φ700mm软质阻燃风筒,提高局扇出风率。

2)、提高接头质量,减少接头漏风,坚持使用反边式双边接头。

3)、风筒要吊挂平直,拉紧吊稳,逢环必吊,提高局扇供风量。

4)、加强检查和管理,及时修补。并搁专人负责。

5)、经常及时接风筒,保证风筒出口到煤头不超距。

编辑本段 矿井瓦斯

煤层瓦斯的主要成分一般是沼气和其它有害气体等,这些气体统称为瓦斯。由于瓦斯的危害主要是沼气,所以从狭义上讲矿井瓦斯就专指沼气而言。矿井瓦斯的生成:

煤矿井下的瓦斯来自煤层和煤系地层。瓦斯是在成煤和煤的变质过程中所伴生的气体。古代植物在成煤的初期,经厌氧菌的作用,植物纤维质分解成大量瓦斯。以后在上覆岩层的高温高压作用下泥炭褐煤发生物理和化学变化,逐渐转变成烟煤、无烟煤,煤在这种变质过程中挥发分减少,;固定炭增加。挥发分转变成沼气。这部分瓦斯由于埋藏在地层深处,不易跑掉得以保存。但在漫长的地质年代里由于受到诸多因素的影响,大部分瓦斯已放散出去,仅有一小部分至令还保存在煤层或岩层中,煤层或岩层中所含的瓦斯主要就是这部分瓦斯。瓦斯的性质:

甲烷是无色、无味、无臭可以燃烧和爆炸的气体,不能供人呼吸,能造成人员窒息,它易于扩散,扩散速度是空气的1.34倍,瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍,甲烷对空气的比重为0.544,因此容易积存在巷道顶板冒落的顶板空峒内。瓦斯的化学性质极不活泼,几乎不与其它物质化合,难溶于水。瓦斯与空气适量混合后具有燃烧爆炸性。这是瓦斯所以成为矿内主要灾害的原因所在。瓦斯爆炸条件:

1、瓦斯浓度:

在标准状况下瓦斯按体积百分比浓度为5—16%时遇到高温火源后就会发生瓦斯爆炸。浓度在9.1—9.5%时爆炸威力最大。

瓦斯爆炸界限不是固定不变的,它受温度、压力以及煤层其它可燃气体、惰性气体的混入等因素的影响。

2、引燃温度:瓦斯引燃温度一般在650℃—750℃,但它受到瓦斯浓度及火源性质等的影响1)、瓦斯的引爆延迟性对爆破工作有实际意义。炸药在爆破时瞬间温度可达2000℃,但火焰存在的时间很短,仅为千分之几秒,故不会引起瓦斯爆炸。但若炸药变质,装药炮泥不符合规定,就有可能使火焰存在时间加长甚至引燃药包造成瓦斯燃烧或爆炸事故,所以对井下爆破工作应十分注意。高温火源的存在是引起瓦斯爆炸的必要条件。电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火等都易引起瓦斯爆炸。

3、足够的氧含量:

实验证明,空气中的氧气浓度降低时,瓦斯的爆炸界限缩小,当氧气浓度减少到12%以下时,瓦斯就不会爆炸。

煤矿安全新技术：第一章 概述

矿井通风是矿井安全生产的基本保障。矿井通风指借助于机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气，供给人员呼吸，稀释并排出各种有害气体和浮尘，以降低环境温度，创造良好的气候条件，并在发生灾变时能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流流动路线的作业。

20世纪80年代以来，随着煤矿机械化水平的提高，采煤方法、巷道布置及支护的改革，电子和计算机技术的发展，我国矿井通风技术有了长足的进步，通风管理日益规范化、系列化、制度化，通风新技术和新装备愈来愈多地投人应用。以低耗、高效、安全为准则的通风系统优化改造在许多煤矿得以实施，使其能够更好地为高产、高效、安全的集约化生产提供安全保障。

编辑本段

矿井通风系统的优化改造

矿井通风系统是向矿井各用风点供给新鲜空气、排出污风的通风方式(进＼回风井布置的方式一中央式、对角式、混合式)、通风方法(抽出式、压人式、抽压混合式)、通风网络(由风流流经的巷道及相关设施组成)和通风控制设施(通风构筑物)的总称。

近年来，为适应综合机械化采煤的要求，原煤炭工业部在总结建设经验，借鉴国外先进技术的基础上于1984颁发了《关于改革矿井开拓部署的若干技术规定》，作为新井建设、生产矿井技术改造和开拓延深的依据。为适应生产集约化，开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况，以“针对现实、着眼长远、因地制宜、对症下药、综合治理、节能增风”为指导思想，对数百对国有煤矿进行了通风系统优化改造，配合生产矿井井田合并、开采范围扩大和储量增多等改扩建工作。这类通风系统优化改造主要有以下几个方面内容。通风方式的改革

根据矿井的特点和需要，把中央式通风演变为中央一对角式混合通风系统。为适应综采集约化生产，工作面单产超过1Mt／a的要求，对矿井采用分区域开拓。因此，形成区域式通风系统，即每个区域均有一组进、回风井，各个区域采用相对独立的通风技术。它具有通风线路短、风阻小、区域间干扰小、安全性好，便于选择主要通风机，使其实现高效节能的特点，提高了矿井的通风能力和抗灾能力，适用于特大型矿井或因地质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井。总之，新建大型矿井通风系统以对角式、分区式为主，改扩建的生产矿井以混合式为主，主要通风机的经济运行能力的提高

离心式风机

为提高主要通风机的经济运行能力，主要开展了以下工作。

(1)为适应通风系统的变化和生产集约化的要求，20世纪80年代以来，我国相继出现2K60系列和GAF系列的轴流式风机和G4-73与K4-73系列的离心式风机。20世纪90年代，依托于国家“八五”关项目，研制出FD型的对旋式风机。该系列风机具有能耗低、效率高的特点，因而迅速在我国煤矿推广。在原煤炭部“九五”攻关项目中，无驼峰式轴流风机的研制成功增大了通风机的稳定工作区域。

(2)研制出离心式风机的调速装置，如可控硅调速、液力偶合器和变频调速装置。

(3)加强了通风机及其附属装置管理，减少风硐、风机内部以及扩散塔的阻力损失和漏风，提高了通风机运行效率。在生产矿井进行老、旧机的运行状态改造中，主要查明了通风机特性与通风网络风阻特性匹配差，主要通风机选型偏大，风机转速偏高，电机容量偏大，使风机长期处于低效区运行等问题，提出一整套风机经济运行的办法，对老、旧风机进行多种方法的技术改造，如采取更换机芯、改造叶轮和叶片等办法提高风机运行效率。采区通风系统优化布置

优化采区和工作面的通风布置，能有效提高通风能力和排出瓦斯的效果。随着集约化生产和矿井向深部发展，采区和采煤工作面的绝对瓦斯涌出量剧增，要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。在采区的通风系统布置方面，出现了3条上山的布置方式，采区内有了独立的进风和回风上山，利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风，提高了采区的通风能力和风流的稳定性，也为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险提供了有利条件。在采煤工作面的通风布置方面，在常规的U型通风布置的基础上，提出了U＋L型方式(或称尾巷布置方式)，改变了采空区的流场分布，较有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯积聚，促进了采空区瓦斯的排放。为了防止专用瓦斯排放巷瓦斯超限，又提出和采用了Y型的通风布置方式，单独供应新鲜风流直接稀释采空区涌出的瓦斯。此外，还采用了W型和Z型等布置方式，在适宜条件下均取得了较理想的通风效果，大大地改善了采煤工作面的通风条件，保证了安全回采。新型通风设施的使用

为适应矿井灾变时期风流控制的需要，研制出能在地面利用矿井环境监控系统或远程控制系统操纵井下主要风门的自动系统，解决了灾变时期，当矿工和救护人员难以到达灾区和烟流入侵区域而按救灾要求必须开启或关闭风门的难题。