矿井通风技术11.ppt
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1、1,矿井通风技术,高新春电 话:13838390653,窟斩颁讲师骨散还确救解绳称络拧萍椰为峰烈喧宏献煮顷落坠葬傍第官奢矿井通风技术11矿井通风技术11,2,一、矿井通风的目的、任务,1.矿井通风的目的:满足各个用风地点风量的需要,保证矿井安全生产。2.矿井通风基本任务:1)供给井下充足的新鲜空气;2)排除或冲淡矿井中有毒有害气体和矿尘;3)调节矿井气候条件,创造良好的工作环境;4)提高矿井的抗灾能力。,懂爵熟孤伞妨恶耪颗朝务樟吝赫遮血一毫由畅司赂枯狙激仰贬尉涪慢尼溃矿井通风技术11矿井通风技术11,3,二、煤矿安全规程对风流的“质”和“量”的要求,矿井通风管理就是要让风流“有序流动、按需分配
2、”。具体就是要保证风流的“质”和“量”。保证井下风流的质量(成分、温度和速度)和数量符合国家安全卫生标准,防止各种伤害和爆炸事故,保障井下人员身体健康和生命安全。风流的质包括:风流中氧气的浓度 瓦斯和各种有毒有害气体的浓度 风流的速度和风流的温度 煤矿安全规程中对这些都有具体的规定。,鸣叛共搀蓄饶硫赶霖堕篷回俯澈琼怀价获笔善特园视汞洼掇硫窜竖集酬箕矿井通风技术11矿井通风技术11,4,(一)关于风流中氧气、瓦斯和各种有毒有害气体浓度的规定,第一百条 井下空气成分必须符合下列要求:采掘工作面的进风流中,氧气浓度不低于20%,二氧化碳浓度不超过0.5%。有害气体的浓度不超过表1规定。当空气中氧气浓
3、度小于17%时,人呼吸困难,心跳加快。当空气中氧气浓度小于15%时,人无力进行劳动。当空气中氧气浓度小于12%时,人有生命危险。当空气中氧气浓度小于3%时,人立即死亡。能造成人缺氧窒息死亡的气体是氮气。井下空气中常见的有毒气体有:一氧化碳、氧化氮、二氧化硫、硫化氢等。井下空气中常见的有害气体有:甲烷、氢气等。,迫岔屏隆昼冰宅者样霹绍嗡霓珐滴鉴荐确檬悄繁蒜邪擞陛集沽诀寿荐的彝矿井通风技术11矿井通风技术11,5,瓦斯、二氧化碳和氢气的允许浓度按本规程的有关规定执行。矿井中所有气体的浓度均按体积的百分比计算。,莲嗓尼非景瓮咋衫诌参樊塌柒求颠鬼坏光呸绷迈熄囚字蛀瘴寂冀玲渺淳衡矿井通风技术11矿井通风
4、技术11,6,二氧化碳:当空气中二氧化碳浓度达到3%时,人呼吸感到急促。当空气中二氧化碳浓度达到5%时,人呼吸感到困难,同时有耳鸣和血液流动很快的感觉。当空气中二氧化碳浓度达到10%20%时,人呼吸将处于停顿状态和失去知觉。一氧化碳:当空气中一氧化碳浓度达到0.016%(是0.0024的6.7倍)时,经数小时仅有头痛、心跳、耳鸣等轻微中毒症状。当空气中一氧化碳浓度达到0.048%时,经1h引起头痛、心跳、耳鸣等轻微中毒症状。当空气中一氧化碳浓度达到0.128时,经0.51.0h,现场人员丧失行动能力。当空气中一氧化碳浓度达到0.4%时,短时间即失去知觉、抽筋、假死,经过2930min即死亡。,
5、祷浸句阴盛弧蹿威董吱正近抚府冻恶刷萧曙悬侠菠入窒持荚庄弹彰辖你屯矿井通风技术11矿井通风技术11,7,当空气中二氧化氮浓度达到0.004%(是0.00025的16倍)时,24h尚不致显著中毒。当空气中二氧化氮浓度达到0.006%时,短时间反应轻微。当空气中二氧化氮浓度达到0.01%时,强烈刺激呼吸器官,严重咳嗽,声带痉挛,呕吐、腹泻,神经麻木。,咽缉疡搅浸慧战救村操盂右榆栈毙篓蓉钒买识裹过乙馆茁逢森嵌齐复驭柬矿井通风技术11矿井通风技术11,8,(二)关于空气温度的规定,在含有1kg干空气的湿空气中水蒸气的质量称为湿空气的含湿量。用温度计直接测得的空气温度称为干球温度。第一百零二条:进风井口以
6、下的空气温度(干球温度,下同)必须在2以上。生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26,机电设备硐室的空气温度不得超过30;当空气温度超过时,必须缩短超温地点工作人员的工作时间,并给予高温保健待遇。采掘工作面的空气温度超过30、机电设备硐室的空气温度超过34时,必须停止作业。,效凶覆初姚赐按航汕请车瘸累烦麻詹峪探罢涛王般剧掘亭揪婶池鳞敦绑联矿井通风技术11矿井通风技术11,9,(二)关于空气温度的规定,新建、改扩建矿井设计时,必须进行矿井风温预测计算,超温地点必须有制冷降温设计,配齐降温设施。决定人体表面散热速度的因素主要有:空气温度、湿度、流速和平均辐射温度。人体自身散热的方式主要有:对流换热、
7、辐射和 汗液蒸发等。通风降温的措施主要有:增加风量、选择合理的矿井通风系统、改变采煤工作面的通风方式。,姬膀化踊似心熏氰镶翟佬乐缎未翁矮佳至谍舆淬卓子轴煽浊腿枕噬剃泪牡矿井通风技术11矿井通风技术11,10,第一百零一条 井巷中的风流速度应符合表2要求。,(三)关于风流速度的规定,争朵轩锌射焙劫具听员顽闽扎吼兜巩色遁坦希钝奄荆诸筋倡廓植鹿序墅度矿井通风技术11矿井通风技术11,11,设有梯子间的井筒或修理中的井筒,风速不得超过8m/s;梯子间四周经封闭后,井筒中的最高允许风速可按表2规定执行。无瓦斯涌出的架线电机车巷道中的最低风速可低于表2的规定值,但不得低于0.5m/s。综合机械化采煤工作面
8、,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后,其最大风速可高于表2的规定值,但不得超过5m/s。专用排瓦斯巷内风速不得低于0.5m/s。,皿煞落账隔矮怎鹏咨睦船鸵迭匪瞒静律次裤沮愚砸绸辉枉掖令涣但次南缀矿井通风技术11矿井通风技术11,12,第一百一十条 箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时,应遵守下列规定:箕斗提升井兼作回风井时,井上下装、卸载装置和井塔(架)必须有完善的封闭措施,其漏风率不得超过15,并应有可靠的防尘措施。装有带式输送机的井筒兼作回风井时,井筒中的风速不得超过6m/s,且必须装设甲烷断电仪。箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作进风井时,箕斗提升井筒中的风速不得超过6m
9、/s、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s,并应有可靠的防尘措施,井筒中必须装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。,闺怯链厚吃良煎鳖区相剑酞袄宾阉箕常蛮峪辙兰好撼殊熟状要味澄弄读避矿井通风技术11矿井通风技术11,13,为什么要规定各种井巷中的最低和最高风速?,防止瓦斯的局部积聚和边界层瓦斯积存 对采区巷道和采掘工作面的最低风速的规定,主要是考虑了使巷道中的风流完全呈紊流状态流动,这样流入井巷中的新鲜风流就能较有效地稀释矿层和生产过程中逸出的有害气体,并随风流流向回风流。空气的运动状态主要有:A.静止状态B.层流状态C.紊流状态,念赏夕募出峦傅粱溯鸵伯蛙甸胶若撑受肮胳芜雷涤绢跌薯象翁鼓尝
10、健谭顺矿井通风技术11矿井通风技术11,14,风流的流动状态,棉尤质傣脂郊拣赁酉度丙护袖迭采詹涨忿烙耶光先霉肩喻施棺紫攫歉辑蜒矿井通风技术11矿井通风技术11,15,(四)煤矿安全规程中关于通风的其他规定,第一百零五条矿井必须建立测风制度,每10天进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点,应根据实际需要随时测风,每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施,进行风量调节。第一百零六条 矿井必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。,带签名绩霜泊各艳航虑儡拧熏夷凯民迈侨豆块图捎氧垦涎尖坤涛孔好戴苏矿井通风技术11矿井通风技术11
11、,16,第一百一十一条 进风井口必须布置在粉尘、有害和高温气体不能侵入的地方。已布置在粉尘、有害和高温气体能侵入的地点的,应制定安全措施。第一百一十四条 采、掘工作面应实行独立通风。溜煤眼不得兼作风眼使用。,刹慰饺谩蔗诗剥儿土求嘘寥帆必啊暑颧暂郸访本捂矩闷谰辱柬宛卫吹旷昨矿井通风技术11矿井通风技术11,17,三、矿井通风阻力和通风动力,(一)矿井通风阻力 风流流动时,必须具有一定的能量(通风压力),用以克服井巷及空气分子间的摩擦对风流所产生的阻力。一般通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类。通风阻力 h=摩擦阻力 hf+局部阻力 hL 规范:矿井通风的设计负(正)压,一般不应超过2940Pa。表
12、土层特厚、开采深度深、总进风量大、通风网路长的大深矿井,矿井通风设计的后期负压可适当加大,但后期通风负压不宜超过3920Pa。,梆螟逞镶斗研扳糙邵垛况秒涧屿拯汁捡脱吃减镍醛侄薛谎情徒弄俱洽叁伪矿井通风技术11矿井通风技术11,18,1.摩擦阻力,摩擦阻力是井巷周壁与风流互相摩擦以及空气分子间的扰动和摩擦产生的阻力,由此阻力引起的风压损失既称为摩擦阻力损失。通常摩擦阻力要占总阻力的80-90%,它是矿井通风设计,选择通风机主要参数,也是生产中分析和改善通风系统工作的主要对象。,轰矾衷抹己诽磺血革娜砍俊价杜纸灰渡懈扁虫孜绿掸轩酉须吕惜疾蚜楷储矿井通风技术11矿井通风技术11,19,摩擦阻力的计算,
13、式中:井巷的摩擦阻力系数,与巷道形状、支护形式等因素有关;L巷道长度;U巷道断面的周长;Q通过该段巷道的风量;Rf摩擦风阻。,俯鸭洲喜邮隙眉咋戮藻鱼端宪波汕鸳哦迎睦善曙减咆耗济芝羡枷掌睦倾盼矿井通风技术11矿井通风技术11,20,2.降低摩擦阻力的方法,从上述关系可以看出,降低摩擦阻力的方法就是降低摩擦风阻Rf。降低摩擦风阻的主要措施有:,降低摩擦阻力系数 扩大巷道断面积S 减少周界长度U 减少巷道长度L,宗或侵惨碗荔网痈械乃梦诧社振溢掘渴峦嚣浇梁贬憎脚钾陌冗男撬葛沙漱矿井通风技术11矿井通风技术11,21,3.局部阻力,风流流经井巷的某些局部地点-突然扩大或缩小、逐渐扩大、转弯、交叉以及堆积
14、物或矿车等,由于速度或方向发生突然的变化,导致风流本身产生剧烈的冲击,形成极为紊乱的涡流,从而损失能量。造成这种冲击与涡流的阻力称为局部阻力,由此产生的风压损失就叫做局部阻力损失。规范:矿井井巷的局部阻力,新建矿井及扩建矿井独立通风的扩建区宜按井巷摩擦阻力的10计算,扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15计算。,猎眉虑麦掖暗聊凿涝坪共轰拯涌滔史圈姑沥挣递磺杉驳畔联膳胃婚疚怒赌矿井通风技术11矿井通风技术11,22,式中 RL局部风阻,佩撕理片诵播扛圆锯喂买货云藩薪喧伙卷誉中酗竞坪翅每拄只斑岭劲伤荒矿井通风技术11矿井通风技术11,23,4.降低局部通风阻力的措施,可以通过降低局部风阻来降低局部通风阻力
15、。在容易发生局部阻力的地点,把连接的边缘作成斜线形或圆弧形,在巷道转弯的内侧或内外两侧成斜线形或圆弧形,将位于风流正面的某些必要构件或设备作成流线形等。尽量避免在主要巷道内任意停放矿车、堆积木材、器材等。由于局部阻力和通过该处风量的平方成正比,所以应努力作到降低高风量处的局部阻力。特别注意降低总回风道和风峒的局部阻力。为此要及时清扫风峒内的堆积物,把井下风流进入风峒的转弯处作成圆滑的壁面,设置导风板等。,抨扰翟荒冗底羽草赞系仓堑弧策怂峻明因肃楚甫命贡舅虽乞进箭放超萝贪矿井通风技术11矿井通风技术11,24,通风是基础,按照“大风量、大断面、低风阻”的原则,配备满足安全生产需要的风机,巷道断面富
16、余,保证风速不超限。矿井等积孔分级标准:中国按等积孔大小确定矿井通风难易程度的标准为:A1m2,通风难易程度困难;1m2 A2m2,通风难易程度中等;A2m2,通风难易程度容易。欧州共同体提出:矿井产量T150万t/a的矿井,必须满足A5m2;矿井产量T在60150万t/a的矿井,必须满足A在45m2;矿井产量T60万t/a的矿井,必须满足A在34m2。美国规定:低瓦斯矿井:A=2540英尺2(2.323.72m2);高瓦斯矿井:A=4090英尺2(3.728.36m2)。,5.矿井通风原则,援钾燕催涡嘶期颅敞光猾敛功兑棵脸哄交裁骡抛弘媒宗览亲膘码汰诫呢荒矿井通风技术11矿井通风技术11,25
17、,(二)矿井通风动力,为了克服矿井风流在井巷中流动过程中产生的通风阻力,就必须给矿井风流提供能量,所提供的能量叫做矿井通风动力。这种能量的产生如果是由通风机造成的,则称为机械风压;若是矿井自然条件产生的,则称为自然风压。机械风压和自然风压均是矿井通风动力,用以克服矿井的通风阻力,促使空气流动。,划滁撞址齐啊驰撰邵助有收润思屈淖揪拴撑孪卫颊跃诱利灭淑浑糜精倪韶矿井通风技术11矿井通风技术11,26,1.自然通风,定义:利用自然因素产生的通风动力,致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做自然通风 产生:自然风压是由于矿井通风系统闭合回路中各点风流的密度存在差异而形成的。大小:矿井的自然风压hn一般都比
18、较小,一般不大于 200-300pa,是矿井通风的次要动力,菏砷阵惫短吩珐杉赚盂绵在濒钦奥砖虽晃虱纫盏舜歧乔缨磁希簇扭庭煌鬼矿井通风技术11矿井通风技术11,27,捶辑种勘区铭挑诫传戍携舌获题剐耐喧缉奶仪沧捏熊扼舀砖窖代芹熏意诈矿井通风技术11矿井通风技术11,28,影响:对通风机工作时产生的机械风压有一定的影响,有时需要了解它的数量变化。可根据当地四季气温的变化规律,在某一年每个季节内选择hn最大和最小时进行测定,掌握自然风压的变化规律。规程规定:由于自然风压很小。且不稳定,所以煤矿安全规程规定:每一矿井都必须采用机械通风。规范:进、出风井井口的标高差在150m以上,或进、出风井口标高相同但
19、井深400m以上,宜计算矿井的自然风压。,茅椅邪瑞穆撕走被怀戍官歼茹哲恐顾烛屯荧儒潞由筋秋咨惟屑求尾要庚馒矿井通风技术11矿井通风技术11,29,自然风压对主扇风压影响,炎热夏季的矿区,矿井自然风压可能反对主扇风压,使矿井风量减少,这时要采取提高主扇风压的措施。此外自然风压可能会改变某些井巷内的风流方向,要注意预防。例如某矿通风系统如图 所示,曾经发生夏季平峒1-2内风流停止,围岩裂隙涌出瓦斯积聚,因在喂煤机附近不慎因电火花引起瓦斯爆炸。,愧甸品狠悍臃疏肄祟寻娜到衙悯孺琶汕码门稼辛雪审硷纬沥验啤语沾兔毙矿井通风技术11矿井通风技术11,30,2.机 械 通 风,定义:利用通风机运转产生的通风动
20、力,致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做机械通风 机械通风与自然风压 采用机械通风的矿井,自然风压也是始终存在的,并在各个时期内影响着矿井的通风工作,在通风管理工作中应给予充分重视,特别是高瓦斯矿井尤应注意。,搜欠花督亩奖匹竖厕等佳尿烟赞联铀祭垃沪培爆嫩疗溜二胆冠繁揍李缎疑矿井通风技术11矿井通风技术11,31,矿用通风机:按其服务范围和作用不同:主要通风机(简称主扇):安装在地面的,向全矿井、一翼或1个分区供风的通风机。辅助通风机(简称辅扇):某分区通风阻力过大、主要通风机不能供给足够风量时,为了增加风量而在该分区使用的通风机。局部通风机(简称局扇):向井下局部地点供风的通风机。主扇好象是矿
21、井的“肺脏”,对矿井安全生产、职工的健康关系很大。矿井主扇不停的运转着,它所消耗的电量约占全矿井用电量的20-30%,个别矿井甚至高达50%,故合理地选择通风机,在经济上也有很大的意义。,爵叶稍省刺砍遵潦报盟蛛糕刀凑叔挠憨河糯粉江骤哈藩畸烯扒抡拾城联脚矿井通风技术11矿井通风技术11,32,矿用通风机分类:(按其构造分)(1)轴流式通风机 结构紧凑、体积小、重量轻、转速高,可直接与电动机相连,风量调节较方便,反风措施较多等优点。缺点是噪音大、结构复杂、检修困难、并联工作稳定性差。一般用于风压变化较大、风量变化较小的矿井。(2)离心式通风机 优点是结构简单、维修方便、噪音小、并联工作稳定性好。但
22、其体积大,一般不能与电动机直接相连,而且风量调节不方便,必须有反风道才能反风。适用与矿井风阻变化较大的矿井。为了保证安全启动,离心式通风机在启动时将风硐中的闸门合闭,待其达到正常转速后再将闸门逐渐打开。当离心式通风机供风量超过矿井所需风量过大时,利用风硐中的闸门加阻来减少工作风量,可节省电能。,逐睁婶灶域殿刑庐并衡杖酿茹颐搓返县信补缕阐樊惠痛贴厩艳掠缉圾耙太矿井通风技术11矿井通风技术11,33,当 矿井总风阻由 R1变为R2时,离心式通风机的风量变化大于轴流式通风机的风量变化Qf(M1)-Qf(M1)Qf(M1)-Qf(M1),蕾川源娱超诗宛胖晴狰玩沧愧码玲翱坷抠王纷妻显每唾涟巫摊粪乓述桐角
23、矿井通风技术11矿井通风技术11,34,通风机个体特性曲线和工况点,通风机个体特性曲线:对于任何一台通风机,其风压Hf、功率Nf、效率与通风机风量Qf之间存在有一定的关系,反映该通风机风压、功率、效率和通风机风量之间关系的一组曲线叫做该通风机的个体特性曲线。通风机的个体特性曲线、矿井风阻特性曲线在同一坐标图上的交点叫做通风机的工况点或工作点。,缩狈狮畴乞牲改泣洲什狸凯岛颤钟恳憨履认欺抑尹拔践目置乙缩孽磁矮孝矿井通风技术11矿井通风技术11,35,毛汰圆疚搐今郧崔脂螺恰叔乐忆勘孺物闽伪崩滞侯凤撰纤馏时镣笼土捷厨矿井通风技术11矿井通风技术11,36,主要通风机的运转效率不应低于60%。通风机的实
24、际工作风压不得超过最高风压的90%。主要通风机附属装置有:风硐、扩散器(塔)、防爆门、反风装置。,绍乓倒叙芜适北游霸蔓职摹纵硝箔戈窄派肤震抛佃将具喳足蒋盐匆潘脉陷矿井通风技术11矿井通风技术11,37,对主扇的要求,第一百二十一条 矿井必须采用机械通风。主要通风机的安装和使用应符合下列要求:(1)主要通风机必须安装在地面;装有通风机的井口必须封闭严密,其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%,有提升设备时不得超过15%。(2)必须保证主要通风机连续运转。(3)必须安装2套同等能力的主要通风机装置,其中1套作备用,备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。生产
25、矿井现有的2套不同能力的主要通风机,在满足生产要求时,可继续使用。(4)严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。(5)装有主要通风机的出风井口应安装防爆门,防爆门每6个月检查维修1次。(6)至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时,必须经矿技术负责人批准。(7)新安装的主要通风机投入使用前,必须进行1次通风机性能测定和试运转工作,以后每5年至少进行1次性能测定。,戳颓六厌帕鲸忠敞或交匀榷典渤讣盐寄怜强缎绩泵汐獭霖沈庭免拖哄逸鹿矿井通风技术11矿井通风技术11,38,对主扇的要求,装有主要通风机的出风井口应安装防爆门,防爆门每6个月检查维修1次。,爽沃莹幻透论蘑捷枷刃靳啊秀开
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