1、矿井通风基础知识培训,培 训 人：黄翔 培训时间：2015年11月5日,矿井通风,供给井下人员足够的空气，满足人员呼吸的需要；稀释和排出各种有毒有害气体和矿尘；调节气候条件，给作业人员一个舒适的环境，以提高工作效率。,矿井通风的重要性,“一通三防”是煤矿安全生产中的重中之重。“一通三防”中的“一通”就是指“矿井通风”，“三防”系指“防瓦斯、防尘、防自燃发火”。煤矿安全生产“十二字方针”中的“以风定产”，就是以通风能力核定生产能力。只要有人正常作业的地方就必须保证有效通风。有效的矿井通风是煤矿安全生产的最基本保证。（通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位）,矿井通风的任务,几个专业术语,矿井通风
2、系统：是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网络、通风动力和通风控制设施的总称。矿井通风方式：是指矿井进风井与回风井的布置方式。分中央式、对角式、区域式、混合式四种。风巷：进风风流所经过的巷道叫进风巷。回风巷：回风风流所经过的巷道叫回风巷。盲巷：凡长度超过6M而又不通风或通风不良的独头巷道，统称为盲巷。分区通风（并联通风）：采区或采掘工作面的回风流直接进入回风巷而不再进入其它采掘工作面或用风地点的通风系统。,串联通风采掘工作面或硐室的回风再进入其它采掘工作面或硐室的通风方式，称为串联通风，也叫一条龙通风。扩散通风利用空气的自然扩散运动而对掘进工作面或硐室进行通风的方法叫扩散通风。独
3、立风流从主要进风巷分出的，经过爆炸材料库或充电硐室后再进入主要回风巷的风流。上行通风风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式。下行通风风流沿采煤工作面由上向下流动的通风方式。局部通风利用局部通风机或主要通风机产生的风压对局部地点进行通风的方法。循环风局部通风机的回风，部分或全部再进入同一部局部通风机的进风风流中。通风网络 矿井风流按照生产需求在井巷中流动时，有分、有合，通常把风流分岔、汇合的路线结构形式叫通风网路。,新鲜空气（新风）污浊空气（乏风）井下空气的主要成分：氧气和氮气氧气：相对密度为1.105，人体在静止状态下耗氧量为0.25 l/min，在工作时耗氧量为13 l/min；当浓度小于1
4、7时，呼吸困难、心跳加快，当浓度小于15时，无力进行劳动，当浓度小于12时，有生命危险。当浓度小于3时,立即死亡。规程规定工作面进风流中=20氮气：相对密度为0.97，微溶于水，不助燃，无毒。地层中涌出。当氮气浓度升高时，意味着氧气浓度的减少，可引起缺氧窒息。,1.1矿井空气成分,11.1井下空气成分,井下空气中常见的有毒有害气体：一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氢气（H2）等。其来源是爆破生成的炮烟、矿物氧化、火灾、爆炸，以及柴油机工作产生的废气等。,井下各种有害气体最高允许浓度,人体在不同二氧化碳浓度下的反应,
5、一氧化碳与人体中毒的关系,甲烷，对空气的相对密度为0.55，难溶于水。一定浓度并遇到高温(650750)时能引起爆炸。煤矿安全规程规定：在采掘工作面进风流的瓦斯浓度不得超过0.5，在采掘工作面和采区的回风流中，瓦斯浓度不得超过1，在矿井和一翼的总回风流中，瓦斯浓度不得超过0.75。,矿井空气成分,1.1.2稀释矿内有害气体的措施,应向矿内连续供给新鲜风流，使之达到安全浓度。CH4和CO2是矿内有害气体的主要成分，稀释它们所需的风量最大，所以它们是确定矿井风量和工作面风量的主要依据。抽放瓦斯、煤体注入石灰水以减少H2S和SO2、防止煤炭自燃、采取综合防尘措施等。爆破后空气中的CO、CO2、NO2
6、等气体浓度往往超过安全浓度，除了采取水炮泥、喷雾洒水等措施外，必须等炮烟吹散后方可进入掘进工作面。当发生爆炸、火灾、煤与瓦斯突出等事故时，空气中有害气体的浓度通常是致命的，应佩带自救器。,1.2通风系统,1.2.1矿井通风系统,矿井通风系统是矿井通风机的工作方法、通风方式和通风网络的总称。,a中央并列式b中央分列式c两翼对角式d分区式,通风系统,煤 矿 基 本 知 识,e区域式f中央并列与对角混合式g中央分列与对角混合式,通风系统,煤 矿 基 本 知 识,主要通风机的工作方法,通风系统,抽出式,压入式,抽压混合式,主要通风机的工作方式有抽出式、压入式和抽压混合式三种。,每一个生产水平和采区，都
7、须布置单独的回风道，实行分区通风。回采和掘进工作面都应独立通风，有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。有突出危险的煤层，回采工作面严禁采用下行通风。掘进和回采工作面的进回风，都不得经过采空区或冒落区。采空区须及时封闭。倾斜运输巷道中，不应设置风门。掘进巷道与其它巷道贯通前，通风部门必须预先做好调整通风系统的准备工作，贯通后须立即调整系统，防止瓦斯积聚，待风流稳定后，才可恢复工作。为了便于在火灾时控制风流、扑灭火灾和防止烟气中毒事故，采区内应选择适宜地点预设反风门或防火门。,1.2.2.1采区通风系统的基本要求,1.2.2采区通风系统,煤 矿 基 本 知 识,（1）、上行风与下行风是针对风流方
8、向与煤层倾斜的关系而言,回采工作面上行风与下行风,下行通风,上行通风,工作面通风,工作面通风,同向通风,（2）、同向通风与逆向通风是针对风流方向与煤炭运输方向之间的关系而言的,逆向通风,工作面通风,长壁式回采工作面进风巷与回风巷的布置有U、Z、Y、双Z及W等形式。,3、回采工作面进风巷与回风巷的布置形式,我国多采用U形通风，分为后退式与前进式两种,进风巷与回风巷的布置形式图,aU形,bZ形,采、掘工作面都应独立通风；同一采区、同一煤层上下相连的两个回采面、其总长度不超过400m，回采面和与其连接的掘进面，掘进面和与其相邻的掘进面，在独立通风有困难时，在制定措施后，可以串联通风，但串联次数不得超
9、过一次。在进人上述串联工作面的风流中，必须装有瓦斯自动检测报警断电装置，瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5其它有害气体应符合规程规定。在有瓦斯(二氧化碳)喷出或有煤与瓦斯(二氧化碳)突出的煤层中，严禁任何两个工作面串联通风。,1.2.2.3关于采掘工作面串联通风,为了保证井下风流沿设计的路线流动、各个用风地点得到所需风量，不得不在通风系统中设置一些通风构筑物，以控制风流的方向和数量。采区内的主要通风构筑物有：风桥、挡风墙和风门通风构筑物的数量、位置和质量对通风系统的安全性、可靠性、抗灾能力和经济效益起着十分重要的作用。,1.2.2.4采区的通风构筑物,、风墙（密闭、挡风墙）,主要通风构筑物：,
10、设置：在不允许风流通过，也不允许行人、行车的井巷，都必须设置风墙,作用：严密阻断风流。,永久性风墙,作用：阻断风流通过，但可行车、走人,、风门,设置：在同一巷道，设置风门至少设置两道，间距要大于运输工具的长度，而且严禁同时打开。,利用改变风窗口面积大小来调节风量 是一种增加风阻的调风设施 用于风量调节,、风窗（调节风窗）,作用：,风窗调节,作用：在平面相交叉的两巷道交叉点构筑立体风路,是两巷道风流不相混合。,、风桥,按服务年限，巷道中通过风量大小以及风桥的结构特点不同可分,绕道式风桥,服务年限长，通过风量大于20m3s的风桥。,混凝土料石风桥,服务年限较长，通过风量为10m3s 20m3s的风
11、桥,铁筒式风桥,服务年限短，通过风量小于10m3s的的临时风桥。,风桥,绕道式风桥,混凝土式风桥,铁风筒风桥,矿井反风的目的：当井下一旦发生火灾时，能够按需要有效地控制风流方向，确保安全撤离和抢救人员，防止火灾区扩大，并为灭火和处理火灾事故提供条件。矿井反风方式有全矿性反风、区域性反风和局部反风三种。当采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运行，通过调整采区内预设风门开关状态，实现采区内部部分巷道风流的反向，把火灾烟流直接引向回风道的反风方式，称为局部反风。如果火灾发生在某一采区或工作面的进风侧，应当采用局部反风措施，防止火灾烟流进入人员汇集工作地点，减少灾害损失。,1.2.2.5局部反风,煤
12、矿 基 本 知 识,a、利用矿井总风压通风。分为：用纵向风墙或风幛导风；利用风筒导风；利用平行巷道通风。利用总风压通风的优点是安全可靠，管理方便，但须有足够的风压以克服通风承阻力，其缺点是漏风大、有效风量率低，只适用于短距离掘进巷道或两条长距离巷道同时掘进。b、使用局部通风设备通风。分为掘进用的局部通风设备：引射器；局部通风机 局部通风设备工作方式：分压入式、抽出式和混合式。,1.2.3掘进通风,1.2.3.1生产矿井掘进通风,掘进通风方法,煤 矿 基 本 知 识,混合式通风,压入式通风,抽出式通风,混合式通风,风机,掘进巷道应采用矿井全风压通风或局部通风机通风，不得采用扩散通风。一台局部通风
13、机不得同时向两个掘进工作面供风。局部通风机必须由指定人员负责管理；压入式局部通风机及起动装置必须安装在进风巷道中，距回风口不得小于10米，局部通风机吸入风量必须小于局部通风机安装地点的供风量。进风流中的瓦斯浓度不得超过05。抽出式局部通风机，必须采用经国家检定单位对防爆和防摩擦火花检验合格的抽出式局部通风机；,掘进通风的安全要求,除尘风机、抽出式局部通风机和位于掘进工作面附近100m范围内的压入式局部通风机，其噪声不应超过85dB(A)，并应安设配套的消声器。瓦斯喷出区域或煤与瓦斯（二氧化碳）突出煤层，掘进通风方式不得采用混合式。在瓦斯喷出区域，高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中
14、，所有掘进工作面的局部通风机，都应装设三专、两闭锁设施。煤巷、半煤岩巷的掘进通风方式，都应采用压入式。采用混合式通风，必须制订安全措施。,掘进通风的安全要求,独头巷道的局部通风机必须保持经常运转，临时停工时，也不得停风。如果因临时停电或其它原因，局部通风机停止运转，风电闭锁装置立即切断局部通风机供风巷道的一切电气设备的电源，人员撤至全风压通风的进风流中，独头巷道口设置栅栏，并接明显警标牌，严禁人员入内。停风的独头巷道，每班在栅栏处至少检查一次瓦斯。如发现栅栏内侧1m处瓦斯浓度超过3%，应采用木板密闭予以封闭。独头巷道停风后，其内的瓦斯浓度超过1或二氧化碳浓度通过1.5时，必须采取专门的排瓦斯措
15、施。独头巷道恢复正常通风后，必须由电工对独头巷道中的电气设备进行检查，证实完好时，方可人工恢复局部通风机供风的巷道中的一切电气设备的电源。,独头巷道停风和恢复通风、送电的安全措施,原则：撤人、断电、限量职责：指挥的职责；撤人的职责；警戒有职责。基本要求：a、排除独头巷道积聚的瓦斯，须先检查瓦斯浓度；送入有限的风量，逐步排放积聚的瓦斯。b、排放瓦斯时，应有瓦斯检查人员在独头巷道回风流与全风压风流混合处，经常检查瓦斯浓度；c、排放瓦斯时，严禁局部通风机发生循环风；d、排放瓦斯时，独头巷道的回风系统内，必须切断电源，撤出人员；还应有矿山救护队在现场值班；e、排放瓦斯后，经检查证实，整个独头巷道内风流
16、中的瓦斯浓度不超过1，氧气浓度不低于20和二氧化碳浓度不超过1.5，且稳定30min后，瓦斯浓度没有变化，才可恢复局部通风机的正常通风。,排放瓦斯的原则、职责及基本要求,矿井瓦斯的概念矿井瓦斯是成煤过程中的一种伴生气体。瓦斯是煤矿井下以甲烷为主的有害气体的总称。有时也单指甲烷CH4。矿井瓦斯形成的两个时期一个是植物遗体形成泥炭的过程中形成瓦斯，属于生物化学的造气期，这个时期生成的瓦斯易于排放，大部分都会逸散到天空中去。二是由泥炭形成褐煤，烟煤和无烟煤时期形成甲烷，大部分被保留在煤层中。瓦斯的基本性质瓦斯是一种无色、无味、无臭的气味。比空气还轻，瓦斯的比重是0.554。它有很强的扩散性，在一定的
17、浓度范围内可以燃烧或可以爆炸。,2.煤矿瓦斯的基本知识,矿井瓦斯的危害：主要是窒息。瓦斯在空气中的浓度达到43%时，人呼吸困难，达到57%时，人会死亡。因为此时氧含量只有9%。瓦斯赋存的状态一是游离状态；二是吸附状态。吸附状态又包括吸着状态和吸收状态。瓦斯爆炸的条件：（1）一定浓度的瓦斯（5%16%）（2）高温火源的存在（650750）（3）充足的氧气（12%）,先说一下瓦斯浓度：瓦斯爆炸有一定的浓度范围。我们把在空气中瓦斯迂火后能引起爆炸的浓度范围，称为瓦斯爆炸介限。瓦斯爆炸介限为5%16%。当浓度低于5%时，遇火不爆炸。但能在火焰外围形成燃烧层，当瓦斯浓度为9.5%时，其爆炸威力最大，因为
18、这时氧和瓦斯发生完全反应；瓦斯浓度在16%以上时，失去其爆炸性，但在空气中迂火仍会燃烧。瓦斯爆炸的介限并不是固定不变的，它还受温度、压力以及煤尘，其它可燃气体，惰性气体的混入等因素的影响。,再说一下温度：瓦斯的引火温度，即引燃瓦斯的最低温度一般认为650750，但受瓦斯的浓度、火源的性质及混合气体的压力等因素的影响而变化。当瓦斯含量在7%8%时，最易引燃。当混合气体的压力增高时，引燃温度即降低；在引火温度相同时，火源面积越大，点火时间越长越易引燃瓦斯。最后说一下氧的浓度：实践证明，空气中的氧气浓度降低时，瓦斯爆炸的介限随之缩小。当氧气浓度降到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。这一性质对井下密闭的火区有很大影响，在密闭的火区内往往积存大量的瓦斯，且有火源存在，但因氧的浓度低，并不会发生爆炸。如果有新鲜空气进入，氧气浓度达到12%以上，就可能发生爆炸，因此，对火区要严加管理，在启封火区时，更应格外慎重，必须在火熄灭后才能启封。,
