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1、1、 */-通风在采矿中的作用？煤矿的心脏矿井通风系统煤矿井工生产是地下作业，自然条件复杂，工作环境恶劣。地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中，将掺入有毒有害气体和矿尘，成分逐渐发生变化。同时，由于地热作用，人体和机械的散热、水分的蒸发等，都会显著提高井下空气的温度和湿度，造成不良的气候条件。解决这些问题就需要矿井通风系统。通风系统之于煤矿，一如心脏之于身体，其重要性可想而知。矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的进、回风井的布置方式，主要通风机的工作方法，通风网络和风流控制设施的总称。在我国煤矿安全规程中，第一百条到第一百三十二条对矿井通风作了规定。矿井通风系统的分
2、类有很多种。根据矿井通风系统的结构可分为统一通风和分区通风；根据进、回风井的布置位置可分为中央式、对角式、分区式及混合式通风；根据主要通风机的工作方式可分为压入式、抽出式和混合式通风；根据主要通风机的安装地点可分为井下、地表和井下地表混合式通风。矿井通风系统应根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自然倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。在煤矿安全生产中，矿井通风系统担负着重要的通风任务：（1）依靠机械通风，将定量的新鲜空气，沿着既定的通风线路不断输入井下，以满足回采工作
3、面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点的需要；（2）冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性的气体和粉尘，使之符合煤矿安全规程的要求，同时降低热源，营造良好的工作环境；（3）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，保护国家资源和财产。合理的矿井通风系统是防治瓦斯、煤尘、自然发火事故的关键。瓦斯是煤矿最严重的危害，预防瓦斯超限，防止瓦斯爆炸，基础工作是要构建可靠的通风系统，使井下巷道和工作面供风可靠，风量充足，使风排瓦斯含量能够满足矿井要求。而针对采煤工作面上隅角的瓦斯，很大一部分是由采空区漏风从采空区岩层裂隙中带到上隅角的。因此，控制上隅角瓦斯首先要减少采空区漏风量，利用
4、挡风帐，隔绝采空区通风，尽量减少采煤工作面向采空区的漏风，使采空区的高浓度瓦斯不流动到上隅角再进入采煤工作面风流。这样可以使采空区的瓦斯涌出得到控制，降低采煤工作面回风流中的瓦斯浓度。 煤尘有爆炸危险，通风的目的之一就是将井下煤尘稀释到安全浓度以下并排出矿井。决定通风除尘效果的主要因素有风速、风流方向及矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等。风速过低，粗粒矿尘将与空气分离下沉，不易排出而滞留在采掘空间，增加煤尘的浓度；风速过高，虽然能够将煤尘带走，但又使采掘空间的落尘重新吹起，反而会增加煤尘浓度。一般而言，掘进工作面的最优排尘风速为0.4-0.7m/s，机械化采煤工作面的风速为1.5-2.5m/s，
5、回采工作面、掘进煤巷最高允许风速为4m/s。这不仅考虑了工作面通风的要求，同时也考虑到煤尘的二次飞扬问题。对于存在自然发火危险性的煤层，防治自然发火要通过选择合理的通风系统和采取控制风流的技术手段，以减少漏风，消除自然发火的供氧条件，从而达到预防和消灭自然发火的目的。为确保矿井通风系统安全、稳定和可靠，需要做很多工作：通风系统要有稳定的通风网络结构，保证风流稳定；要有足够的通风能力，保证有效通风；要有可靠的通风设施和装备，保证正常通风时期有效控制风流并符合抗灾救灾能力的要求；要有合理的通风网络，以保证巷道的阻力分布能够满足各用风地点的通风需求；建立完善的矿井通风管理制度和通风管理机构，并配足人
6、员；加强职工教育和培训工作，提高职工、工程技术人员的通风管理水平和技术素质，推行全面质量管理，使矿井通风更安全有效。近年来，我国煤矿技术快速发展，但随着井下采掘工作的进行，矿井通风系统会不断发生变化。因此，在实际生产过程中必须要进行通风系统调整，改善通风网络结构、调整通风机的性能参数，对复杂落后、急需优化的通风系统进行优化改造，才能有效的避免通风事故的发生，为煤矿安全生产建立可靠保障。2、矿井通风阻力测定方法1主题内容与适用范围本标准规定了矿井通风阻力测定用仪器、测定步骤、测定结果计算和处理。本标准适用于煤矿井巷通风阻力测定。2术语21主要路线测定矿井通风阻力时，所选定的从入风井口(或井底车场
7、)，经入风大巷、采区、回风大巷，回风井至风峒的通风路线。22次要路线测定矿井通风阻力时，所选定的除主要路线外的通风路线。3仪器以下计量器具均应检定，并在有效期内使用。a普通型空盒气压计：测量范围80107kPa(相当于600800mmHg)，最小分度值50Pa；b倾斜压差计：测量范围03000Pa，最小分度值10Pa；c精密气压计：测量范围836114kPa，最小分度值25Pa；d通风干湿温度计：测量范围-25+50，最小分度值02；e皮托管：校正系数09981004；f低速风速表：测量范围025ms，启动风速02ms；g中速风速表：测量范围0410ms，启动风速04ms；h高速风速表：叶轮：
8、测量范围0825ms，启动风速05ms；杯式：测量范围1030ms，启动风速08ms；i秒表：最小分度值1s；j钢卷尺：2m钢卷尺：测量范围02m，最小分度值10mm；30m钢卷尺：测量范围030m，最小分度值10mm；k橡胶管(或塑胶管)：内径45mm；l橡胶管接头：内径34mm，外径56mm，长度5080mm。4测定步骤41测定路线选择在通风系统图上选择测定的主要路线和次要路线。同时，要考虑一个工作班内将该路线测完；当测定路线较长时，可分段、分组测定。42测点选择首先在通风系统图上按选定测定路线布置测点，并按顺序编号。然后再按井下实际情况确定测点位置，并作标记。选择测点时应满足下列要求：a
9、测点应在分风点或合风点前(或后)处选定。选在前方不得小于巷道宽度的3倍；选在后方不得小于巷道宽度的8倍；b需要在巷道转弯处、断面变化大的地方选点时，选在前方不得小于巷道宽度的3倍；选在后方不得小于巷道宽度的8倍；c测点前、后3m内巷道应支护良好，巷道内无堆积物；d两测点间的压差应不小于20Pa。43压差计法431风压测量从测点1开始，在测点1、2两处各设置一个皮托管，一般在测点2的下风侧68m处安设压差计。皮托管应设置在风流稳定的地点，正对风流。压差计应靠近巷道壁安设平稳，调零或记下初读数。橡胶管要防止折叠和被水、污物等堵塞，待橡胶管内的空气温度等于巷道内的空气温度后，将两个橡胶管安在压差计上
10、，待压差计液面稳定后读数，并填入表A4中。测点1、2测完后，压差计可以不动，进行测点2、3间的测量。依次按测点的顺序进行测量，直至全路线测完为止。测量顺序也可逆风流方向进行。432风速测量用风速表测量风速，需测量三次，取其平均风速值。并填入表A2中。433大气物理参数测量用空盒气压计测量大气压力；用通风干湿温度计测量空气的干球温度和湿球温度。并填入表A3中。434巷道断面积和周长参数测量按测点的巷道断面形状，用钢卷尺进行测量。并填入表A1中。435测点间距测量用钢卷尺测量两测点间的距离。并填入表A1中。44气压计法441风压测量4411逐点测量法：在井口或井底车场调好两台精密气压计(、)，并记
11、录初读数。仪器留在原地监视大气压力变化，每隔1015min记录一次读数，仪器按测点顺序分别测出各测点风流的绝对静压。并填入表A5中。4412双测点同时测定法：在测点处，调好两台精密气压计(、)，并记录初读数。然后仪器留在原处不动，仪器放置在测点2，在约定时间内两台仪器同时读数。再把仪器移到测点2，同时读数，仪器不动，将仪器移到测点3，再在约定时间内两台仪器同时读数。如此前进直至测完。并填入表A6中。442风速测量同432443大气物理参数测量同433444巷道断面积和周长参数测量同434445测点间距测量同435446测点标高测量由地测部门给出各测点标高。5测定结果计算51空气密度计算空气密度
12、按式(1)计算：(1)式中：空气密度，kgm3；Po测点的大气压力，Pa；空气相对湿度，；Psh测点温度为t时，空气的绝对饱和水蒸汽压力，Pa；t空气温度。52巷道断面积和周长计算按巷道断面形状，计算其断面积和周长。53平均风速计算每测点取三次实际风速值的算术平均值。54风量计算风量按式(2)计算：(2)式中：qv测点风量，m3s；S测风处巷道断面积，m2；v测风断面的平均风速，ms。55动压计算动压按式(3)计算：(3)式中：hd测点的动压，Pa。56通风阻力计算561两测点间通风阻力5611压差计法按式(4)计算：(4)式中：hxij两测点间的通风阻力，Pa；hij两测点间的压差值，Pa；
13、hdi测点i的动压值，Pa；hdj测点了的动压值，Pa。5612气压计法a逐点测定法按式(5)计算：(5)式中：气压计(、)的校正系数；、气压计(1)在测点的读数，Pa；、测、时，气压计()的读数，Pa；Zi、Zj测点i、j的标高，m；Pij测点i、j空气密度的平均值，kgm3；g重加速度，ms2。b双测点同时测定法按下式计算：(6)式中；、气压计()在测点i、j的读数，Pa。562测量路线的总阻力计算测量路线的总阻力按下式计算：(7)式中：htr测量路线的总阻力，Pa；hrij在测量路线的测点了总读数。57巷道风阻571两点间风阻计算两点间风阻按式(8)计算：(8)式中：Rij测点i、j间的风阻，Ns2m8；qvij测点i、j风量的算术平均值，m3s。572两点间的标准风阻计算两点间的标准
