矿井通风讲义.

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1、 矿井通风与安全 第一讲：矿井通风 第二讲：矿井火灾及其预防 第三讲：矿井火灾事故案例分析 第一讲：矿井通风 1、矿井空气的基本概念 2、矿井空气流动的基本概念 3、矿井风流的引导、控制与调节 4、矿井采掘工作面的通风 第二讲：矿井火灾及其预防 1、矿井火灾概述 2、矿内火灾的预防 3、矿井火灭的处理 4、矿井火区管理与启封 第三讲：矿井火灾事故案例分析 1、吉林省万宝煤矿小新井“12.6” 特 大火灾事故 2、吉林省万宝煤矿红旗二井 “6.10”特大火灾事故 一、矿井空气的基本概念 1、矿井通风的任务 2、矿井空气及控制污染措施 3、矿井气候与调节 二、矿井空气流动的基本概念 1、矿井通风压

2、力 2、矿井通风压力的产生方法 3、井巷通风阻力 三、矿井风流的引导、控制与调节 1、矿井通风系统 2、采区通风系统 3、通风构筑物 4、矿井风量调节及检查 四、矿井采掘工作面的通风 1、回采工作面的通风 2、掘进工作面的通风 1、矿井通风的任务 1）大气的概念：包围地球表面的一层空气，叫做大 气。 2）矿井空气的概念：充满于矿井巷道中的空气，叫 做矿井空气。 3）矿井通风的概念：矿井通风就是把地面空气源源 不断送入井下，同时把污浊空气排除井外的全过程。 4）矿井通风的任务：一是供给井下人员足够的新鲜 空气，满足人员呼吸；二是稀释、排除矿井有害气体及矿 尘，保证矿井空气的清洁程度和防止瓦斯、煤

3、尘爆炸事故 ；三是稀释、排除井下的热量与水蒸气，保持合适的井下 劳动环境，或者说保持良好的气候环境。 2、矿井空气及控制污染措施 1）矿井空气主要成分:矿井空气中主要成分是氧气、 氮气、二氧化碳。有时还混入沼气和其他碳氢化合物气体 以及一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氮氧化合物及氨等有 害气体。 2）防止矿井空气污染的措施 （1）稀释、排除污染物。 （2）封闭火区、采空区、旧巷和不通风的巷道。 （3）加强对有害气体检查，及时掌握涌出情况，防止 造成危害。 （4）减少有害气体生成和净化风流。 （5）防止缺氧窒息及有害气体中毒。 3、矿井气候与调节 1）矿井气候的概念：矿井气候是指矿井空气的温度 、湿

4、度、和风速等条件的综合状态 2）矿井气候的调节：一是增加通风强度；二是隔绝 热源，减弱其散热强度。入风尽量利用岩石巷道进风，加 强机电设备管理，减少发火隐患等。三是冷却矿井或工作 面的温度。利用自然冷源（井水、河水、冬季冷空气）或 人工冷源（制冷机产生的冷）。四是温度低时（东北煤矿 ），必须安设暖风设备对矿井空气进行预热（保持在2度 以上）。 1、矿井通风压力 1）空气的静压：由于空气有重量存在，故上层空气对 下层空气就有压力。所以，某一点上空气的压力等于该点 单位面积上所承受垂直空气柱的重量，这种压力称为静压 ，通常叫大气压。 2）矿井风流的压力：空气流动时，除具有静压外还有 动压。 3）矿

5、井通风压力：矿井空气在井巷流动过程中，要克 服巷道和其他障碍物的摩擦、阻挡、冲击所产生的阻力， 压力逐渐损失而减少，因而形成了矿井或巷道起末两端的 压力差。这种压力差叫做矿井通风压力，又称风压。 2、矿井通风压力的产生方法 1）利用自然条件，使矿井进、回风侧空气柱重量不同 而产生通风压力，叫做自然风压。利用自然风压通风的矿 井，称为自然通风（与温度和高低差有关）。 2）利用扇风机使矿井风流起末两点（入、回风口）产 生总压差，此种压差称为机械风压。用机械风压通风的矿 井，称为机械通风。矿井扇风机工作方式主要有压入式和 抽出式两种。 3）利用自然风压与机械风压联合作用对矿井通风。 3、井巷通风阻力

6、 1）井巷通风阻力的概念：包括摩檫阻力和局部阻力。 （1）摩檫阻力：是空气与井下巷道壁（周边）的摩檫 而产生的阻力。用以克服这种阻力而损失的压力，叫做摩 檫阻力损失。 （2）局部阻力：是风流经过井巷的某些局部地点，因 突然改变速度或方向而引起的阻力。由于局部阻力而造成 的压力损失，叫做局部阻力损失。 2）降低井巷通风阻力的措施 （1）降低摩檫阻力。 （2）降低局部阻力。 1、矿井通风系统 通常，把矿井通风网络、通风构筑物（通风设施）、 和矿井扇风机（正压和负压通风）、通风方式等组成的综 合工作体称为矿井通风系统。 1）中央并列（分列）式通风系统：进、回井均位于 井田中央（进风井位于井田中央，回

7、风井位于井田走向中 央上部边界上或称中央边界式）； 2）对角式通风系统：进风井位于井田中央，回风井 位于井田两翼上部边界； 3）混合式通风系统：它是由上述两种通风系统组成 的一种综合通风系统。 矿井通风网络：是指井下巷道的连接形式。主要有串 联、并联、交联和复杂联。 2、采区通风系统 1）采区通风系统是指矿井风流经主要进风巷道进入 采区，流经采区进风巷道，清洗采区工作面和其他用风巷 道后，沿采区回风巷排至矿井主要回风巷的整个网络。既 ：采区通风系统是矿井通风系统的基本组成单元。 2）采区通风系统主要取决于采区巷道布置和采煤方 法，同时要满足采区通风的要求。在确定采区通风系统时 ，必须遵守安全、

8、经济、技术合理等原则。 3、矿井通风设施的作用、分类 1）矿井通风设施是矿井通风系统的重要组成部分， 它的主要组成作用是控制井下风流流动，实现风流按拟订 的路线定向、定量的流动。矿井通常将引导、隔断和控制 风流的构筑物成为通风设施。因此，按通风设施的用途， 可分为引导风流设施（风硐、风桥、导风板等）、隔断风 流设施（防爆门、风门、挡风墙、防突门等）和控制风流 设施（调节风门、风窗等）。 2）根据通风设施使用时间的长短，有可分为永久通 风设施和临时通风设施两大类。 4、矿井风量调节及检查 1）井下局部区域风量的调节 （1）增阻调节（利用风窗调节） （2）减阻调节。 （3）增加风压调节。 2）全矿

9、井风量的调节 （1）调节风机的转速； （2）利用闸板改变风机的工作风阻； （3）轴流式扇风机可采用调节叶片角度等办法来调节 3）提高矿井有效风量的措施 提高矿井有效风量就是最大限度降低矿井漏风。漏风 是指空气在井巷流动过程中，一部分风漏出与漏入的现象 1、回采工作面的通风 1）回采工作面通风需要的风量计算：一是按人数计 算；二是按沼气（二氧化碳）计算；三是按同时爆破炸药 量计算；四是按工作面温度计算；五是按风速验算。 2）回采工作面通风系统：一是反向通风系统；二是 顺向通风系统；三是上行通风系统；四是下行通风系统； 五是对拉工作面通风系统； 2、掘进工作面的通风 1）掘进工作面通风需要的风量计

10、算： 2）掘进工作面通风方法： （1）局扇通风。 （2）矿井总风压通风。利用矿井主扇产生的通风压力 ，对掘进工作面进行通风的方法，称为矿井总风压通风。 （3）引射器通风（水利引射器）。 3）煤矿局部通风事故分析： 矿井火灾概述 凡是在井下或是在入风井附近起火，其火焰、烟流能 威胁井下者，统称为矿井火灾。 矿井火灾按起火的原因可分为外因火灾和内因火灾两 大类。 据统计，我国煤矿的矿井火灾中有90%左右为内因火 灾。随着电气化、机械化的发展（电缆、皮带等），外因 火灾的比重有逐渐增加的趋势。 煤炭自燃引起的内因火灾，多数发生风流不畅通的地 点（采空区或煤柱里），外部征兆不明显，很难早期发现 ，也不

11、容易找到火源的准确位子，增加了灭火工作的难度 ，火焰可能延续几个月、几年、甚至更长时间。 1、煤炭自燃的原因 煤炭能在常温下吸附空气中的氧而氧化，产生一定的 热量。若氧化生成的热量较少并能及时散失，则煤温不会 升高；若氧化生成的热量大于向周围散失的热量，煤温将 升高。随着煤温的继续生高，氧化急剧加快，从而产生更 多的热量，煤温也急剧上升，当温度达到着火点（300- 350度）时，煤既自然发火。 ，煤层中出现下列情况之一者，该煤层定为自然发火煤 层： 1）自然引起的明火； 2）煤炭自然引起的烟雾； 3）煤炭自然发生的煤油味（作为参考）； 4）采空区测定的一氧化碳浓度超过矿井实际统计的 临界指标。

12、 2、影响煤炭自然的一般因素 煤炭自然是一个复杂的过程，受着多种因素的影响， 但是，由于上述煤炭自然的原因可知，煤炭自然必须具备 下列条件： 1）煤有自然倾向性（石头），且以破碎状态存在； 2）有连续的供氧条件； 3）有积聚氧化热的环境； 4）上述三个条件持续足够的时间。 1、煤炭自燃的早期识别和预报 1）根据自然发火的外部征兆来识别 2）利用气体分析法来识别初期火灾 2、矿井火灾预防 1）正确选择开拓、开采方法 2）防止漏风 3）预防性灌浆 4）阻化剂和氮气防火 5）均压防火技术 1、发生火灾时的行动原则 井下一旦发生火灾时，应根据事故 的性质、火源种类和位置、火势大小、 矿井瓦斯涌出情况、

13、风流方向、井下人 员分布以及器材准备等情况，因地制宜 地采取措施。 2、灭火方法 1）直接灭火 一是用水灭火。用水灭火，简单易行，经济有效。凡 是用水可以扑灭的火灾，应尽可能采用水灭火。二是灭火 器灭火。 2）隔绝灭火 当井下火灾不能用直接灭火法扑灭时，必须迅速将火 区封闭，切断氧气供给，经过相当时间以后，由于氧气消 耗殆尽，火灾不能维持，最终熄灭。 3）联合灭火法 联合灭火法，既在封闭火区后再辅以其他灭火措施， 如灌浆或灌惰性气体和调节风压法等。 1、火区管理 火区封闭后，应加强管理，其主要内容有： 1）绘制火区关系位置图，并说明火区发生的时间、 地点、火区范围和已采取的灭火措施。 2）每个

14、火区都要建立管理卡片，包括火区登记表、 火区灌浆记录表和防火墙记录。 3）防火墙附近应设置栅栏和警标，墙外设立记录板 ，注明墙内外瓦斯浓度和温度。 经常检查墙体漏风情况，观测墙内外空气成分与温度 ，将观测情况记录清楚。 2、火区熄灭的条件 1）火区内空气温度下降到30以下，或与火灾前该区 的日常温度相同； 2）火区内空气中氧气的浓度降低到5%以下； 3）火区内空气中不含有一氧化碳，或封闭期间内一 氧化碳浓度逐渐下降，并稳定在0.001%以下； 4）火区的出水温度低于25或与火灾前该区的日常 水温相同； 5）上述四项指标持续稳定的时间不得少于一个月。 3、火区启封 只有在确定火区已经熄灭的情况下

15、，才能启封火区。 启封火区必须制定专门计划和安全措施， 具体包括以下内容：一是启封火区的依据；二是启封 前进入火区侦察的方法和打开防火墙的顺序；三是启封火 区的各项安全措施：包括，预先确定排放火区有害气体的 方法和回风路线；需要从新封闭火区所需的材料；防止其 他灾变的安全措施等。 启封火区的作法有两种：一次打开和逐段打开火区。 吉林省万宝煤矿小新井“12.6”特大火灾事故 2002年12月6日8时55分，吉林省万宝煤矿小新井发生 一起特大火灾事故（在+210米水平暗井绞车房，由于绞车 电空系统产生火花引起），造成30人死亡，直接经济损失 达219万元，这是一起责任事故。 1、矿井概况 2、事故

16、发生及抢救经过 3、事故原因分析 1）技术鉴定分析 2）直接原因 暗井较车提升时，由于配电盘产生弧光，火星溅落在 附近的旧棉袄上，引燃后起火，进而引燃较车房内的可燃 物，导致发生特大火灾事故。 3）间接原因 （1）矿、井领导贯彻执行“安全第一、预防为主”方针不利， 井口安全管理机构不健全，职责不清。安全责任制不落实，现场管 理不到位，不能及时发现和消除事故隐患，长期带隐患生产。 （2）违反规程规定，暗井较车房使用木支护，配电盘周围 用“非阻燃风筒”围当，且较车房内无砂箱、灭火器等消防火器材 。 （3）机电运输管理混乱。较车所使用的电器设备为非矿用一般 型，违反规程的有关规定；没有按规定对机电运输设备定期进 行检修；较车经常超负荷运行。 （4）“一通三防”工作存在漏洞，井下防火设施不完善，长期 使用“非阻燃风筒”，暗井较车房没有独立通风系统。 （5）没有按规定编制矿井灾害预防及处理计划和组织“矿 井反风演习”。所编制的计划不完善，没有发生灾害时的抢救预案 ，致使在发生事故时不能及时做出正确的决策。 （6）全矿没有配备自救器，发生火灾时工人不能自救