通风标准讲座-陈宜华

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1、金属非金属地下矿山通风安全技术规范 技术交流会,中钢集团马鞍山矿山研究院马鞍山矿院工程勘察设计院 陈宜华 13956233927 ,金属非金属地下矿山通风安全技术规范 汇报内容,编制背景与目的 规范编制过程 规范内容 规范编制说明,规范编制背景及目的,金属非金属地下矿山的矿床种类繁多、赋存条件各异、所用采矿方法多种多样，随着矿山企业的增多、井型的增大、开采深度加深，矿井的通风越来越成为制约金属非金属地下矿山安全生产的主导因素。自建国以来，国家尚未制定一部统一、全面的金属非金属地下矿山通风标准或规范。国家现制定的金属非金属矿山安全规程（GB16423-2006）虽对井下采掘地点及有关作业场所的风

2、量、风速、风质等作了一定规定，但对通风系统中的一系列技术问题没有具体详细明确的规定，其他有关标准如煤炭MT/T 635-1996矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法，机械JB/T4355-2004矿井离心通风机技术条件等相关标准，只是矿井通风的局部标准，难以全面具体地指导大专院校、科研设计院所的设计研究和矿山企业的通风管理工作。因而在现场的通风管理和科研设计工作中，特别是对一些通风新技术的推广应用等方面找不到合适的依据；各级安全监督管理部门，对在金属非金属地下矿山的通风安全监察中发现的通风安全隐患问题，难以找到界定其是否违法的依据。 金属非金属地下矿山安全形势需要炮烟中毒、火灾等事故时有发生，粉尘

3、危害 尚未得到根本控制； 通风系统设计、现场监督管理需要统一的技术标准和技术政策,规范编制过程,总历时2年时间： 2007年5月，中钢集团马鞍山矿山研究院、中国安全生产科学研究院接受委托，编制标准编写计划大纲 。 2007年7月，起草了规范初稿 。 2007年9月，国家安全生产监督管理局安监一司组织召开标准阶段总结会 。 2007年10月，组织有关学者和专家对规范讨论稿进行研讨 。 2007年11月，将规范征求意见稿在全国范围重点企业、科研院所及安全生产监督管理部门（25家单位）征求意见，共129条。起草小组对返回的意见、建议进行归纳、分类后形成38条，逐一进行了研究。在此基础上形成了规范修改

4、稿。 2007年12月，聘请了国内著名老专家教授对最终稿进行了技术、标准和一致性审查。 2007年12月14日，全国安全生产标准化技术委员会非煤矿山安全分技术委员会在北京召开了金属非金属地下矿山通风技术规范审查会 2008年， 国家安全生产监督管理局对技术规范审查及通过相关程序。,规范具体内容,1 金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统 2 金属非金属地下矿山通风技术规范 局部通风 3 金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统 检测 4 金属非金属地下矿山通风技术规范 通风管理 5 金属非金属地下矿山通风技术规范 通风系统 鉴定指标,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,1 范围 本

5、标准规定了金属非金属地下矿山（含伴生氡及其子体矿山）在安全评价、设计、建设和开采过程中对井下通风系统的技术要求。 本标准适用于金属非金属地下矿山（含伴生氡及其子体矿山）的安全评价、设计、建设和开采。亦适用于深凹露天矿采用地下井巷开拓的部分。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,术语和定义 矿井通风系统（Mine ventilation system）向井下各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风网路、通风设备和通风控制设施的总称。 多级机站通风系统 （ Ventilation system for multistage fan station ）在矿井主通风风路的进风段、需风段和回

6、风段内各设置若干级风机站，接力地将地表新鲜空气经进风井巷有效地送至需风区段或需风点，并将作业产生的污浊空气经回风井巷排出地表所构成的通风系统(见附图1,附图2）。 矿井需风量（Requiral air-quantity of mine ）井下各作业场所需风量之和。 矿井总风量（Total air-quantity of mine ） 矿井通风系统的总进风量或总回风量值之大者。 矿井有效风量（Effective air-quantity of mine ） 送到井下各作业场所的新鲜风量之和。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,矿井有效风量率 （Effective air-quanti

7、ty of mine ）矿井有效风量与一级主风机站（进风机站或回风机站）风机总风量值最大者之比的百分数。 机站风量（Air-quantity of fan station ）由风机产生的在机站巷内通过的风量。它等于风机风量除以机站的漏风系数，漏风是由于机站建筑（密闭墙和检查门）的气密性在风机前后造成的局部循环风。 机站风压（Air-pressure of fan station ）由风机产生的克服机站前后井巷通风阻力损失的风压。它等于风机全压减去机站的局部阻力损失，后者主要包括风机入口的突然缩小和出口的突然扩大两者阻力损失之和。 机站巷（Entry of fan station ） 在其内设置

8、风机站的巷道。在该巷道全长内没有其他井巷与其相交（串联井巷除外）。 无风墙风机（Fan without wall ）依靠出口动压在巷道内引射风流而不带风墙的风机（见图）。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,井下空气质量（选部分内容）,(1) 井下作业地点的空气中，有毒有害物质的接触限值应不超过GBZ 2的规定。,(2) 当采暖室外计算温度等于或低于 -4 地区的进风竖井、等于或低于 -5 地区的进风斜井、等于或低于 -6 地区的进风平硐，当有淋邦水、排水沟或排水管时，应设置空气加热设备，并应满足进入井巷的冷、热空气混合后的空气温度高于2 ”。在严寒地区，主要井口（所有提升井和作为安

9、全出口的风井）应有保温措施，防止井口及井筒结冰。如有结冰，应及时处理，处理时应通知井口和井下各中段马头门附近的人员撤离，并做好安全警戒。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,采掘作业地点的气象条件应符合表1的规定，否则应采取降温或其他防护措施。表1 采掘作业地点气象条件规定,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,矿井需风量计算 1 按井下同时工作的最多人数计算，供给新鲜风量不得少于4m3/min人。 2 井下作业场所需风量，按下列要求分别计算，并取其中最大值。 2.1 按排尘风速计算，硐室型采场最低风速不得小于0.15m/s；巷道型采场和掘进巷道不得小于0.25m/s；装运机

10、作业的工作面不得小于0.4m/s；电耙道和二次破碎巷道不得小于0.5m/s；箕斗硐室、破碎硐室等作业地点，可根据具体条件，在保证作业场所空气中有害物质的接触限值符合GBZ 2规定的前提下，分别采用计算风量的排尘风速。 2.2 按同时爆破使用的最多炸药量计算，每公斤炸药供给的新鲜风量不得少于25m3/min(或按不同类型采掘工作面参照有关计算公式进行需风量计算)。 2.3 有柴油设备运行的作业场所，可按同时作业台数每千瓦供风量4m3/min计算。 2.4 对高温矿床按降温风速计算，采掘工作面风速可取0.51.0m/s。 3 矿井总风量等于矿井需风量乘以矿井风量备用系数Kb。后者是考虑到漏风、风量

11、不能完全按需分配和调整不及时等因素。Kb值为1.201.45，可根据矿井开采范围的大小、所用的采矿方法、设计通风系统中风机的布局等具体条件进行选取。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,矿井通风系统主扇（主扇通风系统，见图） 1 主扇选择 1.1 选取主扇的风量应等于矿井总风量乘以主扇风硐装置的漏风系数；主扇的风压应等于矿井最大阻力损失加上主扇风硐装置的阻力损失与风机出口动压损失，还应考虑自然风压的影响。 1.2 主扇装置的漏风系数应取1.11.15，而其阻力损失应取150200pa，若装有消声器，其阻力应另外计算。 1.3 选取的轴流风机的工况点，应位于风机特性曲线最高点的右方，其

12、最大风压不应超过最高点风压的90%；工况点的效率，按全压计算不应低于70%，按静压计算不应低于60%。(风机曲线图） 1.4 风机应能在较大风量、风压范围内高效工作，尽量满足矿山不同开采时期的风量和风压要求。 1.5 电动机的功率，应满足风机运转期间所需的最大功率。轴流式风机的电动机功率备用系数应取1.11.2，并须校核电动机的启动能力；离心式风机应取1.21.3。 1.6 排送高硫或有腐蚀性气体的风机，应选择耐腐蚀风机或采取防腐蚀措施。 1.7 高原地区风机特性曲线应按高原大气条件进行换算。 1.8 型号规格不同的主扇应每台备用一台相同型号规格的电动机，并应设有能迅速调换电动机的装置。对有多

13、台型号规格相同主扇工作的矿山，备用电动机数量可增长1台。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,2 在同一井巷，应选择单台风机工作。必要时，可采用双机并联运转，但应选用同规格型号的风机，并联运转应作稳定性校核（见图-梅山矿4台风机并联）。 3 正常生产情况下，主扇应连续运转。当井下无污染作业时，主扇可适当减少风量运转；当井下完全无人作业时，允许暂时停止机械通风。 4 主扇应有使矿井风流在10分钟内反向的措施。当利用轴流式风机反转反风时，其反风量应达到正常运转时风量的60%以上。 5 主扇风机房，应设有测量风压、风量、电流、电压和轴承温度等的仪表，每班都应对扇风机运转情况进行检查，并填写

14、运转纪录。有自动监控及测试的主扇，每两周应进行一次自控系统的检查。 6 通风系统中主要机站的风机宜采用交流电动机驱动、变频调速控制。 7 当主扇设在坑内时，应确保井下风机值班室供给新鲜风流，并应有防止爆破危害及火灾烟气侵入的设施，且能实现反风。 6.5.8 矿井通风系统中，如有局部区段由于主扇提供不了足够风量，可在该区段内安设辅助扇风机加强通风。辅扇提供的风量应满足该区段的需风量，但其风压不能造成局部循环风流。辅扇应有完善的保护装置。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,多级机站通风系统（见附图）1 在矿井主风路的进风段、需风段和回风段内分别至少设置一级风机站，即多级机站通风系统应由

15、三级或三级以上的风机站组成(见图）。 2 多级机站通风系统的每级机站由一个或若干个并联机站组成，每级机站通过的风量之和应不少于矿井总风量的70%。 3 每个机站可安装一台或若干台风机并联构成，但风机并联台数一般不宜超过4台。(风机并联） 4 进风段机站 4.1 在有专用进风井的矿井，可在中段专用进风水平或运输水平的进风井联络巷内设置一级总进风机站。该机站风机的风量与风压应根据两种不同要求进行选取： (a) 要求提升井进少量新鲜空气，则进风机站风机风量应等于矿井总风量与提升井进风量之差(即进风井风量)再乘以机站漏风系数；风机风压应略小于专用进风井巷的通风阻力和机站局部阻力(即风机前后风流的突然缩

16、小和突然扩大的阻力损失)之和，使运输水平进风处和提升井井底车场处于负压区，提升井可进风。而风机风压与专用进风井巷（含机站）通风阻力之差值，决定了提升井的进风量。 (b) 要求提升井出少许风量（如北方地区冬季防止提升井结冰），则进风机站风机风量应等于矿井总风量与提升井出风量之和再乘以机站漏风系数；风机风压应稍大于专用进风井巷和机站的通风阻力，使运输水平进风处与提升井井底车场处于正压区，提升井可出风。而风机风压和专用进风井巷（含机站）通风阻力之差值，决定了提升井的出风量。,金属非金属地下矿山通风技术规范 . 通风系统,4.2 无论有否专用进风井的矿山，可在运输水平各采区进风天井的联络巷内设置机站，

17、这些并联机站组成了一级进风机站。机站风机风量的选取应满足所处进风天井提供给上部作业采区的需风量；风机风压的选取应保证该进风天井在上部供风水平的出风口处风压低于机站巷入风口处风压，否则将通过上下其他通道（设备井、电梯井和斜坡道等）形成局部污风循环。 5 需风段机站 5.1 在需风段的进、回风侧巷道内，可按需要设置由若干个并联机站组成的12级机站。 5.2 在进风侧设置的机站，考虑到不能在需风段形成高于运输水平的风压以及回采作业爆破冲击波的破坏，一般应采用无风墙风机进行引风。该风机的选取只需其引风量能满足该需风巷要求的风量即可。 5.3 在回风侧设置的机站，由于污风直接送入回风井巷，该机站采用无风墙风机或有风墙风机均可。 5.4 无风墙风机因靠近采场作业区，风机的噪声根据目前的技术应控制在90分贝以下，可选取低转速、大风量的风机。同时，风机的安装应采取相宜措施以避免采场爆破冲击波的破坏（无风墙辅扇）。 6 回风段机站 6.1 回风段可按需要在各回采中段的回风巷和总回风巷内分别设置一级由若干个并联机站组成的中段回风机站和总回风机站。 6.2 中段回风机站的风量应满足中段回风量的要求，机站风压一般只需克服该中段回风井巷至总回风井巷的通风阻力。,