瓦斯防治体系及技术

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1、瓦斯防治体系及技术瓦斯防治体系及技术马汉鹏 博士中国煤矿安全技术培训中心华 北 科 技 学 院北 京 科 技 大 学窑 街 煤 电 集 团 公 司E-mail:手机:15931665509(中心) 13659440979(窑街)教 授博 士 后总经理助理8/30/20248/30/2024主要内容主要内容第一部分第一部分 瓦斯治理体系框架瓦斯治理体系框架第二部分第二部分 通风可靠基本标准及通风可靠基本标准及 建设、考核建设、考核要求要求第三部分第三部分 抽采达标技术要素抽采达标技术要素8/30/2024第一部分第一部分 瓦斯治理体系瓦斯治理体系框架框架通风可靠通风可靠抽采达标抽采达标监控有效监

2、控有效管理到位管理到位 8/30/2024通风可靠通风可靠系统合理系统合理设施完好设施完好风量充足风量充足风流稳定风流稳定 片段片段. .shsshs8/30/2024抽采达标抽采达标多措并举多措并举应抽尽抽应抽尽抽抽采平衡抽采平衡效果达标效果达标 8/30/2024监控有效监控有效 装备齐全装备齐全数据准确数据准确断电可靠断电可靠处置迅速处置迅速 8/30/2024管理到位管理到位责任明确责任明确制度完善制度完善执行有力执行有力监督严格监督严格 8/30/2024第二部分第二部分 通风可靠基本标准及通风可靠基本标准及建设、考核要求建设、考核要求8/30/2024通风系统通风系统 矿井通风系统

3、矿井通风系统 采区通风系统采区通风系统采掘工作面通风系统采掘工作面通风系统8/30/2024矿井通风系统三要素矿井通风系统三要素 1、通风动力2、通风网络3、通风设施8/30/2024采区通风系统基本要求采区通风系统基本要求 每一个采区,都必须实行分区通风 采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风 采煤工作面和掘进工作面的进风和回风,都不得经过来空区或冒落区 8/30/2024通风管理通风管理 技术管理技术管理 制度管理制度管理 现场管理现场管理 8/30/2024一、矿井通风基本概念和定义一、矿井通风基本概念和定义矿矿井井通通风风方方式式:指指矿矿井井进进风风井井和和出出风风井井的的布布置置方

4、式。方式。矿矿井井通通风风方方法法 :指指矿矿井井主主要要通通风风机机的的工工作作方方法。法。 矿矿井井空空气气 :来来自自地地面面的的新新鲜鲜空空气气和和井井下下产产生生的有害气体及浮尘的混合体。的有害气体及浮尘的混合体。 矿矿井井有有效效风风量量:送送到到采采掘掘工工作作面面、硐硐室室和和其其他他用风地点的风量之总称。用风地点的风量之总称。 8/30/2024矿矿井井有有效效风风量量率率:矿矿井井有有效效风风量量占占矿矿井井总总进进风风量的百分数。量的百分数。 需需风风量量:矿矿井井生生产产过过程程中中,为为供供人人员员呼呼吸吸,稀稀释释和和排排出出有有害害气气体体、浮浮尘尘,创创造造良良

5、好好气气候候条条件件所需要的风量。所需要的风量。通通风风机机附附属属装装置置:用用以以引引导导风风流流、降降低低矿矿井井通通风风点点阻阻力力,提提高高主主要要通通风风机机的的有有效效静静压压、保保护护主主要要通通风风机机免免受受爆爆炸炸冲冲击击波波的的破破坏坏,实实现现灾灾变变时期矿井反风的主要通风机的配套装置时期矿井反风的主要通风机的配套装置。8/30/2024分区通风分区通风 :井下各用风地点的回风风流直接进入井下各用风地点的回风风流直接进入采区回风巷或总回风巷的通风方式。采区回风巷或总回风巷的通风方式。矿井漏风:从与矿井生产无关的通道中漏失的风矿井漏风:从与矿井生产无关的通道中漏失的风量

6、。量。 矿井通风图:表示矿井通风系统和通风状态的图矿井通风图:表示矿井通风系统和通风状态的图形。它包括通风系统图、通风系统立体示意图、形。它包括通风系统图、通风系统立体示意图、通风网络图、通风压力分布图、通风压能图等。通风网络图、通风压力分布图、通风压能图等。采煤工作面的风流采煤工作面的风流 :采煤工作面工作空间中的风采煤工作面工作空间中的风流。流。8/30/2024掘掘进进工工作作面面的的风风流流 :掘掘进进工工作作面面到到风风筒筒出出风口这一段巷道中的风流。风口这一段巷道中的风流。 循循环环风风:局局部部通通风风机机的的回回风风,部部分分或或全全部部再进入同一局部通风机的进风风流中。再进入

7、同一局部通风机的进风风流中。专专用用回回风风巷巷 :专专门门用用于于回回风风,不不得得用用于于运运料料、安安设设电电气气设设备备的的巷巷道道。在在煤煤(岩岩)与与瓦瓦斯斯(二二氧氧化化碳碳)突突出出区区,专专用用回回风风巷巷内内还不得行人。还不得行人。 8/30/2024矿井通风矿井通风 矿井必须有完整独立的通风系统。两个及以上矿井必须有完整独立的通风系统。两个及以上独立生产的矿井不允许有共用的主要通风机、独立生产的矿井不允许有共用的主要通风机、进、回风井和通风巷道。进、回风井和通风巷道。矿井的通风系统必须根据矿井瓦斯涌出量、矿矿井的通风系统必须根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条

8、件、表土层厚度、井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性等条件,通井田面积、地温、煤层自燃倾向性等条件,通过优化或技术经济比较后确定。过优化或技术经济比较后确定。8/30/2024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。 进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中,必须砌筑永久性风墙;需要使用的联络巷,必须安设2道联锁的正向风门和2道反向风门。 装备矿井安全监控系统的矿井,每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器。 8/30/2024采用均压技术防灭火时,改变矿井通风采用均压技术防灭火时,

9、改变矿井通风方式、主要通风机工况以及井下通风系方式、主要通风机工况以及井下通风系统时,对均压地点的均压状况必须及时统时,对均压地点的均压状况必须及时进行调整,保证均压状态的稳定。进行调整,保证均压状态的稳定。建井期间,必须安装使用机械通风设备;建井期间,必须安装使用机械通风设备;至少应安装至少应安装1 1台主要通风机台主要通风机和和2 2台配套的台配套的电动机装置,其中电动机装置,其中1 1台电动机作备用。台电动机作备用。 主、副井贯通后,应尽快改装通风设备,主、副井贯通后,应尽快改装通风设备,安装地面主要通风机或临时主要通风机。安装地面主要通风机或临时主要通风机。高瓦斯或瓦斯突出矿井的临时主

10、要通风高瓦斯或瓦斯突出矿井的临时主要通风机不能设在井下。机不能设在井下。8/30/2024当当矿矿井井多多台台主主要要通通风风机机联联合合运运转转时时,公公共共风风路路的的阻阻力力不不大大于于能能力力较较小小主主要要通通风风机机的的3030;当当能能力力较较大大主主要要通通风风机机进进行行风风量量调调节节后后,必必须须对对其他主要通风机作出相应的调整。其他主要通风机作出相应的调整。多风机通风系统,在满足风量按需分配的前提多风机通风系统,在满足风量按需分配的前提下,各主要通风机的工作风压应接近。当通风下,各主要通风机的工作风压应接近。当通风机之间的风压相差较大时,应减小共用风路的机之间的风压相差

11、较大时,应减小共用风路的风压,使其不超过任何一个通风机风压的风压,使其不超过任何一个通风机风压的3030。 8/30/2024矿井生产水平和采区必须实行分区通风。矿井生产水平和采区必须实行分区通风。任任何何准准备备采采区区,必必须须在在采采区区构构成成通通风风系系统统后后,方方可可开开掘掘其其他他巷巷道道。采采煤煤工工作作面面必必须须在在采采区区构构成完整的通风、排水系统后,方可回采。成完整的通风、排水系统后,方可回采。 采采区区进进、回回风风巷巷必必须须贯贯穿穿整整个个采采区区,严严禁禁一一段段为进风巷、一段为回风巷。为进风巷、一段为回风巷。串联通风串联通风 的规定的规定回回采采工工作作面面

12、通通风风方方式式由由采采区区瓦瓦斯斯、粉粉尘尘、气气温温以以及及自自然然发发火火倾倾向向等等因因素素决决定定。根根据据采采煤煤工工作作面面进进、回回风风道道的的数数量量与与位位置置,将将回回采采工工作作面面通通风方式分为风方式分为U U形、形、W W形、形、Y Y形、形、Z Z形及形及U+LU+L形等。形等。 8/30/2024掘进通风掘进通风 掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。 掘进通风分为压入式、抽出式、混合式3种。掘进巷道中瓦斯涌出量、掘进距离、巷道断面积是选择掘进通风方式的依据。8/30/2024矿井主通风机矿井主通风机 通风设备选择设备管理噪音防爆门监测系统 辅助通风机

13、 8/30/2024矿井通风动力矿井通风动力自然风压自然风压 一、一、 自然风压及其形成和计算自然风压及其形成和计算1 1、自然通风、自然通风 由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。 冬季冬季:空气柱:空气柱0-1-20-1-2比比5-4-35-4-3的的 平均温度较低,平均平均温度较低,平均 空气密空气密 度较大,导致两空气柱作用度较大,导致两空气柱作用 在在2-32-3水平面上的重力不等。水平面上的重力不等。 它使它使 空气源源不断地从井空气源源不断地从井 口口1 1流入,从井口流入,从井口5 5流出。流出。 夏季夏季:相反。:相反。自然风压:作用在最

14、低水平两侧空气柱重力自然风压:作用在最低水平两侧空气柱重力差差012345dz1dz2z8/30/20248/30/2024 3 3、井、井深。深。HNHN与矿井或回路最高与最低点间的高与矿井或回路最高与最低点间的高差差Z Z成正比成正比。4 4、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。、主要通风机工作对自然风压的大小和方向也有一定影响。三、三、自然风压的控制和利用自然风压的控制和利用1 1、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时,应充分考虑利用地形和、新设计矿井在选择开拓方案、拟定通风系统时,应充分考虑利用地形和当地气候特点。当地气候特点。2 2、根据自然风压的变化规律,应适时调

15、整主通风机的工况点,使其既能满、根据自然风压的变化规律,应适时调整主通风机的工况点,使其既能满足矿井通风需要,又可节约电能。足矿井通风需要,又可节约电能。3 3、在建井时期,要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风,如在表土、在建井时期,要注意因地制宜和因时制宜利用自然风压通风,如在表土施工阶段可利用自然通风;在主副井与风井贯通之后,有时也可利用自施工阶段可利用自然通风;在主副井与风井贯通之后,有时也可利用自然通风;有条件时还可利用钻孔构成回路。然通风;有条件时还可利用钻孔构成回路。4 4、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通风机因故遭受破坏时,便、利用自然风压做好非常时期通风。一旦主要通

16、风机因故遭受破坏时,便可利用自然风压进行通风。可利用自然风压进行通风。 1012 1234 5678911 12月份HN8/30/2024 5 5、在多井口通风的山区,尤其在高瓦斯矿井,要掌握自然风压的变化规律,、在多井口通风的山区,尤其在高瓦斯矿井,要掌握自然风压的变化规律,防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。防止因自然风压作用造成某些巷道无风或反向而发生事故。如图是四川某矿如图是四川某矿因自然风压使风流反向示意图。因自然风压使风流反向示意图。 ABBABBCEFACEFA系统的自然风压为:系统的自然风压为: DBBDBBCEDCED系统的自然风压为:系统的自然风压为: 自自

17、然然风风压压与与主主要要通通风风机机作作用用方方向向相相反反。相相当当于于在在平平硐硐口口A A和和进进风风立立井井口口D D各各安装一台抽风机(向外)。安装一台抽风机(向外)。 abcdabcdefbRDRCZ8/30/2024矿用通风机的类型及构造矿用通风机的类型及构造矿用通风机按其服务范围可分为三种:矿用通风机按其服务范围可分为三种:1 1、主要通风机,、主要通风机,服务于全矿或矿井的某一翼(部分);服务于全矿或矿井的某一翼(部分); 2 2、辅辅助助通通风风机机,服服务务于于矿矿井井网网络络的的某某一一分分支支(采采区区或或工工作作面面),帮帮助主通风机通风,以保证该分支风量;助主通风

18、机通风,以保证该分支风量;3 3、局部通风机,、局部通风机,服务于独头掘进井巷道等局部地区。服务于独头掘进井巷道等局部地区。按构造和工作原理可分为:按构造和工作原理可分为: 离心式通风机离心式通风机和和轴流式通风机。轴流式通风机。一、离心式通风机的构造和工作原理一、离心式通风机的构造和工作原理1 1、 风机构造。风机构造。 离离心心式式通通风风机机一一般般由由:进进风风口口、工工作作轮轮(叶叶轮轮)、螺螺形形机机壳壳和和扩扩散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有前导器散器等部分组成。有的型号通风机在入风口中还有前导器。 吸风口有:吸风口有:单吸和双吸单吸和双吸两种。两种。8/30/202

19、4叶片出口构造角:叶片出口构造角:风流相对速度风流相对速度W W2 2的方向与圆周速度的方向与圆周速度u u2 2的反方向夹角的反方向夹角称为称为叶片出口构造角叶片出口构造角,以,以2 2表示。表示。离离心心式式风风机机可可分分为为:前前倾倾式式(2 29090) )、径径向向式式(2 2=90=90) )和和后后倾倾式式(2 29090) )三种。三种。2 2不同,通风机的性能也不同。矿用离心式风机多为后倾式。不同,通风机的性能也不同。矿用离心式风机多为后倾式。w2c2u2c2u2w2c2u22u2c2w228/30/20242 2、工作原理、工作原理 当当电电机机通通过过传传动动装装置置带

20、带动动叶叶轮轮旋旋转转时时,叶叶片片流流道道间间的的空空气气随随叶叶片片旋旋转转而而旋旋转转,获获得得离离心心力力。经经叶叶端端被被抛抛出出叶叶轮轮,进进入入机机壳壳。在在机机壳壳内内速速度度逐逐渐渐减减小小,压压力力升升高高,然然后后经经扩扩散散器器排排出出。与与此此同同时时,在在叶叶片片入入口口(叶叶根根)形形成成较较低低的的压压力力(低低于于吸吸风风口口压压力力),于于是是,吸吸风风口口的的风风流流便便在在此此压压差差的的作作用用下下流流入入叶叶道道,自自叶叶根根流流入入,在在叶叶端端流流出出,如如此此源源源源不不断断,形形成成连连续的流动。续的流动。3 3、常用型号、常用型号 目目前前

21、我我国国煤煤矿矿使使用用的的离离心心式式风风机机主主要要有有G4-73G4-73、4-734-73型型和和K4-73K4-73型型等等。这这些些品种通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。品种通风机具有规格齐全、效率高和噪声低等特点。 型号参数的含义举例说明如下:型号参数的含义举例说明如下: G 4 73 1 1 25 DG 4 73 1 1 25 D代表通风机的用途,代表通风机的用途,K K表示表示 表示传动方式表示传动方式矿用通风机矿用通风机,G G代表鼓风机代表鼓风机 通风机叶轮直径通风机叶轮直径(25dm) 25dm) 表示通风机在最高效率点时表示通风机在最高效率点时 设计序号设计序

22、号(1(1表示第一次设计)表示第一次设计) 全全压压系系数数1010倍倍化化整整 表表示示通通风风机机比比转转速速(n(ns s) )化化整整 表表示示进进风风口口数数,1,1为为单单吸吸,0,0为双吸为双吸8/30/2024二、轴流式风机的构造和工作原理二、轴流式风机的构造和工作原理1 1、风机构造、风机构造 主主要要由由进进风风口口、叶叶轮轮、整整流流器器、风风筒筒、扩扩散散(芯芯筒筒)器器和和传传动动部部件件等部分组成。叶轮有等部分组成。叶轮有一级一级和和二级二级两种两种2 2、工作原理、工作原理(1 1)特特点点:在在轴轴流流式式风风机机中中,风风流流流流动动的的特特点点是是,当当动动

23、轮轮转转动动时时,气气流沿等半径的圆柱面旋绕流出。流沿等半径的圆柱面旋绕流出。8/30/2024(2 2)叶片安装角)叶片安装角 在叶片迎风侧作一外切线称为在叶片迎风侧作一外切线称为弦线弦线。弦线与动轮旋转方向。弦线与动轮旋转方向(u)u)的夹角的夹角称为称为叶片安装角叶片安装角,以,以表示。表示。 可根据需要在规定范围内调整。但每个动轮上的叶片安装可根据需要在规定范围内调整。但每个动轮上的叶片安装角角必需保必需保持一致。持一致。(3 3)工作原理)工作原理 当动轮旋转时,翼栅即以圆周速度当动轮旋转时,翼栅即以圆周速度u u 移动。处于叶片迎面的气流受挤移动。处于叶片迎面的气流受挤压,静压增加

24、;与此同时,叶片背的气体静压降低,翼栅受压差作用,压,静压增加;与此同时,叶片背的气体静压降低,翼栅受压差作用,但受轴承限制,不能向前运动,于是叶片迎面的高压气流由叶道出口但受轴承限制,不能向前运动,于是叶片迎面的高压气流由叶道出口流出,翼背的低压区流出,翼背的低压区“吸引吸引”叶道入口侧的气体流入,形成穿过翼栅叶道入口侧的气体流入,形成穿过翼栅的连续气流。的连续气流。u8/30/20243 3、常用型号、常用型号 目目前前我我国国煤煤矿矿在在用用的的轴轴流流式式风风机机有有1K581K58、2K582K58、GAFGAF和和BDBD或或BDKBDK(对对旋旋式)等系列轴流式风机。轴流式风机型

25、号的一般含义是:式)等系列轴流式风机。轴流式风机型号的一般含义是: 1 K 58 4 251 K 58 4 25 表示表示叶轮级数表示表示叶轮级数,1,1表示表示 通风机叶轮直径通风机叶轮直径(25dm)25dm) 单级单级,2 2表示双级表示双级 表示设计序号表示设计序号 表示用途,表示用途,K K表示矿用,表示矿用, T T表示通用表示通用 表示通风机轮表示通风机轮毂比毂比,0.58,0.58化整化整 B D K 65 8 24B D K 65 8 24 防爆型防爆型 叶轮直径叶轮直径(24dm)24dm) 对旋结构对旋结构 电机为电机为8 8极(极(740r/min740r/min) 表

26、示用途表示用途,K K为矿用为矿用 轮毂轮毂比比0. 650. 65的的100100倍化整倍化整4 4、对旋风机的特点、对旋风机的特点 一级叶轮和二级叶轮直接对接,旋转方向相反;机翼形叶片的扭曲方一级叶轮和二级叶轮直接对接,旋转方向相反;机翼形叶片的扭曲方向也相反,两级叶片安装角一般相差向也相反,两级叶片安装角一般相差3 3;电机为防爆型安装在主风筒;电机为防爆型安装在主风筒中的密闭罩内,与通风机流道中的含瓦斯气流隔离,密闭罩中有扁管中的密闭罩内,与通风机流道中的含瓦斯气流隔离,密闭罩中有扁管与大气相通,以达到散热目的与大气相通,以达到散热目的。8/30/2024通风机附属装置通风机附属装置一

27、、风硐一、风硐 风风硐硐是是连连接接风风机机和和井井筒筒的的一一段段巷巷道道。通通过过风风量量大大、内内外外压压差差较较大大,应应尽尽量量降降低其风阻,并减少漏风。低其风阻,并减少漏风。二、扩散器二、扩散器( (扩散塔扩散塔) ) 作用作用:是降低出口速压以提高风机静压。:是降低出口速压以提高风机静压。 扩扩散散器器四四面面张张角角的的大大小小应应视视风风流流从从叶叶片片出出口口的的绝绝对对速速度度方方向向而而定定。总总的的原原则则是是,扩散器的阻力小,出口动压小并无回流,扩散器的阻力小,出口动压小并无回流。三、防爆三、防爆门门( (防爆防爆井盖井盖) ) 在斜井井口安设防爆门,在立井在斜井井

28、口安设防爆门,在立井 井口安设防爆井盖。井口安设防爆井盖。 作用:作用:当井下一旦发生瓦斯或煤尘爆当井下一旦发生瓦斯或煤尘爆 炸时,受高压气浪的冲击作用,自动炸时,受高压气浪的冲击作用,自动 打开,以保护主通风机免受毁坏;在打开,以保护主通风机免受毁坏;在 正常情况下它是气密的,以防止风流短路。正常情况下它是气密的,以防止风流短路。 8/30/2024四、反风装置和功能四、反风装置和功能 作用:作用:使井下风流反向的一种设施,以防止进风系统发生火灾时产使井下风流反向的一种设施,以防止进风系统发生火灾时产生的有害气体进入作业区;有时为了适应救护工作也需要进行反风。生的有害气体进入作业区;有时为了

29、适应救护工作也需要进行反风。 反风方法因风机的类型和结构不同而异。目前的反风方法主要有:反风方法因风机的类型和结构不同而异。目前的反风方法主要有: 1 1)设专用反风道反风;)设专用反风道反风; 2 2)利用备用风机作反风道反风;)利用备用风机作反风道反风; 3 3)轴流式风机反转反风)轴流式风机反转反风 4 4)调节动叶安装角反风。)调节动叶安装角反风。 要求:要求: 定定期期进进行行检检修修,确确保保反反风风装装置置处处于于良良好好状状态态;动动作作灵灵敏敏可可靠靠,能能在在10min10min内内改改变变巷巷道道中中风风流流方方向向;结结构构要要严严密密,漏漏风风少少;反反风风量量不不应

30、应小于正常风量小于正常风量的的40%40%;每年至少进行一次反风演习。;每年至少进行一次反风演习。8/30/2024通风机实际特性曲线通风机实际特性曲线一、通风机的工作参数一、通风机的工作参数 表表示示通通风风机机性性能能的的主主要要参参数数是是风风压压H H、风风量量Q Q、风风机机轴轴功功率率N N、效效率率 和和转转速速n n等。等。(一)风机(一)风机( (实际实际) )流量流量Q Q 风风机机的的实实际际流流量量一一般般是是指指实实际际时时间间内内通通过过风风机机入入口口空空气气的的体体积积,亦亦称称体体积积流量。单位为流量。单位为 m m3 3/h,m/h,m3 3/min /mi

31、n 或或m m3 3/s /s 。(二)二)风机风机( (实际实际) )全压全压H Hf f与静压与静压H Hs s 全全压压H Ht t: :是是通通风风机机对对空空气气作作功功,消消耗耗于于每每1m1m3 3 空空气气的的能能量量(Nm/mNm/m3 3 或或PaPa),其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。其值为风机出口风流的全压与入口风流全压之差。 忽忽略略自自然然风风压压时时,H Ht t用用以以克克服服通通风风管管网网阻阻力力h hk k 和和风风机机出出口口动动能能损损失失h hv v,即即: : H Ht t= =h hR R+h+hV V,Pa,Pa 静压静压: :克服

32、管网通风阻力的风压称为通风机的静压克服管网通风阻力的风压称为通风机的静压H HS S(PaPa)。)。 H HS S= =h hR R=RQ=RQ2 2 因此因此 H Ht t= =H HS S+h+hV V8/30/2024二、通风系统主要参数关系二、通风系统主要参数关系 风机房水柱计示值含义风机房水柱计示值含义1 1、抽出式通风矿井、抽出式通风矿井(1 1)水柱(压差)计示值与矿井通风阻力和风机静压之间关系)水柱(压差)计示值与矿井通风阻力和风机静压之间关系 水柱计示水柱计示值值: :即为即为 4 4 断面相对静压断面相对静压h h4 4 故故 h h4 4(负压)负压)= P= P4 4

33、 - P- P0404 沿风流方向,对沿风流方向,对1 1、4 4两断面两断面 列伯努力方程列伯努力方程: : h hR14R14=(P=(P1 1+h+hv1v1+m12 m12 gZgZ1212) ) - (P - (P4 4+h+hv4v4+m34 m34 gZgZ3434) ) 由风流入口边界条件由风流入口边界条件:P Pt1t1P P0101, 即即 P P1 1+h+hv1v1= P= Pt1t1=P=P0101, 又因又因1 1与与4 4断面同标高,所以断面同标高,所以 P P0101P P0404且:且:m12m12gZgZ1212m34m34gZgZ3434 = H = HN

34、 N z12356h444568/30/2024 故上式可写为故上式可写为: : h hR14R14= P= P04 04 - P- P4 4- h- hv4 v4 + H+ HN N h hR14R14=|h=|h4 4|- h|- hv4 v4 + H+ HN N 即即 |h|h4 4|= h|= hR14 R14 + h+ hv4 v4 - H- HN N 即:即:风机房水柱计示值反映了矿井通风阻力和自然风压等参数的关系。风机房水柱计示值反映了矿井通风阻力和自然风压等参数的关系。(2 2)风机房水柱计示值与风机风压之间关系)风机房水柱计示值与风机风压之间关系 类类似似地地对对4 4、5

35、5断断面面( (扩扩散散器器出出口口)列列伯伯努努力力方方程程,忽忽略略两两断断面面之之间间的的位能差。位能差。 扩散器的阻力扩散器的阻力 h hRdRd (P(P5 5 + h+ hv5v5)-(P)-(P6 6 + h+ hv6 v6 ) ) 风流出口边界条件风流出口边界条件:P P6 6 P P0606 P P0505P P0404 故故 h hRdRd (P(P5 5 + h+ hv5 v5 )-(P)-(P04 04 + h+ hv6 v6 ) )P Pt5t5- P- P04 04 hhv6 v6 即即 P Pt5t5 h hRdRd P P0404h hv6 v6 因为因为 风机

36、全压风机全压 H Ht tP Pt5t5-P-Pt4 t4 =(=(h hRdRdP P0404h hv6 v6 )-(P)-(P4 4+h+hv4v4) ) H Ht t = = |h|h4 4|h|hv4v4+h+hRdRd+h+hv6v68/30/2024 若忽略若忽略 h hRdRd 不计,则不计,则 H Ht t |h |h4 4|h|hv4v4+ h+ hv6v6 风机静压风机静压 H Hs s |h|h4 4| h| hv4v4(3 3) H Ht t、 H HN N、h hR R 之间的关系之间的关系 综合上述两式:综合上述两式: H Ht t |h|h4 4|- h|- hv

37、4v4+h+hRdRd+h+hv6v6 ( h hR14R14+h+hv4v4-H-HN N )- h- hv4v4+h+hRdRd+h+hv6v6 h hR14 R14 + + h hRdRd + h+ hv6 v6 - H- HN N 即即 H Ht t H HN N h hR14 R14 + + h hRdRd + h+ hv6v6 表明:表明:扇风机风压和自然风压联合作用,克服矿井和扩散器的阻扇风机风压和自然风压联合作用,克服矿井和扩散器的阻力,以及扩器出口动能损失力,以及扩器出口动能损失。8/30/20242 2、压入式通风的系统、压入式通风的系统 对对1 1、2 2两断面列伯努力方

38、程得:两断面列伯努力方程得: h hR12R12=(P=(P1 1+h+hv1v1+m1m1gZgZ1 1)- (P)- (P2 2+h+hv2v2+m2m2gZgZ2 2) ) 边界条件边界条件及及1 1、2 2同标高同标高: P P2 2 = P= P02 02 P P0101 故有:故有: P P1 1-P-P2 2= P= P1 1-P-P0101= h= h1 1 m1m1gZgZ1 1-m2m2gZgZ2 2=H=HN N 故上式可写为故上式可写为 h hR12R12=h=h1 1+h+hV1V1-h-hv2v2+ H+ HN N 即即 h h1 1= h= hR12R12+ h+

39、 hv2v2- h- hV1V1-H-HN N 又又 H Ht t= P= Pt1t1-P-Pt1t1= P= Pt1t1-P-P0101 = P= P1 1+h+hv1v1-P-P0101= = h h1 1+h+hv1v1 同理可得同理可得: H Ht t+ H+ HN N = h= hR12 R12 + h+ hv2v21z22h1m1m2118/30/20246 6、H Hs s 和和 H Hsdsd 的关系的关系 H Hs sH Ht th hvdvd 而而 只有当只有当 h hd d+h+hVdVd s s, 即通风机装置阻力与其出口动能损失之和小于通风机出口动能损失时,即通风机装

40、置阻力与其出口动能损失之和小于通风机出口动能损失时,通风机装置的静压才会因加扩散器而有所提高,即扩散器起到回收动通风机装置的静压才会因加扩散器而有所提高,即扩散器起到回收动能的作用。能的作用。7 7、 H Ht t、 H Htdtd、 H Hs s 和和 H Hsdsd 之间之间的关系图的关系图QHHt-QHtd-QHS-QHsd-Q8/30/20248 8、离心式通风机个体特性曲线、离心式通风机个体特性曲线 特点特点:(:(1 1)离心式风机风压曲线驼峰)离心式风机风压曲线驼峰 不明显,且随叶片后倾角度不明显,且随叶片后倾角度 增大逐渐减小,其风压曲线增大逐渐减小,其风压曲线 工作段较轴流式

41、风机平缓;工作段较轴流式风机平缓; (2 2)当管网风阻作相同量的)当管网风阻作相同量的 变化时,其风量变化比轴变化时,其风量变化比轴 流式风机要大。流式风机要大。 (3 3)离心式风机的轴功率)离心式风机的轴功率 随增加而增大,只有在接随增加而增大,只有在接 近风流短路时功率才略有下降。近风流短路时功率才略有下降。风机开启方式:风机开启方式:离心式风机在启动时应将风硐中的离心式风机在启动时应将风硐中的闸门全闭闸门全闭,待其达到,待其达到正常转速后再将闸门逐渐打开。正常转速后再将闸门逐渐打开。说明:说明:(1 1)离心式风机大多是全压特性曲线)离心式风机大多是全压特性曲线。(。(2 2)当供风

42、量超过需风)当供风量超过需风量过大时,常常利用闸门加阻来减少工作风量,以节省电能。量过大时,常常利用闸门加阻来减少工作风量,以节省电能。H/daPaQ/m3/sN/kW/%HtHSNtS8/30/20249 9、轴流式通风机个体特性曲线、轴流式通风机个体特性曲线 特点特点:(1 1)轴流式风机的风压特性)轴流式风机的风压特性 曲线一般都有马鞍形驼峰存在。曲线一般都有马鞍形驼峰存在。 (2 2)驼峰点以右的特性)驼峰点以右的特性 曲线为单调下降区段,是稳定曲线为单调下降区段,是稳定 工作段;工作段; (3 3)点以左是不稳定工作段,)点以左是不稳定工作段, 产生所谓喘振(或飞动)现象;产生所谓喘

43、振(或飞动)现象; (4 4)轴流式风机的叶片装置角)轴流式风机的叶片装置角 不太大时,在稳定工作段内,不太大时,在稳定工作段内, 功率随增加而减小。功率随增加而减小。 风机开启方式:风机开启方式:轴流式风机应在风阻最小(轴流式风机应在风阻最小(闸门全开闸门全开)时启动,以)时启动,以减少启动负荷。减少启动负荷。 说明说明:轴流式风机给出的大多是静压特性曲线。:轴流式风机给出的大多是静压特性曲线。HtHsts/%Q/m3/sH/daPaN/kWQ/m3/sGFDBRM8/30/2024三、无因次系数与类型特性曲线三、无因次系数与类型特性曲线(一)(一) 无因次系数无因次系数通风机的相似条件通风

44、机的相似条件 比比例例系系数数:两两个个通通风风机机相相似似是是指指气气体体在在风风机机内内流流动动过过程程相相似似,或或者者说说它它们们之之间间在在任任一一对对应应点点的的同同名名物物理理量量之之比比保保持持常常数数,这这些些常常数数叫叫相相似似常常数数或比例系数。或比例系数。 几何相似几何相似是风机相似的必要条件,是风机相似的必要条件,动力相似动力相似则是相似风机的充分条件。则是相似风机的充分条件。2 2、无因次系数、无因次系数(1 1)压力系数)压力系数 同系列风机同系列风机在相似工况点的全压和静压系数均为一常数,可用下式表示:在相似工况点的全压和静压系数均为一常数,可用下式表示: 式中

45、:式中: u u为圆周速度为圆周速度, 为压力系数。为压力系数。(2 2)流量系数)流量系数8/30/2024(3 3)功率系数)功率系数 风机轴功率风机轴功率 计算公式中的计算公式中的 H H 和和 Q Q 分别上式代入得:分别上式代入得:同系列风机在相似工况点的效率相等,功率系数为常数。同系列风机在相似工况点的效率相等,功率系数为常数。 、 、 三个参数都不含有因次,因此叫三个参数都不含有因次,因此叫无因次系数无因次系数。(二)类型特性曲线(二)类型特性曲线 根据风机模型的几何尺寸、实验条件及实验时所得的工况参数根据风机模型的几何尺寸、实验条件及实验时所得的工况参数Q Q、H H、N N和

46、和。利用上三式计算出该系列风机的利用上三式计算出该系列风机的 、 、 和和。然后以然后以 为横坐标,以为横坐标,以 、 和和为纵坐标,绘出为纵坐标,绘出 - - - - 和和- - 曲线,此曲线即为该系列风机的曲线,此曲线即为该系列风机的类型特性曲线类型特性曲线8/30/20242 2、通用特性曲线、通用特性曲线 根据比例定律,把一个系列产品的性能参数根据比例定律,把一个系列产品的性能参数H H、Q Q、n n、D D、N N、和和 等相互关系同画在一个坐标图上,叫通用曲线等相互关系同画在一个坐标图上,叫通用曲线8/30/2024 例例题题 某某矿矿使使用用主主要要通通风风机机为为4-72-1

47、120B4-72-1120B离离心心式式风风机机,图图上上给给出出三三种种不不同同 转转 速速 n n的的 H Ht t-Q-Q曲曲 线线 。 转转 速速 为为 n n1 1=630r/min,=630r/min,风风 机机 工工 作作 风风 阻阻R=0.05479.81=0.53657NR=0.05479.81=0.53657Ns s2 2/m/m8 8,工工况况点点为为M M0 0(Q=58mQ=58m3 3/s,H/s,Ht t=1805Pa)=1805Pa),后后来来,风风阻阻变变为为R=0.7932 R=0.7932 N Ns s2 2/m/m8 8,矿矿风风量量减减小小不不能能满满

48、足足生生产产要要求求,拟拟采用调整转速方法保持风量采用调整转速方法保持风量Q=58 mQ=58 m3 3/s/s,求转速调至多少?求转速调至多少? 解:同型号风机,故其解:同型号风机,故其 直径相等。由比例定律有:直径相等。由比例定律有: n n2 2n n1 1 Q Q2 2/Q/Q1 1 63058/51.563058/51.5 710r/min710r/min 即转速应调即转速应调至至n n2 2=710r/min=710r/min, 可满足供风要求。可满足供风要求。M0QHn =630n =710n =560R=0.5367R=0.7932M15851.58/30/2024通风机工况点

49、及其经济运行通风机工况点及其经济运行一、工况点的确定方法一、工况点的确定方法工工况况点点:风风机机在在某某一一特特定定转转速速和和工工作作风风阻阻条条件件下下的的工工作作参参数数,如如、和和等,一般是指和两参数。等,一般是指和两参数。求风机工况点的方法:求风机工况点的方法:1 1、图解法、图解法 理理论论依依据据是是:风风机机风风压压特特性性曲曲线线的的函函数数式式为为f(f() ),管管网网风风阻阻特特性性曲曲线线函函数数式式是是h=h=2 2,风风机机风风压压是是用用以以克克服服阻阻力力h h,所所以以h h,因因此此两两曲曲线线的的交交点点,即即两两方方程程的的联联立立解解。可可见见图图

50、解解法法的的前前提提是是风风压压与与其其所所克克服服的阻力相对应的阻力相对应。 方方法法:在在风风机机风风压压特特性性()曲曲线线的的坐坐标标上上,按按相相同同比比例例作作出出工工作作管管网网的的风风阻阻曲曲线线,与与风风压压曲曲线线的的交交点点之之坐坐标标值值,即即为为通通风风机机的的工工作作风风压压和和风风量量。通通过过交交点点作作轴轴垂垂线线,与与和和曲曲线线相相交交,交交点点的的纵纵坐坐标即为风机的轴功率和效率标即为风机的轴功率和效率。8/30/2024若若使使用用厂厂家家提提供供的的不不加加外外接接扩扩散散器器的的静静压压特特性性曲曲线线s s,则则要要考考虑虑安安装装扩扩散器所回收

51、的风机出口动能的影响,此时所用的风阻散器所回收的风机出口动能的影响,此时所用的风阻S S应小于应小于m m,即即 式中式中 v v相当于风机出口动能损失的风阻,相当于风机出口动能损失的风阻, V V风机出口断面,即外接扩散器入口断面;风机出口断面,即外接扩散器入口断面; d d扩散器风阻;扩散器风阻; VdVd相当于扩散器出口动能损失的风阻,相当于扩散器出口动能损失的风阻, VdVd为扩散器出口断面。为扩散器出口断面。若若使用通风机全压特性曲线使用通风机全压特性曲线t t,则需用全压风阻,则需用全压风阻t t作曲线,且作曲线,且若使用通风机装置全压特性曲线若使用通风机装置全压特性曲线tdtd,

52、则装置全压风阻应为,则装置全压风阻应为tdtd,且且应应当当指指出出,在在一一定定条条件件下下运运行行时时,不不论论是是否否安安装装外外接接扩扩散散器器,通通风风机机全全压压特特性性曲曲线线是是唯唯一一的的,而而通通风风机机装装置置的的全全压压和和静静压压特特性性曲曲线线则则因因所所安安扩扩散散器器的的规规格格、质量而有所变化质量而有所变化。8/30/2024二、通风机工点的合理工作范围二、通风机工点的合理工作范围1 1、从经济角度从经济角度,通风机的运转效率不低于,通风机的运转效率不低于60 %60 %。2 2、从安全角度从安全角度,工况点必须位于驼峰点右侧,工况点必须位于驼峰点右侧,单调下

53、降的直线段。单调下降的直线段。3 3、实际工作风压不得超过最高风压的、实际工作风压不得超过最高风压的9090。4 4、风机的运轮转速不得超过额定转速。、风机的运轮转速不得超过额定转速。三、主要通风机工况点调节三、主要通风机工况点调节工点调节方法主要有:工点调节方法主要有:1 1、改变风阻特性曲线、改变风阻特性曲线当风机特性曲线不变时,改变工作风阻,当风机特性曲线不变时,改变工作风阻,工况点沿风机特性曲线移动。工况点沿风机特性曲线移动。 ABCD上下右左0.60.650.7153045Q/m3/sH/PaR1R1R1”MMM”QQQ”HHH”8/30/2024)增风调节)增风调节。为了增加矿井的

54、供风量,可以采取下列措施:。为了增加矿井的供风量,可以采取下列措施:()减少矿井总风阻。()减少矿井总风阻。()当地面外部漏风较大时,可以采取堵塞地面的外部漏风措施。()当地面外部漏风较大时,可以采取堵塞地面的外部漏风措施。)减风调节)减风调节。当矿井风量过大时,应进行减风调节。其方法有:。当矿井风量过大时,应进行减风调节。其方法有:()增阻调节。()增阻调节。()对于轴流式通风机,可以用增大外部漏风的方法,减小矿井风量。()对于轴流式通风机,可以用增大外部漏风的方法,减小矿井风量。、改变风机特性曲线、改变风机特性曲线 这这种种调调节节方方法法的的特特点点是是矿矿井井总总风风阻阻不不变变,改改

55、变变风风机机特特性性,工工况况点点沿沿风风阻阻特性曲线移动。特性曲线移动。nn1n2MM1M2QQ2Q1HH1H2QH8/30/20248/30/2024通风机的联合运转通风机的联合运转 两两台台或或两两台台以以上上风风机机在在同同一一管管网网上上工工作作。叫叫风风机机联联合合工工作作。风风机机联联合工作可分为合工作可分为串联串联和和并联并联两大类。两大类。一、风机串联工作一、风机串联工作 一一个个风风机机的的吸吸风风口口直直接接或或通通过过一一段段巷巷道道(或或管管道道)联联结结到到另另一一个个风风机的出风口上同时运转,称为风机串联工作。机的出风口上同时运转,称为风机串联工作。特点:特点:1

56、 1、通过管网的总风量等于每台风机的风量、通过管网的总风量等于每台风机的风量,即,即Q=QQ=Q1 1=Q=Q2 2 。 2 2、总风压等于两台风机的工作风压之和,即总风压等于两台风机的工作风压之和,即 H HH H1 1H H2 2 。(一)、两台风压特性曲线不同风机串联工作分析一)、两台风压特性曲线不同风机串联工作分析 1 1、 串联风机的等效特性曲线。串联风机的等效特性曲线。 作图方法作图方法:按风量相等,风压叠加的原则按风量相等,风压叠加的原则。F1F28/30/20242 2、风机的实际工况点。、风机的实际工况点。在风阻为在风阻为R R管网上风机串联工作,管网上风机串联工作,各风机的

57、实际工况点按下述方法求得:各风机的实际工况点按下述方法求得:在等效风机特性曲线在等效风机特性曲线+上作管网上作管网风阻特性曲线风阻特性曲线R1R1,两者交点为两者交点为M M0 0,过,过M M0 0作横坐标垂线,分别与曲线作横坐标垂线,分别与曲线和和相交相交于于M M1 1和和 M M2 2,此两点即是两风机的实际工况点。此两点即是两风机的实际工况点。效果分析:效果分析:用等效风机产生的风量用等效风机产生的风量Q Q与能与能力较大风机的力较大风机的F F2 2单独工作产生风量单独工作产生风量Q Q之差之差表示。表示。(1 1)R=R1R,R=R1R,工况点位于工况点位于A A点以上,点以上,

58、Q=Q-QQ=Q-Q00,则表示串联有效则表示串联有效;(2 2) R=RR=R工况点与工况点与A A点重合,点重合,Q=Q-QQ=Q-Q=0=0, 则串联无增风;则串联无增风;(3 3) R=R” R,R=R” R,工况点位于工况点位于A A点以下,点以下,Q=Q”-Q”Q=Q”-Q”000,并联有效;并联有效; (B)(B)当工作风阻当工作风阻R=RR=R时,时,工况点与工况点与A A点重合,点重合, Q=Q-QQ=Q-Q1 10 0,并联增风无效;并联增风无效; (C)(C)当工作风当工作风阻阻R=R” RR=R” R时,时,工况点位于工况点位于A A点左上侧,点左上侧, Q=Q-QQ=

59、Q-Q1 10 0,并联有害。并联有害。QRMM1M2M1Q=Q1+Q2Q1Q1Q1RR”H+AQ=Q1QQ2MM”8/30/20242 2、风压特性曲线相同风机并联工作、风压特性曲线相同风机并联工作 M M1 1 为风机的实际工况为风机的实际工况点;点; M M为并联合成工况点。为并联合成工况点。 由图可见,由图可见,总有总有Q=Q-QQ=Q-Q1 100,且,且R R越小越小,QQ越大。越大。结论结论:1 1、风机并联工作适用于因风机能力小,风阻小而风量不足的管网;、风机并联工作适用于因风机能力小,风阻小而风量不足的管网;2 2、风压特性曲线相同的风机并联工作较好;、风压特性曲线相同的风机

60、并联工作较好;3 3、并联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配,才会有较好的增风效果。、并联合成特性曲线与工作风阻曲线相匹配,才会有较好的增风效果。4 4、并联工作的任务是增加风量,、并联工作的任务是增加风量, 用于风机能力小,保证按需供风。用于风机能力小,保证按需供风。 QRMM1+MQQ1=Q2Q1=Q2HA8/30/2024(二)对角并联工况分析(二)对角并联工况分析 两台不同型号风机两台不同型号风机F F1 1和和F F2 2的特性曲线分别为的特性曲线分别为、,各自单独工作的管网,各自单独工作的管网分别分别为为OAOA(风阻为(风阻为R R1 1)和)和OBOB(风阻为风阻为R R2 2)

61、,),共同工作于公共共同工作于公共风路风路OCOC(风阻(风阻为为R R0 0)。)。分析方法分析方法:1 1、按等风量条件下把风、按等风量条件下把风机机F F1 1的风压与风路的风压与风路OAOA的的阻力相减的原则,求风机的的阻力相减的原则,求风机F F1 1为风路为风路OAOA服务后的剩余特性曲线服务后的剩余特性曲线。2 2、同理得到剩余特性曲线、同理得到剩余特性曲线。3 3、按风压相等风量相加原理求得等效、按风压相等风量相加原理求得等效风机风机F F1 1和和F F2 2集中并联的特性曲线集中并联的特性曲线。4 4、特性曲线、特性曲线,它与风路,它与风路OCOC的风的风阻阻R R0 0曲

62、线交点曲线交点M M0 0,由此由此可得可得OCOC风路的风风路的风量量Q Q0 0。5 5、过、过M M0 0作作Q Q轴平行线与特性曲线轴平行线与特性曲线和和分别相交分别相交于于M M和和M M点。点。6 6、过、过M M和和M M点作点作Q Q轴垂线与曲线轴垂线与曲线和和相交相交于于M M和和M M,此即在两个风此即在两个风机的实际工况点。机的实际工况点。结论结论:每个风机的实际工况点:每个风机的实际工况点M M和和M M,既取决于各自风路的风阻,又取决既取决于各自风路的风阻,又取决于公共风路的风于公共风路的风阻。阻。8/30/2024 ACBF1F2R1R0R2OCF1F2ABOF1F

63、2F1R1R2F2F1+F2R0Q0M1M2M1M2Q1Q2QHH1H28/30/2024三、并联与串联工作的比较三、并联与串联工作的比较 以一离心式风机风压特性曲线为例。以一离心式风机风压特性曲线为例。 当风阻当风阻R R2 2 通过通过B B点时,两者点时,两者 增风效果相同(两者实际工况点增风效果相同(两者实际工况点 分别为分别为 M MI I 和和 M MIIII),),但串联功率但串联功率 大于并联功率大于并联功率,即,即Q Q并并=Q=Q串,串,N NS S N NP P 。 当风阻为当风阻为 R R1 1 时,时,Q Q并并Q Q串串,N N串串 N N并并。 当风阻为当风阻为

64、R R3 3 时,时,Q Q串串Q Q并并 , N N串串 N N并并。 结论:结论: (1 1)并联适用于管网风阻较小,但因风机能力小导致风量不足的情况;)并联适用于管网风阻较小,但因风机能力小导致风量不足的情况; (2 2)风压相同的风机并联运行较好;)风压相同的风机并联运行较好; (3 3)轴轴流流式式风风机机并并联联作作业业时时,若若风风阻阻过过大大则则可可能能出出现现不不稳稳定定运运行行。所所以以,使使用用轴轴流流式式风风机机并并联联工工作作时时,除除要要考考虑虑并并联联效效果果外外,还还要要进进行行稳稳定定性性分分析。析。R2BQH0N-QNPNSR1AFIMIMIIIIR3CEI

65、IIQ并Q串Q串=Q并NSNPNSNPQ串Q并8/30/2024通风网络动态特性通风网络系统是不断变化的通风网络系统是不断变化的风网变化内容风阻结构8/30/2024通风网络动态特性通风网络动态特性网的局部动态特征分析网的局部动态特征分析风网的系统动态特征分析风网的系统动态特征分析8/30/2024一、网络动态特征网络动态特征局部特征系统特征8/30/2024风网的局部动态特征分析风网局部动态变化增减巷道影响风阻变化分析影响自身影响其他分支邻近风路影响同一通路影响8/30/2024风网的系统动态特征分析系统稳定性的基本概念系统稳定性的基本概念影响风流稳定的因素影响风流稳定的因素8/30/202

66、4风流稳定性的概念风流稳定性风量风向8/30/2024影响风流稳定的因素影响因素风网结构风阻变化通风动力通风机自然风压串联并联角联8/30/2024二 矿井风量调节局部风量调节矿井总风量调节8/30/2024为何要调节风量为何要调节风量自然分配风量的局限性生产过程的动态性特定作业的特殊性8/30/2024局部风量调节局部风量调节增阻调节减阻调节增能调节调节风窗8/30/2024增阻调节措施增阻措施增阻措施调节风窗临时风帘空气幕8/30/2024减阻措施减阻措施扩大断面降低摩擦阻力去除阻力物并联风路缩短巷道长度8/30/2024增能调节增能调节辅助通风机自然风压8/30/2024矿井总风量调节矿

67、井总风量调节改变风机工作特性改变矿井总风阻8/30/2024矿井通风系统与通风设计矿井通风系统与通风设计矿井通风系统矿井通风系统 矿矿井井通通风风系系统统是是向向矿矿井井各各作作业业地地点点供供给给新新鲜鲜空空气气、排排出出污污浊浊空空气气的的通通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。风网路、通风动力和通风控制设施的总称。一、矿井通风系统的类型及其适用条件一、矿井通风系统的类型及其适用条件 按按进进、回回井井在在井井田田内内的的位位置置不不同同,通通风风系系统统可可分分为为中中央央式式、对对角角式式、区域式及混合式。区域式及混合式。1 1、中央式、中央式 进进、回回风风井井均均位位于于井井田田

68、走走向向中中央央。根根据据进进、回回风风井井的的相相对对位位置置,又又分分为中央并列式和中央边界式(中央分列式)。为中央并列式和中央边界式(中央分列式)。8/30/20242 2、对角式、对角式 1 1)两翼对角式)两翼对角式 进进风风井井大大致致位位于于井井田田走走向向的的中中央央,两两个个回回风风井井位位于于井井田田边边界界的的两两翼翼(沿沿倾倾斜斜方方向向的的浅浅部部),称称为为两两翼翼对对角角式式,如如果果只只有有一一个个回回风风井,且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。井,且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。 2 2)分区对角式)分区对角式 进进风风井井位位于于井井田田

69、走走向向的的中中央央,在在各各采采区区开开掘掘一一个个不不深深的的小小回回风风井井,无总回风巷。无总回风巷。8/30/20243 3、区域式、区域式 在在井井田田的的每每一一个个生生产产区区域域开开凿凿进进、回回风风井井,分分别别构构成成独独立立的的通通风风系统。如图。系统。如图。 4 4、混合式、混合式 由由上上述述诸诸种种方方式式混混合合组组成成。例例如如,中中央央分分列列与与两两翼翼对对角角混混合合式式,中央并列与两翼对角混合式等等中央并列与两翼对角混合式等等。8/30/2024二、主要通风机的工作方式与安装地点二、主要通风机的工作方式与安装地点主要通风机的工作方式有三种:抽出式、压入式

70、、压抽混合式。 1、 抽出式 主要通风机安装在回风井口,在抽出式主要通风机的作用下,整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时,井下风流的压力提高,比较安全。2、压入式 主要通风机安设在入风井口,在压入式主要通风机作用下,整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时,压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时,井下风流的压力降低。8/30/2024二、主要通风机的工作方式与安装地点二、主要通风机的工作方式与安装地点主要通风机的工作方式有三种:抽出式、压入式、压抽混合式。 3、压抽混合式 在入风井口设一风机作压

71、入式工作,回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压,回风部分处于负压,工作面大致处于中间,其正压或负压均不大,采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多,管理复杂。8/30/2024根根据据矿矿井井设设计计生生产产能能力力、煤煤层层赋赋存存条条件件、表表土土层层厚厚度度、井井田田面面积积、地地温温、矿矿井井瓦瓦斯斯涌涌出出量量、煤煤层层自自燃燃倾倾向向性性等等条条件件,在在确确保保矿矿井井安安全全、兼兼顾顾中中、后后期期生生产产需需要要的的前前提提下下,通通过过对对多多种种可可行行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。

72、中中央央式式通通风风系系统统具具有有井井巷巷工工程程量量少少、初初期期投投资资省省的优点。因此,矿井初期宜优先采用。的优点。因此,矿井初期宜优先采用。三、矿井通风系统的选择三、矿井通风系统的选择8/30/2024 有有煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出危危险险的的矿矿井井、高高瓦瓦斯斯矿矿井井、煤煤层层易易自自燃燃的的矿矿井井及及有有热热害害的的矿矿井井,应应采采用用对对角式或分区对角式通风;角式或分区对角式通风; 当当井井田田面面积积较较大大时时,初初期期可可采采用用中中央央通通风风,逐步过渡为对角式或分区对角式。逐步过渡为对角式或分区对角式。 矿矿井井通通风风方方法法一一般般采采用用抽抽出出式式。当

73、当地地形形复复杂杂、露露头头发发育育老老窑窑多多、采采用用多多风风井井通通风风有有利利时时,可可采用压入式通风采用压入式通风。三、矿井通风系统的选择三、矿井通风系统的选择8/30/2024采区通风系统采区通风系统 采采区区通通风风系系统统是是矿矿井井通通风风系系统统的的主主要要组组成成单单元元, , 包包括括:采采区区进进风风、回回风风和和工工作作面面进进、回回风风巷巷道道组组成成的的风风路路连连接接形形式式及及采采区区内内的风流控制设施。的风流控制设施。一、采区通风系统的基本要求一、采区通风系统的基本要求1 1、每一个采区,、每一个采区, 都必须布置回风道,实行分区通风。都必须布置回风道,实

74、行分区通风。2 2、采采煤煤和和掘掘进进工工作作面面应应独独立立通通风风系系统统。有有特特殊殊困困难难必必须须串串联联通通风风时应符合有关规定。时应符合有关规定。3 3、煤煤层层倾倾角角大大于于1212的的采采煤煤工工作作面面采采用用下下行行通通风风时时,报报矿矿总总工工程程师批准,师批准,4 4、采煤和掘进工作面的进风和回风,都不得经过采空区或冒落区。、采煤和掘进工作面的进风和回风,都不得经过采空区或冒落区。8/30/2024采区通风系统采区通风系统 采采区区通通风风系系统统是是矿矿井井通通风风系系统统的的主主要要组组成成单单元元, , 包包括括:采采区区进进风风、回回风风和和工工作作面面进

75、进、回回风风巷巷道道组组成成的的风风路路连连接接形形式式及及采采区区内内的风流控制设施。的风流控制设施。二、采区进风上山与回风上山的选择二、采区进风上山与回风上山的选择 上上(下下)山山至至少少要要有有两两条条;对对生生产产能能力力大大的的采采区区可可有有3 3条条或或4 4条条上上山。山。 1 1、轨道上山进风,运输机上山回风、轨道上山进风,运输机上山回风 2 2、运输机上山进风、轨道上山回风、运输机上山进风、轨道上山回风比比较较:轨轨道道上上山山进进风风,新新鲜鲜风风流流不不受受煤煤炭炭释释放放的的瓦瓦斯斯、煤煤尘尘污污染染及及放放热热影影响响,输输送送机机上上山山进进风风,运运输输过过程

76、程中中所所释释放放的的瓦瓦斯斯,可可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大,影响工作面的安全卫生条件。使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大,影响工作面的安全卫生条件。8/30/2024三、采区通风系统的形式三、采区通风系统的形式(一)上山采区通风系统一)上山采区通风系统8/30/2024三、采区通风系统的形式三、采区通风系统的形式(二)下山采区通风系统二)下山采区通风系统8/30/2024三、采煤工作面上行风与下行风三、采煤工作面上行风与下行风 上上行行风风与与下下行行风风是是指指进进风风流流方方向向与与采采煤煤工工作作面面的的关关系系而而言言。当当采采煤煤工工作作面面进进风风巷巷道道水水平平低低于于回回风风巷

77、巷时时,采采煤煤工工作作面面的的风风流流沿沿倾倾斜斜向向上上流流动动,称称上上行行通通风风,否则是否则是下行通风下行通风。优缺点优缺点: 、下下行行风风的的方方向向与与瓦瓦斯斯自自然然流流向向相相反反,二二者者易易于于混混合合且且不不易易出出现现瓦瓦斯斯分分层层流动和局部积存的现象。流动和局部积存的现象。 、上行风比下行风工作面的气温要高。、上行风比下行风工作面的气温要高。 、下行风比上行风所需要的机械风压要大;、下行风比上行风所需要的机械风压要大; 、下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。、下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。上行通风上行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风

78、污风 下行通风下行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 8/30/2024四、工作面通风系统四、工作面通风系统1 1、U U型与型与Z Z型通风系统型通风系统 2 2、Y Y型、型、W W型及双型及双Z Z型通风系统型通风系统 3 3、H H型通风系统型通风系统8/30/2024通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风 矿矿井井通通风风系系统统网网路路中中适适当当位位置置安安设设的的隔隔断断、引引导导和和控控制制风风流流的的设设施施和和装装置置,以以保保证证风风流流按按生生产产需需要要流流动动。这这些些设设施施和和装装置置,统统称称为为通通风风构构筑物筑物。一、通风构筑物一、通风构筑物 分分为为两

79、两大大类类:一一类类是是通通过过风风流流的的通通风风构构筑筑物物,如如主主要要通通风风机机风风硐硐、反反风风装装置置、风风桥桥、导导风风板板和和调调节节风风窗窗;另另一一类类是是隔隔断断风风流流的的通通风风构构筑筑物物,如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。1 1、风风门门 按按设设地地点点:在在通通风风系系统统中中既既要要隔隔断断风风流流又又要要行行人人或或通通车车的的地地方方应应设设立立风风门门。在在行行人人或或通通车车不不多多的的地地方方,可可构构筑筑普普通通风风门门。而而在在行行人通车比较频繁的主要运输道上,则应构筑自动风人通车比较频繁的主要运输道上,则应

80、构筑自动风门。门。风门表示方式调节风门表示方式8/30/2024设置风门的要求:设置风门的要求: (1 1)每每组组风风门门不不少少于于两两道道,通通车车风风门门间间距距不不小小于于一一列列车车长长度度,行行人人风风门门间间距距不不小小于于5m5m。入入排排风风巷巷道道之之间间要要需需设设风风门门处处同同时时设设反反向向风风门门,其其数量不少于两道;数量不少于两道; (2 2)风风门门能能自自动动关关闭闭;通通车车风风门门实实现现自自动动化化,矿矿井井总总回回风风和和采采区区回回风风系统的风门要装有闭锁装置;风门不能同时敞开(包括反风门);系统的风门要装有闭锁装置;风门不能同时敞开(包括反风门

81、); (3 3)门门框框要要包包边边沿沿口口,有有垫垫衬衬,四四周周接接触触严严密密,门门扇扇平平整整不不漏漏风风,门门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜8080至至8585; (4 4)风门墙垛要用不燃材料建筑,厚度不小于)风门墙垛要用不燃材料建筑,厚度不小于0.5m0.5m,严密不漏风;严密不漏风; 墙墙垛垛周周边边要要掏掏槽槽,见见硬硬顶顶、硬硬帮帮与与煤煤岩岩接接实实。墙墙垛垛平平整整,无无裂裂缝缝、重重缝和空缝;缝和空缝; (5 5)风风门门水水沟沟要要设设反反水水池池或或挡挡风风帘帘,通通车车风风门门要要设设底底坎坎,电电管管路路孔

82、孔要要堵严;风门前后各堵严;风门前后各5m5m内巷道支护良好,无杂物、积水、淤泥。内巷道支护良好,无杂物、积水、淤泥。8/30/20242 2、风桥、风桥 当当通通风风系系统统中中进进风风道道与与回回风风道道需需水水平平交交叉叉时时,为为使使进进风风与与回回风风互互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。1 1)绕道式风桥)绕道式风桥 开凿在岩石里,最坚固耐用,漏风少。开凿在岩石里,最坚固耐用,漏风少。2 2)混凝土风桥)混凝土风桥 结构紧凑,比较坚固。结构紧凑,比较坚固。3 3)铁筒风桥)铁筒风桥 可在次要风路中使用。可在次要风路中使用。8/3

83、0/20243 3、密闭、密闭 密密闭闭是是隔隔断断风风流流的的构构筑筑物物。设设置置在在需需隔隔断断风风流流、也也不不需需要要通通车车行行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类两类: 1 1)临时密闭临时密闭,常用木板、木段等修筑,并用黄泥、石灰抹面。,常用木板、木段等修筑,并用黄泥、石灰抹面。 2 2)永久密闭永久密闭,常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。,常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。4 4、导风板、导风板应用以下几种导风板。应用以下几种导风板。 1 1)引风导风板)引风导风板 ; 2 2)降阻导风板;)降阻导风板; 3 3)汇

84、流导风)汇流导风板板 观察孔表示方式放水孔注浆孔8/30/2024二、漏风及有效风量二、漏风及有效风量1 1、矿井漏风及其危害性、矿井漏风及其危害性 有效风量:矿井中流至各用风地点,起到通风作用的风量。 漏漏风风:未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流(渗)入回风道或排出地表的风量。 漏漏风风的的危危害害:使工作面和用风地点的有效风量减少,气候和卫生条件恶化,增加无益的电能消耗,并可导致煤炭自燃等事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。8/30/2024二、漏风及有效风量二、漏风及有效风量2 2、漏风的分类及原因、漏风的分类及原因1 1)漏风的分类

85、)漏风的分类 矿矿井井漏漏风风按按其其地地点点可可分分为为:(1)外部漏风(或称井口漏风)泛指地表附近如箕斗井井口,地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。(2)内部漏风(或称井下漏风)是指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。2 2)漏风的原因)漏风的原因 当有漏风通路存在,并在其两端有压差时,就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态,视孔隙情况和漏风大小而异。8/30/20243 3、矿井漏风率及有效风量率、矿井漏风率及有效风量率1 1)矿矿井井有有效效风风量量Q Qe e 是是指指风风流流通通过过井井下下各各工工作作地地点点实实际际风风量量总和。总和。2

86、2)矿矿井井有有效效风风量量率率: 矿矿井井有有效效风风量量率率是是矿矿井井有有效效风风量量Q Qe e与与各各台台主主要要通通风风机机风风量量总总和和之之比比。矿矿井井有有效效风风量量率率应应不不低低于于85%85%。3 3)矿井外部漏风量)矿井外部漏风量 指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回(或进)和。可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回(或进)风量。风量。8/30/20243 3、矿井漏风率及有效风量率、矿井漏风率及有效风量率4 4)矿井外部漏风率)矿井外部漏风率 指矿井外部漏

87、风指矿井外部漏风量量Q QL L与各台主要通风机风量总和之比。与各台主要通风机风量总和之比。 矿矿井井主主要要通通风风机机装装置置外外部部漏漏风风率率无无提提升升设设备备时时不不得得超超过过5 5,有提升设备时不得超过,有提升设备时不得超过1515。4 4、减少漏风、提高有效风量、减少漏风、提高有效风量 漏漏风风风风量量与与漏漏风风通通道道两两端端的的压压差差成成正正比比,和和漏漏风风风风阻阻的的大大小小成成反反比比。应应增增加加地地面面主主要要通通风风机机的的风风硐硐、反反风风道道及及附附近近的风门的气密性,以减少漏风的风门的气密性,以减少漏风。8/30/2024矿井通风设计矿井通风设计一、

88、矿井通风设计的内容与要求一、矿井通风设计的内容与要求 、矿井通风设计的内容、矿井通风设计的内容确定矿井通风系统;确定矿井通风系统;矿井风量计算和风量分配;矿井风量计算和风量分配;矿井通风阻力计算;矿井通风阻力计算;选择通风设备;选择通风设备;概算矿井通风费用。概算矿井通风费用。8/30/2024、矿井通风设计的要求、矿井通风设计的要求 将将足足够够的的新新鲜鲜空空气气有有效效地地送送到到井井下下工工作作场场所所,保保证证生生产和良好的劳动条件;产和良好的劳动条件; 通风系统简单,风流稳定,易于管理,具有抗灾能力;通风系统简单,风流稳定,易于管理,具有抗灾能力; 发生事故时,风流易于控制,人员便

89、于撤出;发生事故时,风流易于控制,人员便于撤出; 有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施;有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施; 通通风风系系统统的的基基建建投投资资省省,营营运运费费用用低低、综综合合经经济济效效益益好。好。8/30/2024二、优选矿井通风系统二、优选矿井通风系统 1 1、矿井通风系统的要求、矿井通风系统的要求 1)1)每一矿井必须有完整的独立通风系统。每一矿井必须有完整的独立通风系统。 2)2)进进风风井井囗囗应应按按全全年年风风向向频频率率,必必须须布布置置在在不不受受粉粉尘尘、煤煤尘尘、灰灰尘尘、有害气体和高温气体侵入的地方。有害气体和高温气体侵入的地方

90、。 3)3)箕箕斗斗提提升升井井或或装装有有胶胶带带输输送送机机的的井井筒筒不不应应兼兼作作进进风风井井,如如果果兼兼作作回风井使用,必须采取措施,满足安全的要求。回风井使用,必须采取措施,满足安全的要求。 4)4)多多风风机机通通风风系系统统,在在满满足足风风量量按按需需分分配配的的前前提提下下,各各主主要要通通风风机机的工作风压应接近。的工作风压应接近。 5)5)每一个生产水平和每一采区,必须布置回风巷,实行分区通风。每一个生产水平和每一采区,必须布置回风巷,实行分区通风。 6)6)井井下下爆爆破破材材料料库库必必须须有有单单独独的的新新鲜鲜风风流流,回回风风风风流流必必须须直直接接引引入

91、入矿井的总回风巷或主要回风巷中。矿井的总回风巷或主要回风巷中。 7)7)井下充电室必须单独的新鲜风流通风,回风风流应引入回风巷。井下充电室必须单独的新鲜风流通风,回风风流应引入回风巷。8/30/2024、确定矿井通风系统、确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土根据矿井瓦斯涌出量、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、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件,提出多个技术上可行的方案,通过优化或技术经济比要等条件,提出多个技术上可行的方案,通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。较

92、后确定矿井通风系统。8/30/2024三、矿井通风总阻力计算三、矿井通风总阻力计算( (一一) ) 矿井通风总阻力计算原则矿井通风总阻力计算原则1 1、矿井通风设的总阻力,不应超过、矿井通风设的总阻力,不应超过2940Pa2940Pa。2 2、矿矿井井井井巷巷的的局局部部阻阻力力,新新建建矿矿井井按按井井巷巷摩摩擦擦阻阻力力的的10%10%计计算算,扩扩建建矿矿井宜按井巷摩擦阻力井宜按井巷摩擦阻力的的15%15%计算。计算。(二)矿井通风总阻力计算(二)矿井通风总阻力计算 矿矿井井通通风风总总阻阻力力:风风流流由由进进风风井井口口起起,到到回回风风井井口口止止,沿沿一一条条通通路路(风风流流路

93、路线线)各各个个分分支支的的摩摩擦擦阻阻力力和和局局部部阻阻力力的的总总和和,简简称称矿矿井井总总阻阻力力,用,用h hm m表示。表示。 对对于于矿矿井井有有两两台台或或多多台台风风主主要要通通风风机机工工作作,矿矿井井通通风风阻阻力力按按每每台台主主要要通风机所服务的系统分别计算。通风机所服务的系统分别计算。 矿矿井井通通风风系系统统总总阻阻力力最最小小时时称称通通风风容容易易时时期期。通通风风系系统统总总阻阻力力最最大大时时亦称为通风困难时期。亦称为通风困难时期。 对对于于通通风风困困难难和和容容易易时时期期,要要分分别别画画出出通通风风系系统统图图。按按照照采采掘掘工工作作面面及硐室的

94、需要分配风量,再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。及硐室的需要分配风量,再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。8/30/2024矿井通风系统阻力应满足下表要求:矿井通风系统阻力应满足下表要求: 矿井通风系统风量(m3/min) 系统的通风阻力(Pa) 3000 1500 30005000 2000 500010000 2500 1000020000 2940 20000 3920 8/30/2024计算方法:计算方法: 沿着风流总阻力最大路线,依次计算各段摩擦阻力沿着风流总阻力最大路线,依次计算各段摩擦阻力 h hf f,然后分别然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力累计得出容易和困难时期的总摩

95、擦阻力 h hf1 f1 和和 h hf2f2。 通风容易时期总阻力通风容易时期总阻力 : 通风困难时期总阻力:通风困难时期总阻力: h hf f 按下式计算:按下式计算: 式中式中8/30/2024四、矿井通风设备的选择四、矿井通风设备的选择 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。矿井通风设备是指主要通风机和电动机。(一)矿井通风设备的要求(一)矿井通风设备的要求: 1 1、矿井必须装设两套同等能力的主通风设备,其中一套作备用。、矿井必须装设两套同等能力的主通风设备,其中一套作备用。 2 2、选选择择通通风风设设备备应应满满足足第第一一开开采采水水平平各各个个时时期期工工况况变变化化,并并使使

96、通通风风设设备备长期高效率运行。长期高效率运行。 3 3、风机能力应留有一定的余量。、风机能力应留有一定的余量。 4 4、进进、出出风风井井井井口口的的高高差差在在150m150m以以上上,或或进进、出出风风井井井井口口标标高高相相同同,但但井井深深400m400m以上时,宜计算矿井的自然风压。以上时,宜计算矿井的自然风压。(二)主要通风机的选择二)主要通风机的选择 1 1、计算通风机风量、计算通风机风量Q Qf f 式中式中 Q Qf f主要通风机的工作风量主要通风机的工作风量,m m3 3/s/s; ; Q Qm m矿井需风量,矿井需风量,m m3 3/s/s; k k漏风损失系数,风井不

97、提升用漏风损失系数,风井不提升用时取时取1.11.1;箕斗井兼作;箕斗井兼作 回砚用时回砚用时取取1.151.15;回风回升降人员时;回风回升降人员时取取1.21.2。8/30/20242 2、计算通风机风压、计算通风机风压 离心式通风机(提供的大多是全压曲线):离心式通风机(提供的大多是全压曲线): 容易时期容易时期 困难时期困难时期 轴流式通风机(提供的大多是静压曲线):轴流式通风机(提供的大多是静压曲线): 容易时期容易时期 困难时期困难时期 h hm m通风系统的总阻力;通风系统的总阻力; h hd d通风机附属装置(风硐和扩散器)的阻力通风机附属装置(风硐和扩散器)的阻力; h hv

98、dvd 扩散器出口动能损失;扩散器出口动能损失; N N自然风压,当自然风压与通风机风压作用相同时取自然风压,当自然风压与通风机风压作用相同时取“+”+”;自然风压与通风机负压作用反向时取;自然风压与通风机负压作用反向时取“-”-”。8/30/20243 3、初选通风机、初选通风机 根根据据计计算算的的矿矿井井通通风风容容易易时时期期通通风风机机的的Q Qf f、H Hsdminsdmin( (或或H Htdmintdmin) )和和矿矿井井通通风风困困难难通通风风机机的的Q Qf f、H Hsdmaxsdmax( (或或H Htdmaxtdmax) )在在通通风风机机特特性性曲曲线线上上,选

99、选出出满足矿井通风要求的通风机。满足矿井通风要求的通风机。4 4、求通风机的实际工况点、求通风机的实际工况点 因为根据因为根据Q Qf f、H Hsdminsdmin( (或或H Htdmitdmin n) )和和Q Qf f、H Hsdmaxsdmax( (或或H Htdmaxtdmax) )确定的工况点,确定的工况点,但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上,必须根但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上,必须根据通风机的工作阻力,确定其实际工况点。据通风机的工作阻力,确定其实际工况点。步骤步骤: 1 1)计算通风机的工作风阻)计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时用静压特

100、性曲线时: 用全压特性曲线时:用全压特性曲线时:8/30/20242 2)确定通风机的实际工况点)确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线,与风压曲线的交点在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线,与风压曲线的交点即为实际工况点。即为实际工况点。5 5、确定通风的型号和转速、确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数根据通风机的工况参数(Q Qf f 、H Hsdsd 、N N)对初选的通风机进对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较,最后确定通风机的型号和转速行技术、经济和安全性比较,最后确定通风机的型号和转速。Q(m3/s)H (Pa)(Hmin,Qfmin)(Hmax

101、,Qfmax)RmaxRminMmaxMmin8/30/2024 6 6、电动机选择、电动机选择()通风机的输入功率按通风容易和困难时期,分别计算风所需()通风机的输入功率按通风容易和困难时期,分别计算风所需的输入功率的输入功率N Nminmin ,max max 。 或或()、电动机的台数及种类()、电动机的台数及种类 当当N Nminmin0.6N0.6Nmaxmax时,可选一台电动机,电动机功率为:时,可选一台电动机,电动机功率为: 当当N Nminmin0.6N0.6Nmaxmax时,选二台电动机,其功率分别为:时,选二台电动机,其功率分别为: 初期:初期: 后期按选一台电机公式计算后

102、期按选一台电机公式计算。e e :电机效率,电机效率,trtr:传动效率。传动效率。8/30/2024通风系统不合理导致的事故通风系统不合理导致的事故8/30/2024第三部分 抽采达标技术要素8/30/20240、煤与瓦斯突出、煤与瓦斯突出 在地应力和瓦斯的共同作用在地应力和瓦斯的共同作用下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体下,破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体内突然向采掘空间抛出的异常的动力现内突然向采掘空间抛出的异常的动力现象。象。 煤与瓦斯突出是突出、压出和煤与瓦斯突出是突出、压出和倾出的总称倾出的总称 。8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出8/30/2024南桐东林矿石门

103、突出南桐东林矿石门突出8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出煤与瓦斯突出矿井鉴定规范煤与瓦斯突出矿井鉴定规范( (AQ1024-2006)AQ1024-2006)8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出8/30/2024南桐东林矿石门突出南桐东林矿石门突出8/30/2024二、鉴定分类二、鉴定分类 根据鉴定时期的不同,将煤与瓦斯突出矿井鉴定分为根据鉴定

104、时期的不同,将煤与瓦斯突出矿井鉴定分为3 3类:类: 矿井设计前的鉴定。主要根据地质勘探部门提供矿井设计前的鉴定。主要根据地质勘探部门提供的瓦斯地质资料及相邻矿井煤与瓦斯突出危险性等基础技术的瓦斯地质资料及相邻矿井煤与瓦斯突出危险性等基础技术资料,确定煤层突出危险性。鉴定结果仅供矿井设计参考。资料,确定煤层突出危险性。鉴定结果仅供矿井设计参考。 矿井开拓期间的鉴定。包括新井建设期间、新水矿井开拓期间的鉴定。包括新井建设期间、新水平(采区)延伸开拓期间以及没有发生过动力现象的矿井进平(采区)延伸开拓期间以及没有发生过动力现象的矿井进行的鉴定。这类鉴定主要通过测定煤层瓦斯基本参数等途径行的鉴定。这

105、类鉴定主要通过测定煤层瓦斯基本参数等途径确定煤层突出危险性。确定煤层突出危险性。 矿井生产期间的鉴定。这类鉴定主要是以生产过矿井生产期间的鉴定。这类鉴定主要是以生产过程中实际发生的动力现象为依据,按其特征确定所属类型。程中实际发生的动力现象为依据,按其特征确定所属类型。当其特征不明显时,在现场考察或实验室中进行有关参数测当其特征不明显时,在现场考察或实验室中进行有关参数测定辅助判断发生动力现象的性质。定辅助判断发生动力现象的性质。8/30/2024三、鉴定和审批程序三、鉴定和审批程序- -煤炭企业煤炭企业 发生瓦斯动力现象后,积极抢险救灾;发生瓦斯动力现象后,积极抢险救灾;同时做好瓦斯、通风参

106、数测定等;同时做好瓦斯、通风参数测定等; 保留现场以供勘查或详细记录现场勘查保留现场以供勘查或详细记录现场勘查情况;情况; 24h24h内报告当地煤炭行业管理部门和驻内报告当地煤炭行业管理部门和驻地煤矿安全监察部门;地煤矿安全监察部门; 1010日内,向有资质鉴定机构日内,向有资质鉴定机构(煤炭科学煤炭科学研究总院研究总院重庆分院、重庆分院、煤炭科学研究总院煤炭科学研究总院抚顺分院,抚顺分院,中国矿业大学、中国矿业大学(北京)、河南理工中国矿业大学、中国矿业大学(北京)、河南理工大学大学)提出书面委托,签订服务合同;提出书面委托,签订服务合同; 如实提供具有法律效力的相关资料。如实提供具有法律

107、效力的相关资料。8/30/2024三、鉴定和审批程序三、鉴定和审批程序- -鉴定机构鉴定机构 接受鉴定委托后,及时审查鉴定资接受鉴定委托后,及时审查鉴定资料;料; 指派不少于指派不少于2 2名具有丰富经验和中级名具有丰富经验和中级职称以上的鉴定人员到现场进行勘查、分析和职称以上的鉴定人员到现场进行勘查、分析和核实有关资料,必要时测定有关参数;核实有关资料,必要时测定有关参数; 按照相关技术标准,科学、公正、按照相关技术标准,科学、公正、及时(一般在及时(一般在4545日内)提交鉴定报告;日内)提交鉴定报告; 鉴定报告必须符合相关规定,结论鉴定报告必须符合相关规定,结论明确。明确。8/30/20

108、24三、鉴定和审批程序三、鉴定和审批程序- -监管部门监管部门 省(自治区、直辖市)级煤炭行政省(自治区、直辖市)级煤炭行政管理部门负责对煤炭企业提出的申请进行及时管理部门负责对煤炭企业提出的申请进行及时审批(接到申请审批(接到申请2020日内);日内); 审批结果,应由煤炭企业向省级和审批结果,应由煤炭企业向省级和地方煤矿安全监察机构备案(审批后地方煤矿安全监察机构备案(审批后7 7日内)。日内)。 鉴定机构每年应将进行鉴定过的报鉴定机构每年应将进行鉴定过的报告或鉴定矿井汇总表,送全国突出档案室备案。告或鉴定矿井汇总表,送全国突出档案室备案。8/30/2024四、四、判定依据判定依据判定依据

109、判定依据以实际发生的动力现象为主要依据。以实际发生的动力现象为主要依据。 动力现象基本特征;动力现象基本特征; 抛出煤的吨煤瓦斯涌出量(大于抛出煤的吨煤瓦斯涌出量(大于30m30m3 3/t/t或或2 2倍煤层瓦斯含量倍煤层瓦斯含量);); 煤层突出危险性指标或突出预兆。煤层突出危险性指标或突出预兆。突出煤层危突出煤层危险性险性 煤的破坏类煤的破坏类型型 瓦斯放散初瓦斯放散初速度速度P P 煤的坚固性煤的坚固性系数系数f f 煤层瓦斯压煤层瓦斯压力力P P(MPaMPa) 突出危险突出危险 、 10 10 0.5 0.5 0.74 0.74 8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力

110、现象基本特征动力现象基本特征1 1、突出的基本特征、突出的基本特征 煤向外抛出距离较远,破碎程度较高,含有煤向外抛出距离较远,破碎程度较高,含有大量碎煤和一定数量手捻无粒感的煤粉,且具有分选性;大量碎煤和一定数量手捻无粒感的煤粉,且具有分选性; 煤堆积角小于自然安息角(煤堆积角小于自然安息角( 40404545 ););有明显的动力效应,如破坏支架,推倒矿车,损坏或有明显的动力效应,如破坏支架,推倒矿车,损坏或移动安装在巷道内的设施等;移动安装在巷道内的设施等; 有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转;出煤的瓦斯含量,有时会

111、使风流逆转; 突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形以及其它形状。、分岔形以及其它形状。8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征红卫煤矿王庙井主井车场揭红卫煤矿王庙井主井车场揭6 6号煤层时突出孔洞示意图号煤层时突出孔洞示意图8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征南桐鱼田堡煤矿南桐鱼田堡煤矿150m150m水平石门揭水平石门揭4 4号煤层突出示意图号煤层突出示意图8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征松藻逢春煤矿松藻逢春煤矿+

112、523N2+523N2石门石门8 8号煤突出孔洞雷达探测图号煤突出孔洞雷达探测图8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征2 2、压出的基本特征压出的基本特征 压出有两种形式,即煤的整体位移和煤压出有两种形式,即煤的整体位移和煤有一定距离的抛出,但位移和抛出的距离都较小;有一定距离的抛出,但位移和抛出的距离都较小; 压出后,在煤层与顶板之间的裂隙中常压出后,在煤层与顶板之间的裂隙中常留有细煤粉,整体位移的煤体上有大量的裂隙;留有细煤粉,整体位移的煤体上有大量的裂隙; 压出的煤呈块状,无分选现象;压出的煤呈块状,无分选现象; 巷道瓦斯涌出量增大;巷道瓦斯涌出

113、量增大; 压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形、压出可能无孔洞或呈口大腔小的楔形、半圆形孔洞。半圆形孔洞。8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征晋城市平山煤矿晋城市平山煤矿3 3号煤层号煤层32013201进风巷的突然压出示意图进风巷的突然压出示意图8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征3 3、倾出的基本特征、倾出的基本特征 倾出的煤就地按自然安息角堆积、无分倾出的煤就地按自然安息角堆积、无分选现象;选现象; 倾出的孔洞多为口大腔小,孔洞轴线沿倾出的孔洞多为口大腔小,孔洞轴线沿煤层倾斜或铅锤(厚煤层)方向发展;煤层

114、倾斜或铅锤(厚煤层)方向发展; 无明显动力效应;无明显动力效应; 倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中;倾出常发生在煤质松软的急倾斜煤层中; 巷道瓦斯涌出量明显增加。巷道瓦斯涌出量明显增加。8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征南桐东林矿南桐东林矿4 4号煤号煤层倾出孔洞示意图层倾出孔洞示意图8/30/2024四、四、判定依据判定依据- -动力现象基本特征动力现象基本特征六枝煤矿五采区二中巷上山倾出六枝煤矿五采区二中巷上山倾出示意图示意图8/30/2024五、指标测算五、指标测算- -突出煤(岩)量突出煤(岩)量 突出煤(岩)量为突出煤(岩)量为突出前原

115、巷道突出前原巷道空间中的煤空间中的煤(岩)(岩)量。量。 岩石量和煤量分别计量。岩石量和煤量分别计量。 计量方法为计量方法为实际清理出的煤量或实际清理出的煤量或根据堆积体积计算。根据堆积体积计算。8/30/2024五、指标测算五、指标测算- -突出瓦斯量突出瓦斯量山西晋城寺河山西晋城寺河矿矿5.205.20突出区域回风巷瓦斯浓度变化情况突出区域回风巷瓦斯浓度变化情况8/30/2024五、指标测算五、指标测算- -突出瓦斯量突出瓦斯量1 1、起至时间、起至时间 从瓦斯浓度升高开始,计算到回风流瓦斯浓从瓦斯浓度升高开始,计算到回风流瓦斯浓度恢复到突出前的水平。恢复不了的降至瓦斯涌度恢复到突出前的水

116、平。恢复不了的降至瓦斯涌出量出量为为1.0m1.0m3 3/min/min或稳定时为止。或稳定时为止。2 2、数据测点的选择、数据测点的选择 瓦斯浓度数据要选择那些尽量靠近突出发生瓦斯浓度数据要选择那些尽量靠近突出发生地点、瓦斯浓度传感器(或检测仪)没有超过量地点、瓦斯浓度传感器(或检测仪)没有超过量程、区域通风系统没有破坏的回风巷的数据。程、区域通风系统没有破坏的回风巷的数据。8/30/2024五、指标测算五、指标测算- -突出瓦斯量突出瓦斯量3 3、数据的完整性、数据的完整性 对于瓦斯浓度缺失的一段数据,应该根对于瓦斯浓度缺失的一段数据,应该根据后面检测到的一段数据用数据拟合的方式给予据后

117、面检测到的一段数据用数据拟合的方式给予估算,数据拟合公式采用相关系数最高的函数型估算,数据拟合公式采用相关系数最高的函数型式式 4 4、风量的校正、风量的校正 当工作面回风流中瓦斯浓度大于当工作面回风流中瓦斯浓度大于1010时,时,建议对风量按时间段分别进行校正。建议对风量按时间段分别进行校正。 总风量总风量=100=100进风风量进风风量/ /(100-100-瓦斯浓度)瓦斯浓度)8/30/2024五、指标测算五、指标测算- -突出瓦斯量突出瓦斯量5 5、突出瓦斯量、突出瓦斯量 可根据瓦斯浓度和风量的测值变化规律,采可根据瓦斯浓度和风量的测值变化规律,采用曲线拟合后再积分的方法计算;或者采用

118、分段取平用曲线拟合后再积分的方法计算;或者采用分段取平均值的方法计算。均值的方法计算。 8/30/2024五、指标测算五、指标测算- -煤层瓦斯压力煤层瓦斯压力 按按AQ1047-2007AQ1047-2007测定测定煤层瓦斯压力煤层瓦斯压力P P,测测点布置应能有效代表待鉴定采掘范围的煤层。点布置应能有效代表待鉴定采掘范围的煤层。8/30/2024六、六、委托鉴定报告内容委托鉴定报告内容1 1、矿井概况、矿井概况 矿井地质概况:所属煤田、成煤时矿井地质概况:所属煤田、成煤时代、地质构造、煤层赋存、邻近矿井概况等;代、地质构造、煤层赋存、邻近矿井概况等; 矿井生产概况:开拓方式、采煤方矿井生产

119、概况:开拓方式、采煤方法、顶板管理方法、生产水平和开拓水平的标法、顶板管理方法、生产水平和开拓水平的标高及垂深;高及垂深; 矿井通风瓦斯概况:通风方式、风矿井通风瓦斯概况:通风方式、风量、瓦斯涌出量、瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯量、瓦斯涌出量、瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯抽放方法及抽放量等。抽放方法及抽放量等。8/30/2024六、六、委托鉴定报告内容委托鉴定报告内容2 2、发生瓦斯动力现象地点的情况、发生瓦斯动力现象地点的情况 发生瓦斯动力现象采区的地质资料:发生瓦斯动力现象采区的地质资料:断层和褶曲的分布、煤层厚度及倾角的变化;断层和褶曲的分布、煤层厚度及倾角的变化; 该地点的巷道名称、类别、标高

120、及该地点的巷道名称、类别、标高及距地表的垂深;距地表的垂深; 发生动力现象地点与邻近层开采的发生动力现象地点与邻近层开采的相对位置;相对位置; 该采区的煤层瓦斯压力、瓦斯含量、该采区的煤层瓦斯压力、瓦斯含量、煤的坚固性系数和破坏类型。煤的坚固性系数和破坏类型。8/30/2024六、六、委托鉴定报告内容委托鉴定报告内容3 3、瓦斯动力现象发生前后的实况描述和瓦斯动、瓦斯动力现象发生前后的实况描述和瓦斯动力现象的主要特征力现象的主要特征 发生瓦斯动力现象前的作业情况、通发生瓦斯动力现象前的作业情况、通风瓦斯情况、人员情况、出现的各种异常现象等;风瓦斯情况、人员情况、出现的各种异常现象等; 发生瓦斯

121、动力现象时的情况,包括时发生瓦斯动力现象时的情况,包括时间、人员分布、声响、瓦斯涌出情况、人员撤离间、人员分布、声响、瓦斯涌出情况、人员撤离和抢救等;和抢救等; 发生瓦斯动力现象后的现场勘查情况发生瓦斯动力现象后的现场勘查情况和瓦斯动力现象的主要特征和瓦斯动力现象的主要特征。8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 1950 1960 1970 1980 1990 2000 1952年年2005年抽放瓦斯矿井数和抽放瓦斯量的变化动态图年抽放瓦斯矿井数和抽放瓦斯量的变化动态图8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心一、一、一、一、煤矿瓦斯抽放规

122、范煤矿瓦斯抽放规范煤矿瓦斯抽放规范煤矿瓦斯抽放规范标准出台的标准出台的标准出台的标准出台的背景、目的及意义背景、目的及意义背景、目的及意义背景、目的及意义目的:目的:1 1、提出适合不同地质条件、不同开采条件下,能充分考虑我提出适合不同地质条件、不同开采条件下,能充分考虑我国目前瓦斯抽放现状及发展趋势的矿井瓦斯抽放技术规范,国目前瓦斯抽放现状及发展趋势的矿井瓦斯抽放技术规范,建立我国瓦斯抽放技术标准。建立我国瓦斯抽放技术标准。2 2、为、为各级煤矿安全监察部门检查、监督煤矿瓦斯抽放工作提各级煤矿安全监察部门检查、监督煤矿瓦斯抽放工作提供技术标准和规范。供技术标准和规范。意义:意义: 新瓦斯抽放

123、规范基本上涵盖了瓦斯抽放的全部内容,集方新瓦斯抽放规范基本上涵盖了瓦斯抽放的全部内容,集方法、技术、管理于一体,是行业内容最全面、最新的瓦斯抽法、技术、管理于一体,是行业内容最全面、最新的瓦斯抽放的技术标准,对全国煤矿的瓦斯抽放具有重要指导意义。放的技术标准,对全国煤矿的瓦斯抽放具有重要指导意义。 8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 4 4 4 4 建立抽放瓦斯系统的条件(包括地面永久抽放瓦斯系统建立抽放瓦斯系统的条件(包括地面永久抽放瓦斯系统建立抽放瓦斯系统的条件(包括地面永久抽放瓦斯系统建立抽放瓦斯系统的条件(包括地面永久抽放瓦斯系统或井下移动抽放瓦斯系统)

124、或井下移动抽放瓦斯系统)或井下移动抽放瓦斯系统)或井下移动抽放瓦斯系统)4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m5m5m5m3 3 3 3/min/min/min/min或一个掘进工或一个掘进工或一个掘进工或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于作面瓦斯涌出量大于作面瓦斯涌出量大于作面瓦斯涌出量大于3m3m3m3m3 3 3 3/min/min/min/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理用通风方法解决瓦斯问题不合理用通风方法解决瓦斯问题不合理用通风方法解决瓦斯问题不合理时

125、;时;时;时;4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的:矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的:矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的:矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的: 大于或等于大于或等于大于或等于大于或等于40m40m40m40m3 3 3 3minminminmin;年产量年产量年产量年产量1.01.01.01.01.5Mt1.5Mt1.5Mt1.5Mt的矿井,大于的矿井,大于的矿井,大于的矿井,大于30m30m30m30m3 3 3 3minminminmin; 年产量年产量年产量年产量0.60.60.60.61.0Mt1.0Mt1.0Mt1.0Mt的矿井

126、,大于的矿井,大于的矿井,大于的矿井,大于25m25m25m25m3 3 3 3min min min min ; 年产量年产量年产量年产量0.40.40.40.40.6Mt0.6Mt0.6Mt0.6Mt的矿井,大于的矿井,大于的矿井,大于的矿井,大于20 m20 m20 m20 m3 3 3 3min min min min ; 年产量等于或小于年产量等于或小于年产量等于或小于年产量等于或小于0.4Mt0.4Mt0.4Mt0.4Mt的矿井,大于的矿井,大于的矿井,大于的矿井,大于15 m15 m15 m15 m3 3 3 3min min min min 。4.1.3 4.1.3 4.1.3

127、 4.1.3 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。开采有煤与瓦斯突出危险煤层。开采有煤与瓦斯突出危险煤层。开采有煤与瓦斯突出危险煤层。8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 主要解决小煤矿问题和部分低瓦斯矿井的高瓦斯主要解决小煤矿问题和部分低瓦斯矿井的高瓦斯主要解决小煤矿问题和部分低瓦斯矿井的高瓦斯主要解决小煤矿问题和部分低瓦斯矿井的高瓦斯区区区区; ; ; ;但但但但“ “通风方法解决不合理时通风方法解决不合理时通风方法解决不合理时通风方法解决不合理时” ”的量化指标不明确,掌的量化指标不明确,掌的量化指标不明确,掌的量化指标

128、不明确,掌握的尺度是在风速不超限的前提下,瓦斯浓度不超过握的尺度是在风速不超限的前提下,瓦斯浓度不超过握的尺度是在风速不超限的前提下,瓦斯浓度不超过握的尺度是在风速不超限的前提下,瓦斯浓度不超过1%1%1%1%;4.1.2 4.1.2 4.1.2 4.1.2 主要针对多数高瓦斯矿井。通过换算,相对瓦斯主要针对多数高瓦斯矿井。通过换算,相对瓦斯主要针对多数高瓦斯矿井。通过换算,相对瓦斯主要针对多数高瓦斯矿井。通过换算,相对瓦斯涌出量均大于涌出量均大于涌出量均大于涌出量均大于10m10m10m10m3 3 3 3/t./t./t./t.4.1.3 4.1.3 4.1.3 4.1.3 主要针对有煤与

129、突出煤层的矿井主要针对有煤与突出煤层的矿井主要针对有煤与突出煤层的矿井主要针对有煤与突出煤层的矿井. . . .8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 4.2 4.2 4.2 4.2 建立地面永久抽放瓦斯系统的条件建立地面永久抽放瓦斯系统的条件建立地面永久抽放瓦斯系统的条件建立地面永久抽放瓦斯系统的条件 符合符合符合符合4.14.14.14.1条件条件条件条件, , , ,并同时具备以下两个条件应建立地面永久瓦斯并同时具备以下两个条件应建立地面永久瓦斯并同时具备以下两个条件应建立地面永久瓦斯并同时具备以下两个条件应建立地面永久瓦斯抽放系统:抽放系统:抽放系统:抽放系

130、统: 即瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在即瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在即瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在即瓦斯抽放系统的抽放量可稳定在2m2m2m2m3 3 3 3minminminmin以上;瓦以上;瓦以上;瓦以上;瓦斯资源可靠、储量丰富,预计瓦斯抽放服务年限在斯资源可靠、储量丰富,预计瓦斯抽放服务年限在斯资源可靠、储量丰富,预计瓦斯抽放服务年限在斯资源可靠、储量丰富,预计瓦斯抽放服务年限在5 5 5 5年以上,原年以上,原年以上,原年以上,原规范为预计瓦斯抽放服务年限在规范为预计瓦斯抽放服务年限在规范为预计瓦斯抽放服务年限在规范为预计瓦斯抽放服务年限在10101010年以上。根据调研结果,目前年以

131、上。根据调研结果,目前年以上。根据调研结果,目前年以上。根据调研结果,目前建立地面瓦斯抽放系统的费用相对降低,矿井产量较以往增大,建立地面瓦斯抽放系统的费用相对降低,矿井产量较以往增大,建立地面瓦斯抽放系统的费用相对降低,矿井产量较以往增大,建立地面瓦斯抽放系统的费用相对降低,矿井产量较以往增大,部分小煤矿建立地面瓦斯抽放管路并不长,且建立地面系统安全部分小煤矿建立地面瓦斯抽放管路并不长,且建立地面系统安全部分小煤矿建立地面瓦斯抽放管路并不长,且建立地面系统安全部分小煤矿建立地面瓦斯抽放管路并不长,且建立地面系统安全性好,便于管理,因此建立地面瓦斯抽放系统的条件降低。因此性好,便于管理,因此建

132、立地面瓦斯抽放系统的条件降低。因此性好,便于管理,因此建立地面瓦斯抽放系统的条件降低。因此性好,便于管理,因此建立地面瓦斯抽放系统的条件降低。因此建立地面瓦斯抽放系统的条件由原来的建立地面瓦斯抽放系统的条件由原来的建立地面瓦斯抽放系统的条件由原来的建立地面瓦斯抽放系统的条件由原来的10101010年改为年改为年改为年改为5 5 5 5年更加符合目年更加符合目年更加符合目年更加符合目前的实际情况。前的实际情况。前的实际情况。前的实际情况。 8/30/2024二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 建立地面抽放瓦斯系统建立地面抽放瓦斯系统建立地面抽放瓦斯系统建立地面抽

133、放瓦斯系统 瓦斯抽放可行性论证瓦斯抽放可行性论证 矿井抽放设计矿井抽放设计8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 5 5 5 5 地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统 5.1 5.1 5.1 5.1 地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计 瓦斯抽放系统主要有瓦斯泵、管道、流量计量、安全装瓦斯抽放系统主要有瓦斯泵、管道、流量计量、安全装置等组成。对比通风系统置等组成。对比通风系统 抽放系统的类型抽放系统的类型 按抽放泵的位置:井下抽移动瓦斯抽放系统,地面永久按抽放泵的

134、位置:井下抽移动瓦斯抽放系统,地面永久瓦斯抽放系统、井下抽移动瓦斯抽放系统结合地面永久瓦瓦斯抽放系统、井下抽移动瓦斯抽放系统结合地面永久瓦斯抽放系统、地面瓦斯永久瓦斯抽放系统结合井下接力固斯抽放系统、地面瓦斯永久瓦斯抽放系统结合井下接力固定抽放系统。定抽放系统。 根据抽放管路入井方式分类:根据抽放管路入井方式分类: 管路从工业广场主、副管路从工业广场主、副井入井、从风井敷设进入井下、管路井入井、从风井敷设进入井下、管路 从专用管道立井。从专用管道立井。 按按泵房数量分类,泵房数量分类, 一矿多个泵站、一矿站一个分散和集中建一矿多个泵站、一矿站一个分散和集中建站,站, 单系统抽放、双(多)系统抽

135、放(高负压、低负压)单系统抽放、双(多)系统抽放(高负压、低负压)抽放。按抽放方法,本层、采空区、邻近层抽放、综合抽抽放。按抽放方法,本层、采空区、邻近层抽放、综合抽放等。放等。8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 5 5 5 5 地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统 5.1 5.1 5.1 5.1 地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计瓦斯抽放钻井8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术

136、术培培训训中中心心 5 5 5 5 地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统地面永久抽放瓦斯系统 5.1 5.1 5.1 5.1 地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计地面永久抽放系统工程设计 瓦斯泵的选取瓦斯泵的选取 常用的瓦斯泵有水环真空泵、离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。水环常用的瓦斯泵有水环真空泵、离心式瓦斯泵和回转式瓦斯泵。水环真空泵的特点是真空度高、负压大、流量小、安全性好(工作室内充满真空泵的特点是真空度高、负压大、流量小、安全性好(工作室内充满介质,不会发生瓦斯爆炸)范围介质,不会发生瓦斯爆炸)范围0-100%,适用于抽出量较小

137、、管路较,适用于抽出量较小、管路较长和需要抽放负压较高的矿井;离心式瓦斯泵负压低,适用于瓦斯抽出长和需要抽放负压较高的矿井;离心式瓦斯泵负压低,适用于瓦斯抽出量大(量大(201200 m3/min)、)、管道阻力不高(管道阻力不高(45kPa)矿井;回转式瓦矿井;回转式瓦斯泵的特点是管道阻力变化时,瓦斯泵的流量几乎不变,所以供气均匀、斯泵的特点是管道阻力变化时,瓦斯泵的流量几乎不变,所以供气均匀、效率高,缺点是噪声大,检修复杂。由于水环真空泵安全性好,抽放负效率高,缺点是噪声大,检修复杂。由于水环真空泵安全性好,抽放负压大,所以使用较为广泛。瓦斯泵的选择原则与选择通风机相似,一是压大,所以使用

138、较为广泛。瓦斯泵的选择原则与选择通风机相似,一是瓦斯泵的容量必须满足矿井瓦斯抽放期间所预计的最大瓦斯抽放量;二瓦斯泵的容量必须满足矿井瓦斯抽放期间所预计的最大瓦斯抽放量;二是瓦斯泵所产生的负压能克服抽放瓦斯管道系统的最大阻力,并在钻孔是瓦斯泵所产生的负压能克服抽放瓦斯管道系统的最大阻力,并在钻孔口造成适当的抽放负压,具有良好的真空度;抽放瓦斯浓度低于口造成适当的抽放负压,具有良好的真空度;抽放瓦斯浓度低于25%的的矿井,不得选用干式瓦斯抽放设备,矿井,不得选用干式瓦斯抽放设备, 抽放设备配备电机必须防爆。厂家抽放设备配备电机必须防爆。厂家8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训

139、训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 5 5 5 5 地面永久抽放瓦斯地面永久抽放瓦斯地面永久抽放瓦斯地面永久抽放瓦斯 抽放管路的选择抽放管路的选择瓦斯抽放管径选择一般采用下式计算:瓦斯抽放管径选择一般采用下式计算: D=0.1457(Q/V)1/2式中:式中:D抽放瓦斯管内径,抽放瓦斯管内径,m;Q瓦斯管中混合瓦斯流量,瓦斯管中混合瓦斯流量,m3/min;V瓦斯管中混合瓦斯平均流速,一般瓦斯管中混合瓦斯平均流速,一般V=515m/s, 取取15 m/s。 矿井瓦斯管路直径,在采区工作面内一般选用矿井瓦斯管路直径,在采区工作面内一般选用200250mm

140、,大巷的干管选用大巷的干管选用250325mm,井筒和地面选用井筒和地面选用325400mm。管材可选无缝钢管、焊缝钢管、管材可选无缝钢管、焊缝钢管、PE管管 泵及管路的发展趋势,大型化泵及管路的发展趋势,大型化8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 5 5 5 5 建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统 5.4.75.4.75.4.75.4.7条条条条 当条件适当时,可选用新材料的瓦斯抽放管,但井下抽放当条件适当时,可选用新材料的瓦斯抽放管,但井下抽放管路禁止采用玻璃钢管管路禁止采用玻璃钢管目前,随科技的发

141、展,目前抽放管材呈现多样化,矿用目前,随科技的发展,目前抽放管材呈现多样化,矿用PEPE管、管、PVCPVC管等应用于抽放管理,有重量轻,运输、安装方管等应用于抽放管理,有重量轻,运输、安装方便等优点,还可采用快速接头等,但玻璃钢管由于强度低,便等优点,还可采用快速接头等,但玻璃钢管由于强度低,在瓦斯爆炸事故中,曾出现过管壁破裂,管路内的瓦斯泄露在瓦斯爆炸事故中,曾出现过管壁破裂,管路内的瓦斯泄露参与了瓦斯爆炸,扩大了事故。因此应禁止采用玻璃钢管。参与了瓦斯爆炸,扩大了事故。因此应禁止采用玻璃钢管。 8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操

142、作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法5 5 建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统 主要涉及安全的内容:主要涉及安全的内容:主要涉及安全的内容:主要涉及安全的内容: 泵站的位置、建材、泵站的位置、建材、泵站的位置、建材、泵站的位置、建材、 供电要求供电要求供电要求供电要求 安全装置:三防装置、防雷电、防火、防冻、防砸坏、安全装置:三防装置、防雷电、防火、防冻、防砸坏、安全装置:三防装置、防雷电、防火、防冻、防砸坏、安全装置:三防装置、防雷电、防火、防冻、防砸坏、防带电防带电防带电防带电 提高抽放效率:阀门、放水器、监测装备提高抽放效

143、率:阀门、放水器、监测装备提高抽放效率:阀门、放水器、监测装备提高抽放效率:阀门、放水器、监测装备 8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 5 5 5 5 建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统 5.5.25.5.25.5.25.5.2条条条条 抽放泵的及附属设备备用量的问题抽放泵的及附属设备备用量的问题抽放泵的及附属设备备用量的问题抽放泵的及附属设备备用量的问题 根据调研结果,在一个抽放站内,瓦斯抽放泵及附属设根据调研结果,在一个抽放站内,

144、瓦斯抽放泵及附属设根据调研结果,在一个抽放站内,瓦斯抽放泵及附属设根据调研结果,在一个抽放站内,瓦斯抽放泵及附属设备只有一套工作时,应备用一套;两套或两套以上工作时,备只有一套工作时,应备用一套;两套或两套以上工作时,备只有一套工作时,应备用一套;两套或两套以上工作时,备只有一套工作时,应备用一套;两套或两套以上工作时,应至少备用一套。应至少备用一套。应至少备用一套。应至少备用一套。 原规范规定在一个抽放站内,抽放瓦斯泵及附属设备只原规范规定在一个抽放站内,抽放瓦斯泵及附属设备只原规范规定在一个抽放站内,抽放瓦斯泵及附属设备只原规范规定在一个抽放站内,抽放瓦斯泵及附属设备只有有有有套工作时,应

145、备用一套;两套或两套以上工作时,其备套工作时,应备用一套;两套或两套以上工作时,其备套工作时,应备用一套;两套或两套以上工作时,其备套工作时,应备用一套;两套或两套以上工作时,其备用量可按工作数量的用量可按工作数量的用量可按工作数量的用量可按工作数量的60606060计。由于目前泵的质量较好,厂家计。由于目前泵的质量较好,厂家计。由于目前泵的质量较好,厂家计。由于目前泵的质量较好,厂家维修及时,如果平时经常检修,备用套数不必太多。维修及时,如果平时经常检修,备用套数不必太多。维修及时,如果平时经常检修,备用套数不必太多。维修及时,如果平时经常检修,备用套数不必太多。8/30/2024中中国国煤

146、煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 5 5 5 5 建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统建立地面永久抽放瓦斯系统 5.6.25.6.2条条条条 必须建立抽放系统监测装置必须建立抽放系统监测装置必须建立抽放系统监测装置必须建立抽放系统监测装置 将矿井抽放瓦斯系统应装设监控设备改为必须监测抽放将矿井抽放瓦斯系统应装设监控设备改为必须监测抽放将矿井抽放瓦斯系统应装设监控设备改为必须监测抽放将矿井抽放瓦斯系统应装设监控设备改为必须监测抽放管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数,管道中

147、的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数,管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数,管道中的瓦斯浓度、流量、负压、温度和一氧化碳等参数,同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。当出现抽放瓦斯浓度过低、同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。当出现抽放瓦斯浓度过低、同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。当出现抽放瓦斯浓度过低、同时监测抽放泵站内瓦斯泄漏等。当出现抽放瓦斯浓度过低、一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏等情况时,应能报警并使一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏等情况时,应能报警并使一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏等情况时,应能报警并使一氧化碳超限、泵站内有瓦斯泄漏等情况时,应能报警并使抽放泵主电源断电。抽放泵主

148、电源断电。抽放泵主电源断电。抽放泵主电源断电。8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 6 6 井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统 6.2 6.2 6.2 6.2 以往未考虑井移动抽放系统的设计,新规范提出抽放以往未考虑井移动抽放系统的设计,新规范提出抽放以往未考虑井移动抽放系统的设计,新规范提出抽放以往未考虑井移动抽放系统的设计,新规范提出抽放设计按地面永久抽放系统的相关内容进行。设计按地面永久抽放系统的相关内容进行。设计按地面永久抽放系统的相关内容进行。设计按地面永久抽放系统的相关内容进行。 8/30/2024中中国国

149、煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 6 6 6 6 井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统 移动泵的用途和适用范围主要体现在以下几个方面:移动泵的用途和适用范围主要体现在以下几个方面:1.1.不具备建立地面瓦斯抽放系统的矿井,如出现局部瓦斯涌出或局部不具备建立地面瓦斯抽放系统的矿井,如出现局部瓦斯涌出或局部煤与瓦斯突出区域。需要短期抽放瓦斯的地点,如有溶洞或岩缝瓦斯煤与瓦斯突出区域。需要短期抽放瓦斯的地点,如有溶洞或岩缝瓦斯喷出的矿井;喷出的矿井;2.2.有的矿井虽有地面抽放泵站

150、,但井下工作区偏远,无法实现有效抽有的矿井虽有地面抽放泵站,但井下工作区偏远,无法实现有效抽放,可利用移动泵站进行接力抽放;放,可利用移动泵站进行接力抽放;3.3.地方中小煤矿可采用移动泵站抽放,投资小,见效快,具有较好的地方中小煤矿可采用移动泵站抽放,投资小,见效快,具有较好的安全与经济效益;安全与经济效益;4.4.用于瓦斯科研试验,在建立地面瓦斯抽放泵站之前,用移动泵站进用于瓦斯科研试验,在建立地面瓦斯抽放泵站之前,用移动泵站进行井下试抽,由试验确定最佳抽放方法和抽放参数,为建立永久性地行井下试抽,由试验确定最佳抽放方法和抽放参数,为建立永久性地面泵站抽放系统提供可靠的依据,避免盲目投资造

151、成浪费。型号面泵站抽放系统提供可靠的依据,避免盲目投资造成浪费。型号 8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 地面永久系统与井下移动抽放系统的适用条件地面永久系统与井下移动抽放系统的适用条件地面永久系统与井下移动抽放系统的适用条件地面永久系统与井下移动抽放系统的适用条件 5.25.25.25.2条外条外条外条外应考虑:应考虑:应考虑:应考虑: 1 1 1 1、矿井总回风是否还有稀释能力,是否已接近超限?是局部还是全、矿井总回风是否还有稀释能力,是否已接近超限?是局部还是全、矿井总回风是否还有稀释能力

152、,是否已接近超限?是局部还是全、矿井总回风是否还有稀释能力,是否已接近超限?是局部还是全矿井。矿井。矿井。矿井。 2 2 2 2、抽放路线长度是否适合建地面永久系统?、抽放路线长度是否适合建地面永久系统?、抽放路线长度是否适合建地面永久系统?、抽放路线长度是否适合建地面永久系统? 3 3 3 3、井下接力泵站(区域性永久)系统。(二者的结合)、井下接力泵站(区域性永久)系统。(二者的结合)、井下接力泵站(区域性永久)系统。(二者的结合)、井下接力泵站(区域性永久)系统。(二者的结合) 移动抽放系统移动抽放系统移动抽放系统移动抽放系统 永久瓦斯抽放系统永久瓦斯抽放系统永久瓦斯抽放系统永久瓦斯抽放

153、系统 抽放量小抽放量小抽放量小抽放量小 抽放量大,供水、供电抽放量大,供水、供电抽放量大,供水、供电抽放量大,供水、供电 井下环境较差井下环境较差井下环境较差井下环境较差 方便、安全方便、安全方便、安全方便、安全 瓦斯排放到总回或采区回风瓦斯排放到总回或采区回风瓦斯排放到总回或采区回风瓦斯排放到总回或采区回风 瓦斯排放到地面瓦斯排放到地面瓦斯排放到地面瓦斯排放到地面 抽放管路短,阻力小,可移动抽放管路短,阻力小,可移动抽放管路短,阻力小,可移动抽放管路短,阻力小,可移动 抽放管路长、抽放管路长、抽放管路长、抽放管路长、 投资小投资小投资小投资小 ,建设速度快,建设速度快,建设速度快,建设速度快

154、 投资大,工期相对长投资大,工期相对长投资大,工期相对长投资大,工期相对长 小煤矿、大矿的局部小煤矿、大矿的局部小煤矿、大矿的局部小煤矿、大矿的局部 全矿瓦斯涌出量大、产量大的矿全矿瓦斯涌出量大、产量大的矿全矿瓦斯涌出量大、产量大的矿全矿瓦斯涌出量大、产量大的矿井井井井 8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 6 6 井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统 6.46.46.46.4条条条条,移移移移动动动动泵泵泵泵站站站站抽抽抽抽出出出出的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯

155、斯斯排排排排至至至至回回回回风风风风道道道道时时时时,在在在在抽抽抽抽放放放放管管管管路路路路出出出出口口口口处处处处必必必必须须须须采采采采取取取取安安安安全全全全措措措措施施施施,包包包包括括括括设设设设置置置置栅栅栅栅栏栏栏栏、悬悬悬悬挂挂挂挂警警警警戒戒戒戒牌牌牌牌。栅栅栅栅栏栏栏栏设设设设置置置置的的的的位位位位置置置置,上上上上风风风风侧侧侧侧为为为为管管管管路路路路出出出出口口口口外外外外推推推推5m5m5m5m,上上上上下下下下风风风风侧侧侧侧栅栅栅栅栏栏栏栏间间间间距距距距不不不不小小小小于于于于35m35m35m35m。两两两两栅栅栅栅栏栏栏栏间间间间禁禁禁禁止止止止人人人

156、人员员员员通通通通行行行行和和和和任任任任何何何何作作作作业业业业。移移移移动动动动抽抽抽抽放放放放泵泵泵泵站站站站排排排排到到到到巷巷巷巷道道道道内内内内的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯,其其其其浓浓浓浓度度度度必必必必须须须须在在在在30m30m30m30m以以以以内内内内被被被被混混混混合合合合到到到到煤煤煤煤矿矿矿矿安安安安全全全全规规规规程程程程允允允允许许许许的的的的限限限限度度度度以以以以内内内内。栅栅栅栅栏栏栏栏处处处处必必必必须须须须设设设设警警警警戒戒戒戒牌牌牌牌和和和和瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯监监监监测测测测装装装装置置置置,巷巷巷巷道道道道内内内内瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯浓浓浓浓度度度度超超超

157、超限限限限报报报报警警警警时时时时,应应应应断断断断电电电电、停停停停止止止止抽抽抽抽放放放放瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯、进进进进行行行行处处处处理理理理。监监监监测测测测传传传传感感感感器器器器的的的的位位位位置置置置设设设设在在在在栅栅栅栅栏栏栏栏外外外外1m1m1m1m以以以以内内内内。两两两两栅栅栅栅栏栏栏栏间间间间禁禁禁禁止止止止人人人人员员员员通通通通行行行行和和和和任任任任何何何何作作作作业业业业。将将将将原原原原瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯抽抽抽抽放放放放管管管管理理理理规规规规范范范范规规规规定定定定的的的的5m5m5m5m以以以以内内内内改改改改为为为为1m1m1m1m,因因因因为为为为这这这这

158、样样样样已已已已满满满满足足足足30m30m30m30m以以以以内内内内被被被被混混混混合合合合到到到到煤煤煤煤矿矿矿矿安安安安全全全全规规规规程程程程允允允允许的限度以内,将探头位置确定于较小范围内,便于执行。许的限度以内,将探头位置确定于较小范围内,便于执行。许的限度以内,将探头位置确定于较小范围内,便于执行。许的限度以内,将探头位置确定于较小范围内,便于执行。 8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心二、标准主要条款释疑和具体操作办法二、标准主要条款释疑和具体操作办法 6 6 井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统 8/

159、30/2024“煤矿瓦斯抽放规范煤矿瓦斯抽放规范” ”技术培训技术培训中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 6 6 井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统井下移动抽放瓦斯系统 6.56.56.56.5条条条条,新新新新增增增增了了了了井井井井下下下下移移移移动动动动瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯抽抽抽抽放放放放泵泵泵泵站站站站必必必必须须须须实实实实行行行行“ “三三三三专专专专” ”供供供供电电电电,原原原原规规规规范范范范没没没没有有有有明明明明确确确确井井井井下下下下移移移移动动动动抽抽抽抽放放放放泵泵泵泵站站站站的的的的供供供供电电电电,新新新新规规规规范范范范规规

160、规规定定定定井井井井下下下下移移移移动动动动瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯抽抽抽抽放放放放泵泵泵泵站站站站应应应应比比比比照照照照局局局局部部部部通通通通风风风风机机机机来来来来管管管管理理理理,即即即即专专专专用用用用变变变变压压压压器器器器、专用开关、专用线路。专用开关、专用线路。专用开关、专用线路。专用开关、专用线路。 8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 7 7 7 7 抽放瓦斯方法抽放瓦斯方法抽放瓦斯方法抽放瓦斯方法 抽放方法方面新规范作了较大的完善和补充,概述方法,抽放方法方面新规范作了较大的完善和补充,概述方法,抽放方法方面新规范作了较大的完善和补充,概述方法,抽

161、放方法方面新规范作了较大的完善和补充,概述方法,我国抽放方法发展经历四个发展阶段。我国抽放方法发展经历四个发展阶段。我国抽放方法发展经历四个发展阶段。我国抽放方法发展经历四个发展阶段。 瓦斯抽放方法本煤层抽放邻近层抽放采空区抽放上邻近层下邻近层预 抽边采边抽边掘边抽半封闭抽放全封闭抽放8/30/2024中中国国煤煤矿矿安安全全技技术术培培训训中中心心 7 7 抽放瓦斯方法抽放瓦斯方法抽放瓦斯方法抽放瓦斯方法 7.2.1 7.2.1 7.2.1 7.2.1 未卸压煤层本层预抽难易程度的划分未卸压煤层本层预抽难易程度的划分未卸压煤层本层预抽难易程度的划分未卸压煤层本层预抽难易程度的划分 容易抽放容

162、易抽放0.0031010可以抽放可以抽放0.003-0.050.003-0.0510-0.110-0.1较难抽放较难抽放0.050.050.110000t10000t4427.827.8表表2 2 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标指标8/30/2024四、必须达到的指标四、必须达到的指标 (6)(6)矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井绝对瓦斯涌出量矿井绝对瓦斯涌出量Q Q(m(m3 3/min)/min)矿井抽采率矿井抽采率(% %)风排瓦斯量风排瓦斯量(m(m3 3/min)/min)Q Q20202525151520

163、Q20Q4040353514 14 262640Q40Q8080404024 24 484880Q80Q160160454544 44 8888160Q160Q300300505080 80 150150300Q300Q5005005555135 135 225225Q500Q50060602002008/30/2024四、必须达到的指标四、必须达到的指标 (7 7)采掘工作面风速不得超过)采掘工作面风速不得超过4m/s4m/s,回风流回风流中瓦斯浓度不得超过中瓦斯浓度不得超过1%1%。 表表1 1、表、表2 2、表、表3 3指标制订考虑到指标制订考虑到现有技术的可行性。现有技术的可行性。即使

164、达到了规定指标,即使达到了规定指标,有些高瓦斯矿井的风排瓦斯量仍然非常大,有些高瓦斯矿井的风排瓦斯量仍然非常大,所以所以还需强调强化通风。还需强调强化通风。这一条实际上暗含这一条实际上暗含了取消了取消煤矿安全规程煤矿安全规程放限管理的规定,放限管理的规定,目的就是促使企业强化瓦斯抽采。目的就是促使企业强化瓦斯抽采。 8/30/2024五、指标的测定与计量方法五、指标的测定与计量方法 (1 1)瓦斯压力和瓦斯含量)瓦斯压力和瓦斯含量 按按AQ1047-2007AQ1047-2007规定测定瓦斯压力。规定测定瓦斯压力。 按按MT/T 77 MT/T 77 规定测定瓦斯含量。规定测定瓦斯含量。 瓦斯

165、压力与瓦斯含量的关系。瓦斯压力与瓦斯含量的关系。 8/30/2024五、指标的测定与计量方法五、指标的测定与计量方法 挥发份份6881212181826263535424250Wcr96644332222(2 2)煤的残存瓦斯含量)煤的残存瓦斯含量 煤的残存瓦斯含量按煤的残存瓦斯含量按 测算,而不按下表取。测算,而不按下表取。8/30/2024五、指标的测定与计量方法五、指标的测定与计量方法 (3 3)抽采率)抽采率 按按AQ 1025-2006AQ 1025-2006测定和计算绝对瓦斯测定和计算绝对瓦斯涌出量。涌出量。 工作面和矿井瓦斯抽采率计算时,计工作面和矿井瓦斯抽采率计算时,计算时间内

166、工作面或矿井范围内地面钻井、固定算时间内工作面或矿井范围内地面钻井、固定系统和移动系统抽出的瓦斯都可算作抽出量。系统和移动系统抽出的瓦斯都可算作抽出量。8/30/2024六、其它六、其它 矿井必须综合抽采瓦斯,并且提前矿井必须综合抽采瓦斯,并且提前3 35 5年制年制定抽采瓦斯规划,每年年底前编制下年度的抽采瓦定抽采瓦斯规划,每年年底前编制下年度的抽采瓦斯计划,以确保抽采瓦斯工作面的正常衔接,做到斯计划,以确保抽采瓦斯工作面的正常衔接,做到“抽、掘、采抽、掘、采”平衡。平衡。 低瓦斯矿井低瓦斯矿井新水平、新采区新水平、新采区应测定煤层原始应测定煤层原始瓦斯含量和压力,高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井瓦

167、斯含量和压力,高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个每个采区垂深每增加采区垂深每增加50m50m应测定煤层原始瓦斯含量和压应测定煤层原始瓦斯含量和压力。力。 8/30/2024六、其它六、其它 重点依靠企业自身监管,企业自身监管重点依靠企业自身监管,企业自身监管必须强化领导人的意识,正确处理瓦斯抽采必须强化领导人的意识,正确处理瓦斯抽采与煤炭生产的关系;与煤炭生产的关系; 政府监督监察部门重点监察规划、设计、政府监督监察部门重点监察规划、设计、工程、系统、抽采计量和数据、瓦斯超限、工程、系统、抽采计量和数据、瓦斯超限、通风等情况,并采取不定期抽查实际情况与通风等情况,并采取不定期抽查实际情况与相关资料的

168、符合程度。相关资料的符合程度。8/30/2024六、其它六、其它 瓦斯抽采瓦斯抽采标准主要界定在瓦斯抽采指标,标准主要界定在瓦斯抽采指标,没有涉及瓦斯利用与排放的相关内容。国务没有涉及瓦斯利用与排放的相关内容。国务院办公厅院办公厅“关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见采利用的若干意见”(国办发(国办发200620064747号)号) “七、限制企业直接向大气中排放煤层气,七、限制企业直接向大气中排放煤层气,环保总局要研究制订煤层气大气污染物排放环保总局要研究制订煤层气大气污染物排放的具体标准,并对超标准排放煤层气的企业的具体标准,并对超标准排放煤层气的企业依法实施处罚依法实施处罚”。8/30/2024报告完毕,谢谢!报告完毕,谢谢!8/30/2024

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