由于福建煤矿的赋存条件及地质构造复杂等原因.ppt
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1、1郭玉森 教授,由于福建煤矿的赋存条件及地质构造复杂等原因,大部分的采煤工作面无法布置正规工作面,无法布置回风巷,只能采用局部通风。所以,在课堂上要适当补充有残采面情况下的通风系统方面的知识,以便学生毕业后能更快适应福建煤矿的特点。,第七章 矿井通风系统与通风设计,第七章 矿井通风系统与通风设计,2郭玉森 教授,第七章 矿井通风系统与通风设计,5、可控循环通风,4、矿井通风设计,3、通风构筑物及漏风,2、采区通风,1、矿井通风系统,本章主要内容,3郭玉森 教授,矿井通 风系统 的选择,类型 及其适 用条件,返回本章,第一节 矿井通风系统,4郭玉森 教授,矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空
2、气、排出污浊空气的通风网路、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 按进、回井在井田内的位置不同,通风系统可分为中央式、对角式、区域式及混合式。 1、中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置,又分为中央并列式和中央边界式(中央分列式)。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,5郭玉森 教授,2、对角式 1)两翼对角式 进风井大致位于井田走向的中央,两个回风井位于井田边界的两翼(沿倾斜方向的浅部),称为两翼对角式,如果只有一个回风井,且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,6郭玉森 教授,2)分
3、区对角式 进风井位于井田走向的中央,在各采区开掘一个不深的小回风井,无总回风巷。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,7郭玉森 教授,3、区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井,分别构成独立的通风系统。如图。 4、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如,中央分列与两翼对角混合式,中央并列与两翼对角混合式等等。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,8郭玉森 教授,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。 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
4、机因故停止运转时,井下风流的压力提高,比较安全。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,9郭玉森 教授,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。 3、压抽混合式 在入风井口设一风机作压入式工作,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。,第七章 矿井通风系统与通风设
5、计,返回本节,10郭玉森 教授,三、矿井通风系统的选择 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、煤层自燃倾向性等条件,在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下,通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,11郭玉森 教授,中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此,矿井初期宜优先采用。 有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井,应采用对角式或分区对角式通风; 当井田面积较大时,初期可采用中央通风,逐步过渡为对角式或分区对角式。 矿井通风方法一般采用抽出式
6、。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时,可采用压入式通风。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,12郭玉森 教授,工作面 通风 系统,上行风 与 下行风,进风上 山与回风 上山的 选择,第二节 采区通风系统,返回本章,13郭玉森 教授,采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 包括:采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。 一、采区通风系统的基本要求 1、每一个采区, 都必须布置回风道,实行分区通风。 2、采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。 3、煤层倾角大于12的采煤工作面采用下行通风时,报矿总工程师
7、批准, 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。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,14郭玉森 教授,二、采区进风上山与回风上山的选择 上(下)山至少要有两条;对生产能力大的采区可有3条或4条上山。 1、轨道上山进风,运输机上山回风 2、运输机上山进风、轨道上山回风 比较:轨道上山进风,新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响,输送机上山进风,运输过程中所释放的瓦斯,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。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,15郭玉森 教授,三、采煤工作面上行风与下行风 上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系
8、而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时,采煤工作面的风流沿倾斜向上流动,称上行通风,否则是下行通风。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,16郭玉森 教授,优缺点: 、下行风的方向与瓦斯自然流向相反,二者易于混合且不易出现瓦斯分层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。 、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。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,17郭玉森 教授,四、工作面通风系统 1、U型与Z型通风系统 2、Y型、W型及双Z型通风系统 3、H型通风系统,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,18郭玉森 教
9、授,通风 构筑物,第三节 通风构筑物及漏风,返回本章,19郭玉森 教授,矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置,以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置,统称为通风构筑物。 一、通风构筑物 分为两大类:一类是通过风流的通风构筑物,如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗;另一类是隔断风流的通风构筑物,如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,20郭玉森 教授,1、风门 按设地点:在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通车不多的地方,可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上,则应构筑自动
10、风门。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,21郭玉森 教授,设置风门的要求: (1)每组风门不少于两道,通车风门间距不小于一列车长度,行人风门间距不小于5m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门,其数量不少于两道; (2)风门能自动关闭;通车风门实现自动化,矿井总回风和采区回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);,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,22郭玉森 教授,(3)门框要包边沿口,有垫衬,四周接触严密,门扇平整不漏风,门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜80至85; (4)风门墙垛要用不燃材料建筑,厚度不小于0.5m,严密不漏风;墙垛周边
11、要掏槽,见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整,无裂缝、重缝和空缝; (5)风门水沟要设反水池或挡风帘,通车风门要设底坎,电管路孔要堵严;风门前后各5m内巷道支护良好,无杂物、积水、淤泥。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,23郭玉森 教授,2、风桥 当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时,为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。 1)绕道式风桥 开凿在岩石里,最坚固耐用,漏风少。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,24郭玉森 教授,2)混凝土风桥 结构紧凑,比较坚固。 3)铁筒风桥 可在次要风路中使用。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,25郭玉森 教授
12、,3、密闭 密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类: 1)临时密闭,常用木板、木段等修筑,并用黄泥、石灰抹面。 2)永久密闭,常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。,观察孔,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,26郭玉森 教授,4、导风板 应用以下几种导风板。 1)引风导风板 ; 2)降阻导风板; 3)汇流导风板,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,27郭玉森 教授,二、漏风及有效风量 1、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。 漏风:未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和
13、煤柱裂隙等通道直接流(渗)入回风道或排出地表的风量。 漏风的危害: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。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,28郭玉森 教授,2、漏风的分类及原因 1)漏风的分类 矿井漏风按其地点可分为:(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)漏风的原因 当有漏风通路存在,并在其两端有压差时,就可
14、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。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,29郭玉森 教授,3、矿井漏风率及有效风量率 1)矿井有效风量Qe 是指风流通过井下各工作地点实际风量总和。 2)矿井有效风量率:矿井有效风量率是矿井有效风量Qe与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于85%。 3)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。 4)矿井外部漏风率 指矿井外部漏风量QL与各台主要通风机风量总和之比。矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5,有提升设备时不得超过
15、15。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,30郭玉森 教授,4、减少漏风、提高有效风量 漏风风量与漏风通道两端的压差成正比,和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附近的风门的气密性,以减少漏风。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,31郭玉森 教授,第四节 矿井通风设计,返回本章,32郭玉森 教授,一、矿井通风设计的内容与要求 、矿井通风设计的内容 确定矿井通风系统; 矿井风量计算和风量分配; 矿井通风阻力计算; 选择通风设备; 概算矿井通风费用。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,33郭玉森 教授,、矿井通风设计的要求 将足够的新鲜空气有效地送到井
16、下工作场所,保证生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; 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; 通风系统的基建投资省,营运费用低、综合经济效益好。,第七章 矿井通风系统与通风设计,返回本节,34郭玉森 教授,二、优选矿井通风系统 1、矿井通风系统的要求 1)每一矿井必须有完整的独立通风系统。 2)进风井囗应按全年风向频率,必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。 3)箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井,如果兼作回风井使用,必须采取措施,满足安全的要求。,第七章 矿井通风系统与通
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