第六章矿井通风.docx

第六章矿井通风 本章培训与考核要点 了解矿井通风的基本任务； 掌握矿井空气中各种有害气体的来源、性质和危害，熟练掌握煤矿安全规程对井下空气中氧气及有害气体浓度的规定，熟练掌握煤矿安全规程对井下空气温度及采掘工作面风速的规定； 了解矿井通风方法、通风方式、通风网络和通风设施； 了解矿井反风、风速测定及通过井巷的风量计算； 熟练掌握掘进通风的方法、方式及管理措施。 第一节矿井空气 一、矿井空气概述 矿井空气，是指矿井井巷内气体的总称。它包括进入井下的新鲜空气和井下产生的有毒有害气体、浮尘。矿井空气的主要来源是地面空气，但地面空气进入井下以后，要发生一系列的物理变化和化学变化，因而矿井空气与地面空气的性质和成分均有较大差别，但其主要成分仍是氧气和氮气。 氧气是无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为1.105,是人呼吸的气体中不可缺少的，人体在静止状态下耗氧量为0.25L/min,在工作时耗氧盘为13L/min。当氧气浓度小于17时，呼吸困难，心跳加快；当氧气浓度小于15％时，无力进行劳动；当氧气浓度小于12％时，会有生命危险；当氧气浓度小于3％时，会立即死亡。氧能够助燃，易使多种元素氧化。煤矿安全规程规定采掘工作面进风流中氧气浓度不得低于20。 氮气是无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.97,微溶于水，不助燃，无毒。但是空气中氮气含量升高时，会使氧气含量相对降低，使缺氧区域人员窒息。井下空气中氮含量增加的主要原因是煤矿井下有机物的腐烂、爆破作业以及煤岩层中释放出氮气。 二、井下空气中常见的有毒有害气体及相应规定 井下空气中有毒有害气体种类很多，常见的主要有二氧化碳CO2、一氧化碳CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2、硫化氢H2S、甲烷CH4、氨气NH3、氢气Hz等。 1二氧化碳。二氧化碳是无色略带酸臭味的气体，不助燃也不能供人呼吸，略有毒性，易溶于水，对人体部分器官有刺激作用而增强人体呼吸。浓度过大，会使氧含量降低，引起缺氧窒息。比空气重，对空气的相对密度为1.52,多积存在巷道下部。 井下空气中二氧化碳的主要来源有煤、岩、坑木等物质的氧化，爆破工作，矿井火灾，瓦斯、煤尘燥炸，人的呼吸，从煤层、岩层中涌出等。煤矿安全规程规定，采掘工作面的进风流中二氧化碳浓度不得超过0.5；矿井总回风巷或一翼回风巷中二氧化碳浓度不得超过0.75；采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度都不得超过1.5。 2一氧化碳。一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体，对空气的相对密度为0.97,微溶于水，能燃烧，当浓度达到13～75％时能爆炸，有强烈的毒性。一氧化碳轻微中毒有头痛、心跳、耳鸣等病状；严重中毒会反应迟钝，失去行为能力，失去知觉，抽筋直至死亡。一氧化碳的主要来源是爆破作业，井下火灾，瓦斯煤尘爆炸。煤矿安全规程规定一氧化碳的最高允许浓度是0.0024。 3二氧化氮。二氧化氮是一种红棕色气体，对空气的相对密度为1.59，易溶于水而生成硝酸，有剧毒，对眼、鼻、呼吸道及肺有刺激作用，引起肺水肿。二氧化氮中毒会造成咳嗽、胸痛、声带痉挛、呕吐、腹泻、神经麻木，直至死亡。二氧化氮主要来源于井下爆破作业，煤矿安全规程规定二氧化氮的最高允许浓度是0.00025。 4二氧化硫。二氧化硫是一种无色气体，对空气的相对密度为2.2,易积聚于巷道底部，易溶于水，有强烈硫黄气味及酸味，有剧毒，能强烈刺激眼睛及呼吸道黏膜。矿井二氧化硫主要来源于含硫矿物的氧化、燃烧，在含硫矿体中爆破以及含硫矿层中涌出。煤矿安全规程规定的最高允许浓度是0.0005。 5硫化氢。硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，对空气的相对密度是1.19,易溶于水，有强烈毒性，强烈刺激眼睛及喉咙。中毒时感到头痛、呕吐乏力，严重时失去知觉，抽筋直至死亡。硫化氢具有燃爆性，空气中硫化氢浓度达到4.3,._,4.6％时遇火能爆炸。井下碗化氢主要来源是坑木等有机物腐烂和含硫矿物水化所产生；老空区积水中可能积存硫化氢，搅动时会放出；有些煤体中也会涌出硫化氢。煤矿安全规程规定硫化氢最高允许浓度是0.00066。 6瓦斯。瓦斯是煤矿中从煤岩层内涌出的各种气体的总称，它是煤的一种伴生气体，主要成分为甲烷C比）。瓦斯无色、无味、无臭，比空气轻，因此，它常积聚于巷道的顶部、独头上山巷道或冒落的高顶处。它微溶于水，不助燃也不供呼吸，无毒，但空气中瓦斯含蚊较大时，会使人因缺氧而窒息。纯瓦斯不燃烧也不爆炸，只有与适盎的空气混合后才有燃烧性和爆炸性。瓦斯爆炸的浓度界限为5--16。 三、防治矿井有害气体造成危害的主要措施 1加强通风。 加强通风是防止有害气体危害的最根本措施。利用新鲜空气将有害气体稀释到安全浓度以下并将有害气体排出工作面空间和矿井。 2加强瓦斯检查和监测。通过加强对矿井有害有毒气体的检查和监测，掌握有害气体的涌出规律和涌出状况，采取针对性措施及时处理积聚的有害气体。 3瓦斯抽采。对煤层中存在的大爱瓦斯，利用抽采系统预先抽采出来，使开采时工作空间的瓦斯浓度大大降低。对高瓦斯矿井抽采瓦斯是治本之策。 4加强个体防护。作业工人要熟悉避灾路线，掌握避灾法，正确使用个人防护用品。当发生火灾、瓦斯突出或爆炸等事故时，按规定正确佩戴自救器，按避灾路线迅速撤离。 5加强盲巷管理。废弃的巷道要及时封闭。在井下通风不良或不通风的巷道，往往积聚大量的有害气体。在上述地点应设置栅栏、示警标。人员如需进入，必须先检查有害气体的浓度，在确认安全后方可进入。 6喷雾洒水降低有害气体含量。在生产过程中，爆破作业产生大量的炮烟等有害气体，通过喷雾洒水的办法可以有效降低炮烟的浓度。 四、矿井气候条件及相应规定 矿井气候条件，是指矿井空气的温度、湿度和风速的综合效应。 1.矿井空气的温度 空气的温度是影响矿井气候条件的主要因素。气温过高，影响人体散热，破坏身体热平衡，使人感到不适；气温过低，人体散热过多，容易引起感冒，严重时引起井筒结冰，造成事故。 煤矿安全规程规定，进风井口以下的空气温度（干球温度，下同）必须在2“C以上。 当采掘工作面空气温度超过26C、机电设备硐室超过30C时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。当采掘工作面的空气温度超过30C、机电设备硐室超过34C时，必须停止作业。 新建、改扩建矿井设计时，必须进行矿井风温预测计算，超温地点必须有降温设施。 2.矿井空气的湿度 空气湿度，是指空气中所含的水蒸气噩，即空气的潮湿程度。空气的潮湿程度一般用”相对湿度”来表示。相对湿度，是指每立方米空气中实际含有的水蒸气量和同一温度下的饱和水蒸气撒的百分比。对人体比较适宜的相对湿度为50,-J60。 3.井巷中的风速 在矿井井巷中，风流在单位时间内所流经的距离，称为井巷中的风速，简称风速。井巷中的风速大小直接影响人体的散热效果，同时也影响着矿井安全生产。井巷中的风速应符合煤矿安全规程的规定（见表6-1。 表6-1井巷中的允许风流速度 允许风速／m/s 井巷名称 无提升设备的风井和风硐 ,一，＿．＿_-__一． . 专为升降物料的井筒 .. 风桥..,. .. 升降人员和物料的井筒，主要进、回风巷 1.00 架线电机车巷道 ... 0.25 运输机巷，采区进、回风巷 0.25 采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷 I 0.15 掘进中的岩巷 2 -----,-，一一一一厂 0.15 其他通风行人巷道 ; , . 12 .. 10 _ .8.刁, 8I 8 , 6 4 飞 4 . 第二节矿井通风系统 一、矿井通风与矿并通风系统 （一）矿井通风及其基本任务 矿井通风是利用通风动力，将地面的新鲜空气，沿着由通风设施确定的通风路线不断地进人井下各采掘工作面、机电硐室、爆炸物品库以及其他用风地点，以满足生产用风的需要，同时将用过的污浊空气（污风）不断地排出地面。这种向矿井井下连续不断地输人新鲜空气并排出污浊空气的通风过程称为矿井通风。 矿井通风的基本任务是 1向井下各用风场所连续不断地供给新鲜空气。 2把井下的有毒有害气体和矿尘冲淡开稀释到安全浓度以下，排除井下各种有害气体和矿尘。 3创造适宜的井下气候条件，提供良好的生产环境，以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备安全运转，进而提高劳动生产率。 4增强矿井的抗灾能力，保证矿工身心健康和安全生产。 （二）矿井通风系统及其基本要求 1.矿井通风系统 矿井通风系统，是指矿井通风方式、通风方法、通风网络和通风设施的总称。它包括从进风到回风的全部路线。安全可靠的通风系统是矿井的安全保证。 2.矿井通风系统的基本要求 1进风井口必须布置在粉尘、有害和高温气体不能侵人的地方。已布置在粉尘、有害和高温气体能侵入的地点的，应当制定安全措施。 2箕斗提升井或者装有带式输送机的井筒兼作风井使用时，必须遵守下列规定 ①生产矿井现有箕斗提升井兼作回风井时，井上下装、卸载装置和井塔（架）必须有防尘和封闭措施，其漏风率不得超过15。装有带式输送机的井筒兼作回风井时，井筒中的风速不得超过6m/s,且必须装设甲烷断电仪。 ②箕斗提升井或者装有带式输送机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s,并有防尘措施。装有带式输送机的井筒中必须装设自动报警灭火装置、敷设消防管路。 3矿井必须采用机械通风。主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部涌风率在无提升设备时不得超过5，有提升设备时不得超过15。 4矿井开拓新水平和准备新采区的回风，必须引人总回风巷或者主要回风巷中。生产水平和采（盘）区必须实行分区通风。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。 二、矿井通风方法 根据风流获得动力的来源不同，矿井通风的方法可分为自然通风和机械通风。根据矿井通风压力状态分为正压通风和负压通风。 （一）自然通风 利用自然因素产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法称为自然通风。自然风压的大小和风流方向主要受地面空气温度变化、高差、井口的风速等影响。其实质是进、回风井的空气密度差引起的空气流动。 采用机械通风的矿井，自然风压也是始终存在的，并在各个时期内影响着矿井通风工作。对于自然风压较大的深井，自然风压对矿井通风起着重要作用，而且它在冬、夏两季内可能会出现风流的反向，这在通风管理工作中应予以充分重视，特别是对高瓦斯矿井更应注意。 （二）机械通风 利用通风机运转产生的通风动力，致使空气在井下巷道中流动的通风方法称为机械通风。煤矿安全规程规定矿井必须使用机械通风。根据通风机的工作方式不同，机械通风可分为压人式通风（正压通风）、抽出式通风（负压通风）和混合式通风三种。 1.压入式通风 压入式通风，是将矿井主要通风机安设在地面，以压风方式向矿井内供风，使整个通风系统在压入式主要通风机作用下，形成高于当地大气压力的正压通风。因此，在进风侧空气压力较大、风流集中的条件下，将新鲜空气送往各处。在压入式通风矿井中，进风井口需安设通风设施，这对运输、行人等都不方便，不易管理和控制，且井底车场及进风井口漏风大。回风侧空气压力较低，分支风路较多，污浊空气不易集中迅速排出井外。在煤矿中还需考虑到，若矿井主要通风机一旦因故停止运转时，井下气压将降低，这会使采空区或封闭区内瓦斯涌出童增加，对安全不利。因此，一般在瓦斯矿井中很少采用压入式通风。但在矿井浅部开采时，由于地表有塌陷出现裂缝与井下沟通，为避免从地面吸入空气或从老空内吸入有害气体，可在开采第一阶段时采用压人式通风；在开采以下各阶段时，再改为抽出式通风。 2.抽出式通风 抽出式通风，是将矿井主要通风机安设在地面，向外抽出井下空气，形成低于当地大气压力的负压通风。由于通风阻力的影响使回风侧处于高负压区，而进风侧处于低负压区，在这种情况下，回风流不易向他处乱窜，可以集中而迅速地流人回风系统排出井外。此外，在抽出式通风中，进风井口不安设通风设施，不妨碍运输、行入，管理简便又控制可靠，对于瓦斯矿井和有自然发火危险的矿井来讲是有利的。在抽出式矿井中，主要通风机一旦停止运转，则矿内空气必然要恢复到当地的大气压力，由于压力增高，一定时间内采空区及封闭区中瓦斯等有害气体不易涌出。因此，煤矿一般多采用抽出式通风。 3.混合式通风 混合式通风，是将地面新鲜空气由压入式主要通风机送往井下，污浊空气由抽出式主要通风机排出井外。这种通风方法使矿井通风系统大部分都处于较高的压力状况，进、回风集中，易按指定路线流动，湘风少，不易受自然风压影响。但这种通风方法所需通风设备多，动力消耗也大。当用风地点与地表塌陷区沟通、漏风大时，可以用抽压混合式通风来平衡矿内外压力，控制涌风。但在煤矿中一般很少使用抽压混合式的通风方法。 三、矿井通风方式 按照进、回风井之间在井田内的位置关系，通风方式可分为中央式、对角式及混合式三种基本形式。 ｛一）中央式 中央式，是指进、回风井大致位于井田走向中央的通风方式。根据进、回风井在井田倾斜方向的位置不同又可分为中央并列式和中央分列式（中央边界式）两种。 1．中央并列式 中央并列式，是指进、物回风井均布置在井田中央的通风方式，如图6-1所示。 图6-1中央并列式通风系统示意图 2.中央分列式 中央分列式（边界式），是指进、回风井虽布置在井田走向中央，但在倾斜方向有一定距离，回风井通常位于井田浅部边界，如图6-2所示。 图6-2中央分列式通风系统示意图 利用中央式通风，通风线路长、阻力大、漏风大，易引起采空区自燃。但建井期限短，井简延深时通风方便，通风管理工作简单，易于全矿反风。适用于煤层倾角大、埋藏深、井田范围不大的矿井。 （二）对角式 根据回风井服务范围的不同，对角式通风又可分为两翼对角式和分区对角式两种。 1.两翼对角式 两翼对角式，是指进风井位于井田中央，两翼各布置一个回风井，如图6-3所示。 图6-3两翼对角式通风系统示意图 2.分区对角式 分区对角式，是指进风井大致位于井田中央，在每个采区各布置一个回风井，如图6-4所示。 图6-4分区对角式通风系统示意图 与中央式相比，对角式通风出口多，风流单向流动、阻力小、漏风少，矿井风压稳定。但井筒多，建设周期长，．反风困难。一般适用于井田范围大、所需风量大、煤炭易自燃、煤层埋藏浅的矿井。 （三）混合式 混合式，是指由上述多种方式混合而形成的通风方式。其特点是风井数量多，通风能力大，布置灵活，风网结构复杂，风流不够稳定。适用于井田范围大、产噩大、自然发火倾向严重、瓦斯涌出量大的矿井。 选择矿井通风方式的基本原则是根据煤层赋存条件、煤层埋藏深度、井田面积、走向长度、地形条件及矿井瓦斯等级和煤层的自燃性等因素，在保证安全上可靠、经济上合理和技术上可行的基础上，经过比较而定。 四、矿井通风网络 矿井通风系统的井巷连接关系一般比较复杂，为了便于分析通风系统中各井巷间的连接关系及特点，把矿井或采区中风流分岔、汇合线路的结构形式和控制风流的通风构筑物，通常用不按比例不反映空间关系的单线条来表示通风系统的示意图称为通风网络图。通风网络的连接形式有串联网络、并联网络和角联网络三种。 1.串联网络，. 若前一井巷的出风端和下一井巷的进风端相接，这样的通风网．络称为串联网络。串联网络的特点是所串联的井巷越多，通风阻力越大；若进风侧发生灾害将影响到回风侧；各段巷道中的风量等于串联风路风量，总风量不能随意变更；被串风路中空气的卫生条件差。 2.并联网络 若两条或两条以上的通风井巷的进风端是在同一点分开，它们的出风端又是在同一点汇合，这样的通风网络称为并联网络。其特点是并联的通风井巷越多，各井巷分得的风薰也越少，通风阻力也越小；并联网络的总风量等于各条风路分量之和；各井巷互不干扰，安全性好，空气的卫生条件好。 3.角联网络 在两条分路组成的并联系统中，若有1条或1条以上的井巷横跨于两个并联巷道上构成的系统称为角联系统，其网络图称为角联网络。横跨于并联分路上的井巷称为对角巷或对角风路，若仅有一条对角风路的角联网络，称为简单角联网络；若有2条或2条以上的对角风路的角联网络，称为复杂角联网络。角联网络的特点是角联网络中的边缘风路的风流方向是稳定的，而在对角风路中的风流方向不稳定，它在边缘风路的阻力影响下可能正向、可能反向，也可能无风。由于这个特点，在有瓦斯涌出的地点将会给通风管理工作带来不少困难和麻烦。在矿井设计中，应尽量避免出现角联网络。 五、采区通风系统 采区通风系统，是指矿井风流经主要进风巷进入采区，流经采区进风巷道，清洗采掘工作面、硐室和其他用风巷道后，沿采区回风巷道排至矿井主要回风巷的整个网络。 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特殊要求。在确定采区通风系统时，必须遵守安全、经济、技术合理等原则。 （一）采区通风系统的基本要求 生产水平和采（盘）区必须实行分区通风。 1准备采区，必须在采区构成通风系统后，方可开掘其他巷道；采用倾斜长壁布置的，大巷必须至少超前2个区段并构成通风系统后，方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在采（盘）区构成完整的通风、．排水系统后；．方可回采。 （2高瓦斯、突出矿井的每个采（盘）区和开采容易自燃煤层的采．（盘）区，必须设置至少1条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采（盘）区，必须设置1条专用回风巷。 3采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。 4突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。 5采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。 6采空区必须及时封闭；必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束后45天内，必须在所有与已采区相连通的巷道中设置防火墙，全部封闭采区。 7控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设施必须可靠。开采突出煤层时，工作面回风侧不应设置风窗。 8矿井必须采用机械通风。 9井下爆炸物品库必须有独立的通风系统，回风风流必须直接引人矿井的总回风巷或主要回风巷中。 10井下充电室必须有独立的通风系统，回风风流应引入回风巷。 11井下机电设备硐室必须设在进风风流中；该硐室采用扩散通风的，其深度不得超过6m、人口宽度不得小于1.5m,并且无瓦｀斯涌出。井下个别机电设备设在回风流中的，必须安装甲烷传感器并具备甲烷超限断电功能。采区变电所必须有独立的通风系统。 （二）壁式采煤工作面通风系统的类型 回采区段的通风系统是由工作面的进风巷、回风巷和工作面组成的。当矿井采用走向长壁后退式采煤法时，回采区段的通风系统有U形、Z形、H形、Y形、W形和双Z形等形式，如图6-5所示。 图6-5长壁采煤工作面进、回风巷的布置形式 采区内各采掘工作面均应采用独立通风。若工作面之间不能形成独立通风，经报批后，可以采用串联通风，但必须符合煤矿安全规程的有关规定。 煤矿安全规程一百五十条规定采、掘工作面应当实行独立通风，严禁2个采煤工作面之间串联通风。同一采区内1个采煤工作面与其相连接的1个掘进工作面、相邻的2个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或者采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道，布置独立通风有困难时，其回风可以串人采煤工作面，但必须制定安全措施，且串联通风的次数不得超过1次；构成独立通风系统后，必须立即改为独立通风。对于本条规定的串联通风，必须在进入被串联工作面的巷道中装设甲烷传感器，且甲烷和二氧化碳浓度都不得超过0.5，其他有害气体浓度都应当符合本规程第一百三十五条的要求。开采有瓦斯喷出、有突出危险的煤层或者在距离突出煤层垂距小于10m的区域掘进施工时，严禁任何2个工作面之间串联通风。 （三）上行通风与下行通风 1.上行通风 当采煤工作面的进风巷水平低于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由下向上流动，这样的通风方式称为上行通风。 2.下行通风 当采煤工作面的进风巷水平高于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由上向下流动，这样的通风方式称为下行通风。 上行通风与下行通风各有优缺点，但普遍认为上行通风稍优于下行通风。因而煤矿安全规程第一百五十二条规定有突出危险的采煤工作面严禁采用下行通风。 （四）扩散通风与循环风 1.扩散通风 扩散通风，是指利用空气中分子的自然扩散运动，对局部地点进行通风的方式。由于扩散通风没有动力装置，而空气分子的扩散运动范围是相当有限的，在正常情况下很难达到规程的要求，所以对扩散通风只允许有选择地使用。 煤矿安全规程第一百六十八条规定采用扩散通风的硐室，其深度不得超过6m、入口宽度不得小于1.5m,并且无瓦斯涌出。 2.循环风 某一用风地点部分或全部回风再进人同一地点进风流中的现象称为循环风。循环风一般发生在局部通风过程中，由于局部地点的 风流反复返回同一局部地点，有毒有害气体和粉尘浓度越来越大，不仅使作业环境越来越恶化，同时也会由于风流中瓦斯浓度不断增加，引起瓦斯事故。 为了防止出现循环风，煤矿安全规程第一百六十四条规定压入式局部通风机和启动装置安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m;全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第一百三十六条的要求。 （五）巷道贯通时通风系统的调整在掘进巷道贯通时，存在的事故隐患多，引起的事故也多，因此必须遵守第一百四十三条的规定。 1.贯通前 掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距50m前、其他巷道在相距20m前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。此时，地质部门应做好地质测量工作，掌握好贯通巷道附近的地质构造、顶底板岩性和水文地质等情况；通风部门做好正常的通风工作，并做好贯通后通风系统调整的准备工作，预计贯通后的风流方向、风量和瓦斯量的变化情况，明确调整风流设施的布置和要求。 2.贯通时 贯通时，必须由专人在现场统一指挥，停掘的工作面必须保持正常通风，设置栅栏及警标，经常检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须立即处理。掘进的工作面每次爆破前，必须派专人和瓦斯检查工共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度，瓦斯浓度超限时，必须先停止在掘工作面的工作，然后处理瓦斯，只有在2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1.0％以下时，掘进的工作面方可爆破。每次爆破前，2个工作面入口必须有专人警戒。 3. 贯通后 贯通后，必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，方可恢复工作。许多煤矿在贯通时，由于爆破打通对方的巷道，双方没有及时调整好通风系统，也没有很好地检查瓦斯，从而引起瓦斯爆炸事故。 六、矿井通风设施 在矿井正常生产中，为保证风流按设计的路线流动，在灾变时期仍能维持正常通风或便于风流调度，要在通风系统中设置一系列的构筑物，这些构筑物称为通风设施。通风设施按其作用可分为隔断风流、引导风流和调节控制风量的设施。煤矿井下常见的通风设施有风门、风桥、挡风墙（密闭）和调节风窗等。 1.风门 风门，是指可以使入员和车辆通过又能阻断风流的通风设施。风门分为普通风门和自动风门两类。普通风门利用人力开启，利用自重和风压差来实现自行关闭。自动风门利用机械转动、电动、气动和水动的原理来开启和关闭风门。在建有风门的巷道中，至少要有两道风门。在行人巷道中，两道风门间的距离不得小于5m;在行驶电机车的巷道中，两道风门的距离应大于1列车的长度，以防止列车通过时两道风门同时打开而造成风流短路。 2.挡风墙（密闭） 设置在需要隔断风流同时又不需要通车行人的巷道中的构筑物，称为挡风墙（密闭）。用它来封闭采空区、火区和废弃的旧巷区。密闭的构造按服务年限可分为临时密闭和永久密闭两类；按密闭的用途可分为通风密闭、防火密闭、防水密闭和防爆密闭。 3.风桥 在进风与回风平面相遇的地点，必须设置风桥，构成立体交叉风路，使进风与回风分开，互不相涩，如图6-6所示。按其服务年限和巷道中通过风盘大小的不同，风桥可分为绕道风桥、混凝土或料石风桥和铁筒式风桥。4.调节风窗在并联风路中，若一个风路中风盘需要增加，而另一风路的风量有余，则可在后一风路中安设调节风窗，并使风路中的风量按需供应，达到风量调节的目的。调节风窗就是在风门或风墙上方开一个面积可调的窗口，利用改变窗口的面积来调节风量。 图6-6风桥示意图 a绕道风桥;b混凝土风桥；（c铁简风桥 第三节矿井反风与测风 一、矿井反风 矿井反风，是矿井发生灾变时所采取的一项重要的控制风流的救灾措施。当井下发生火灾时，利用预设的反风设施，可改变火灾所产生的高温、有害气体的流动方向，限制火灾影响区域，安全撤出受灾害威胁人员。生产矿井的反风有全矿性反风和局部反风两种形式。 （一）全矿性反风 全矿性反风，是指使全矿井总进风、回风巷道及采区主要进风、回风巷道的风流全面反向的反风方式。当矿井进风井口附近、井筒、井底车场（包括井底车场主要硐室）及与井底车场直接相通的大巷（如中央石门、运输大巷）发生火灾时，应采用全矿性反风。全矿性反风主要通过反风道反风、反转反风和无反风道反风三种方法实现。 1.反风道反风 利用主要通风机设置的专用反风道和控制风门，使通风机的排风口与反风道相联，风流由风硐压人回风道，使风流方向反向，这种方法称为反风道反风。轴流式和离心式主要通风机都可以采用这种方法。该反风方法要求矿井建设时期就建立相应的反风装置，施工工程撮较大，矿井正常生产时有一定濡风，基建投资大，反风时使用设备多，实施反风工作比较复杂。 2.反转反凤 利用主要通风机反转，使风流反向的方法，称为反转反风。只有采用轴流式主要通风机，方可采用这种反风方法。此种反风方式建设费用小，反风方便，但反风风量较小。 3.无反风道反风 利用备用的主要通风机机体作为反风道，实现反风的方法，称为无反风道反风。该反风方式对装有备用通风机的可以采用。这种方法基建附加投资小，但反风时阻力大，反风不方便。同时，采用此种反风，必须保证反风后备用通风机能迅速恢复正常状态。 当矿井进行反风时，要注意井下采空区、密闭区多种有害气体的涌出情况及瓦斯涌出情况。 为确保每个生产矿井具备全矿性反风能力，煤矿安全规程第一百五十九条规定生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中的风流方向；当风流方向改变后，主要通风机供给风抵不应小于正常供风址的40。每季度至少检查1次反风设施，每年应进行1次反风演习；当矿井通风系统有较大变化时，应进行1次反风演习。 ｛二｝局部反风 在井下采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运转，通过调整采区内预设风门的开关状态，实现采区内部部分巷道风流反向，把火灾烟流直接引向回风巷道，防止火灾烟流侵入采煤工作面，威胁人员健康，影响正常生产。在进行采区设计时，应考虑布置局部反风系统，包括局部反风联络巷道和反风风门等设施，这些反风设施均应采用不燃性材料制作。每组风门均安设两道。 这些反风设施应在采区布置中提前设置，而且无人在附近工作时，应有远程控制装置，以免发生火灾时不能及时反风，或因火势大、温度高，救护人员无法接近风门。 二、矿井测风 矿井风盐一般用体积风噩表示，它等于井巷的断面积与通过井巷的平均风速的乘积。所以测量风盘时，需测量井巷的断面积和通过井巷的平均风速。 （一）测算风速和风量的目的 1检查各用风地点实际得到的风蜇是否满足设计要求。 2检查各井巷中的实际风速是否符合煤矿安全规程的规定。 3检查漏风情况。 测量风速、计算风量是矿井通风工作的基本操作技能之一，也是检查、分析、改善矿井通风工作的重要手段。 煤矿安全规程第一百四十条矿井必须建立测风制度，每10天至少进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。 （二）井巷断面上的风速分布 空气在井巷中流动时，由于空气的黏性和井巷壁面摩擦的影响，风速在井巷断面上的分布是不均匀的。一般来说，在巷道的轴心部分风速最大，而靠近巷道周壁风速最小。通常所说的井巷中的风速都是指某断面的平均风速。 （三）测风仪器 矿井使用的风速表有机械式风速表、电子式风速仪、风速传感器、压差计和皮托管。所有的测风仪器都必须经过计噩检定部门的计量检定，取得合格证后方可在煤矿中使用。 机械式风速表分为叶式风速表和杯式风速表。煤矿普遍使用的是叶式风速表。风速表按测量范围分为高速风速表，测定10m/s以上的风速；中速风速表，测定0.5-10m/s的风速；低速风速表，测定0.2“.J0.5m/s的风速。测定时可根据井巷风速的情况选择合适的风速表。 （四）测风方法 空气在井巷中流动时，风速在井巷断面上的分布是不均匀的，为了准确地测定井巷的平均风速，通常采用以下方法。 1.线路法和分格定点法 按风速表在井巷中移动的方式划分，测风方法可分为线路法和分格定点法。 1线路法。线路法是指风速表沿预定路线均匀地移动，在1min内匀速走完全部路程。风速表移动“线路”有多种形式，图6-7所示为其中的一种。 图6-7线路法测风图6-8分格定点法测风 2分格定点法。分格定点法是指将整个井巷断面划分为若干个大小相等的方格，使风速表在每格停留相等的时间，在1min内测完全部方格。图6-8所示为9点法。另外，还有3点法等。 2.侧身法和迎面法 按测风员的工作姿势，即测风员和井巷及风流的相对位置关系划分，测风方法可分为侧身法和迎面法。 1侧身法。侧身法是指测风员背向巷道壁站立，手持风速表，将手臂向风流垂直方向伸直进行测风的方法。 2迎面法。迎面法是指测风员面向风流方向，手持风速表，将手臂向正前方伸直进行测风的方法。 （五）测风注意事项 1风速表不能距人体太近，以免引起较大误差。 2风速表按预定路线移动时，速度要均匀。 3叶轮端面一定要与风流方向垂直，尤其在倾斜巷道测风时，更应注意这一点。 4在同一断面测风次数不应少于3次，每次测抵结果的误差不应超过5；否则必须重测。 5所使用的风速表应与测定的风速相适应；否则，将损坏风速表或测捡不准确，甚至吹不动叶轮。 6为了方便计算与减少误差，一般要在1min内刚好从移动路线的起点均匀移动到终点（或测完全部方格）。 7在有人或车辆通过时不要进行测风。 8为了测量的精确，风门开启或关闭时刻都不能测风。 9在大断面巷道测风时，为了精确测出通过巷道的平均风速，应使用测风杅。 （六）测风站及其要求 测风站就是定点测风的地点。为了准确地测定风速，测算井巷中通过的风盘，除了必须注重测量的操作方法、技巧外，还必须有比较规整、准确的巷道断面积。为此，在井下主要测风地点都要建立测风站。测风站的设置地点，应满足测定矿井总进风量、总回风量，以及各翼、各水平、各采区和采掘工作面进风抵、回风盘的需要。测风站必须符合以下要求 1测风站应设在支架齐全、没有漏风、断面变化不大的直线巷道中，测风站前后10m内不能有拐弯和障碍物。 2测风站本身长度不能小于4m“ 3测风站应挂有记录牌板，上面注明地点、编号、断面积、测风日期、平均风速、风量、温度、瓦斯浓度、二氧化碳浓度、测定人等内容。 测风站最好设在混凝土砌碹的巷道中，在水泥或木支架的巷道中可设置木板测风站。木板测风站的两帮和顶板应塞严填实，与巷道壁接触严密，使巷道内的全部风流都能从测风站内通过。如果需要在没有测风站的地点测风时，可以选择一段规整、断面变化不大的直线巷道作为简易临时测风站。 第四节掘进通风技术 一、掘进通风的方法及其方式 在矿井生产过程中，为了准备新水平、新采区和采煤工作面，都必须掘进大量的井巷。在掘进巷道时，为了供给人员呼吸新鲜空气稀释掘进工作面的瓦斯和矿尘，并创造良好的气候条件，必须对掘进工作面进行通风，这种通风称为局部通风或掘进通风。局部通风区域是煤矿事故的多发地点，据统计，矿井瓦斯爆炸中绝大多数的事故与局部通风有关。局部通风的方法有总风压通风、引射器 通风和局部通风机通风三种。 （一）总风压通风 矿井总风压通风，是指利用矿井主要通风机及自然风压借导风设备对掘进工作面通风的一种方法。它有3种布置方式，即利用纵向风障导风，如图6-9所示；利用风筒通风，如图6-10所示；利用平行巷道通风，如图6-11所示。图6-9纵向风障导风图6-10风筒导风 图6-11平行巷道通风 （二）引射器通风 引射器通风的原理是利用喷嘴喷出的高压流体（高压水或压气），在喷嘴射流的周围造成负压而吸入空气，并在混合管口内混合，将能量传递给被吸入的空气，使之具有通风压力，达到通风的目的，如图6-12所示。引射器通风一般都采用压入式。采用引射器通风的主要优点是无电气设备，无噪声，比较安全。若采用水力引射器通风，还能起到降温、降尘的作用。其缺点是供风篮小，需要水源或压气。故引射器通风适用于需要风量不大的短距离掘进通风。 图6-12引射器通风布笠方式1一风筒；2一一引射器；3一水管 矗 第六章矿井通风ll129 （三）局部通风机通风 局部通风机通风的布置方式可分为压入式、抽出式和混合式 三种。1.压入式通风 压人式通风的局部通风机和启动装置必须安装在距掘进巷道回风口10m以外的进风巷道中，局部通风机将新鲜空气经风筒压送到掘进工作面，而污风则由巷道排出，其布置如图6-13a所示。 abc 图6-13局部通风机布置图 a压人式；（b抽出式；（c混合式 压人式通风的风流从风筒末端以自由射流状态射向工作面，其风流的有效射程一般为78m，易于排出工作面的有害气体和矿尘，通风效果好；局部通风机安装在新鲜风流中，污浊空气不经过它，安全性较好；可使用柔性风筒，使用方便；风筒内空气压力高于风筒外巷道中的空气压力，漏出的新风对排除污风有一定作用。 其缺点是污风沿巷道排出，劳动环境的卫生条件差。 2.抽出式通风 抽出式通风的局部通风机安装在距掘进巷道口10m以外的回风流中，新鲜空气由巷道进人工作面，污风经风筒由局部通风机抽出，其布置如图6-13b所示。 由于采用抽出式通风，污风经风筒排出，保证了巷道中为新鲜空气，故劳动卫生条件较好。但风流的有效吸程较短，一般为34m,如风筒末端距工作面较远，有效吸程以外的风流将形成涡流停滞区，通风效果不良；污风通过通风机，安全性较差；不能使用柔性风筒。 3.混合式通风 混合式通风就是把上述两种通风方法同时使用。新风是利用压入式局部通风机和风筒压入工作面，而污风则由抽出式局部通风机和风筒排出。其布置如图6-13c所示。 混合式通风兼有压入式通风和抽出式通风的优点，但其缺点也很多，如设备多、能耗大、管理复杂，有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险。压人式通风是我国煤矿应用最广泛的一种局部通风机通风方式。 煤矿安全规程第一百六十三条规定掘进巷道必须采用矿井全风压通风或者局部通风机通风。 煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压人式，不得采用抽出式（压气、水力引射器不受此限）；如果采用混合式，必须制定安全措施。 瓦斯喷出区域和突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式。 二、掘进通风