矿井通风系统与通风设计.doc

第七章矿井通风系统与通风设计
本章主要内容
1、矿井通风系统——-—类型、适应条件、主要通风机工作方式、安装地点、通风系统的选择
2、采区通风——--基本要求、进回风上山选择、采煤工作面通风系统
3、通风构筑物及漏风—-—-风门、风桥、密闭、导风板；矿井漏风、漏风率、有效风量率、减少漏风措施
4、矿井通风设计—--—内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择
5、可控循环通风
第一节矿井通风系统
矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、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)。
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.
2）分区对角式

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。
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。
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。
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。
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.
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。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。
第二节采区通风系统
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。
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.
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。
优缺点:
１、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.
２、上行风比下行风工作面的气温要高。
３、下行风比上行风所需要的机械风压要大；
４、下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。
四、工作面通风系统
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

第三节通风构筑物及漏风
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