礦井通風(fēng)百科
作者：佚名
2010-06-11 14:24
來源：不詳
煤礦井下為什么要進(jìn)行通風(fēng)？不進(jìn)行通風(fēng)不行嗎？經(jīng)過實(shí)踐證明，不進(jìn)行通風(fēng)是不行的。因?yàn)榫乱a(chǎn)就要有人，人沒有氧氣就不能生存。其次人們?cè)诰律a(chǎn)過程中不斷產(chǎn)生有毒有害氣體，如：一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、沼氣等，如果不排除這些氣體人們也無法生產(chǎn)。井下由于受地溫等因素的影響需要對(duì)井下惡劣氣候條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
礦井通風(fēng)-基本任務(wù)
（1）、供給井下足夠的新鮮空氣，滿足人員對(duì)氧氣的需要。
（2）、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵，保證安全生產(chǎn)。
（3）、調(diào)節(jié)井下氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
井下必須進(jìn)行通風(fēng)，不通風(fēng)就不能保證安全和維持生產(chǎn)。故礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，它在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。
礦井通風(fēng)-類型
礦井通風(fēng)系統(tǒng)由影響礦井安全生產(chǎn)的主要因素所決定。根據(jù)相關(guān)因素把礦井通風(fēng)系統(tǒng)劃分為不同類型。根據(jù)瓦斯、煤層自燃和高溫等影響礦井生產(chǎn)安全的主要因素對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求，為了便于管理、設(shè)計(jì)和檢查，把礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為一般型、降溫型、防火型、排放瓦斯型、防火及降溫型、排放瓦斯及降溫型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯與防火及降溫型幾種，依次為1-8八個(gè)等級(jí)。
向井下連續(xù)輸送新鮮空氣，稀釋并排出有毒、有害氣體和粉塵,調(diào)節(jié)礦內(nèi)小氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,保證礦工安全與健康，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。中國礦山安全條例與安全規(guī)程規(guī)定：向井下供給新鮮風(fēng)量一般每人不得少于4m3/min,在采掘工作面進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中,按體積計(jì)算,O2不得低于20％，CO2不得超過0.5％；此外對(duì)井下各處的空氣成分、風(fēng)速和氣溫，也都有相應(yīng)規(guī)定（見礦井熱害，礦內(nèi)空氣，礦塵，瓦斯）。
礦井通風(fēng)-工作方式
主要扇風(fēng)機(jī)工作方式，進(jìn)、回風(fēng)井的布置形式和通風(fēng)網(wǎng)路的總稱。它對(duì)全礦的通風(fēng)安全狀況具有全局性的影響，在擬定開拓系統(tǒng)時(shí)要一并考慮。中國已應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)方法有機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)。中國于17世紀(jì)就有利用自然通風(fēng)和處理瓦斯的記載(見《天工開物》)。產(chǎn)生礦井自然通風(fēng)的原因是礦井最低水平進(jìn)、回風(fēng)兩側(cè)靜止空氣柱單位面積上的壓力不同，其壓差即礦井自然風(fēng)壓,它主要由氣溫差引起。通常自然風(fēng)壓值較小,且不穩(wěn)定。機(jī)械通風(fēng)是目前中國礦井的主要通風(fēng)方法。日采1噸煤的煤礦供風(fēng)量達(dá) 1m3/min以上；年產(chǎn)萬噸礦石的金屬礦供風(fēng)量達(dá)1～2m3/s以上。
礦井通風(fēng)-礦井扇風(fēng)機(jī)分類
按工作范圍分三種：用于全礦井或礦井某翼（區(qū)）的，叫主要扇風(fēng)機(jī)，簡稱主扇；用于礦井某些分支風(fēng)路中調(diào)節(jié)風(fēng)量，幫助主扇工作的，叫輔助扇風(fēng)機(jī)，簡稱輔扇；用于礦井局部地區(qū)（主要是獨(dú)頭掘進(jìn)井巷）通風(fēng)的，叫局部扇風(fēng)機(jī)，簡稱局扇。
主扇分離心式和軸流式兩類：①離心式扇風(fēng)機(jī)，由動(dòng)輪，螺形機(jī)殼，吸風(fēng)管和擴(kuò)散器等組成，動(dòng)輪又由固定在輪軸上的輪轂和其上的葉片組成（圖1）。葉片分前傾式、徑向式和后傾式三種，礦用離心式主扇多用后傾式。當(dāng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣由吸風(fēng)管進(jìn)入動(dòng)輪的中心部分，折轉(zhuǎn)90·后,沿葉道甩入螺形機(jī)殼，再經(jīng)擴(kuò)散器流出。②軸流式扇風(fēng)機(jī)，由裝有葉片的動(dòng)輪、圓筒形機(jī)殼、集風(fēng)器、整流器、流線體和擴(kuò)散器等組成。為提高風(fēng)壓，有的可安置兩段動(dòng)輪。當(dāng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，翼形葉片帶動(dòng)空氣沿軸向流動(dòng)，經(jīng)擴(kuò)散器排出。軸流式扇風(fēng)機(jī)葉片，以一定的安裝角安設(shè)在動(dòng)輪上，調(diào)整安裝角可改變風(fēng)機(jī)性能。離心式扇風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，噪聲小，穩(wěn)定工作范圍大，但風(fēng)量調(diào)節(jié)不便，必須用反風(fēng)道反風(fēng)。軸流式扇風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)較緊湊，性能調(diào)節(jié)方便,調(diào)節(jié)范圍較大,可反轉(zhuǎn)反風(fēng)；但噪聲大，穩(wěn)定工作范圍小。
局扇也有軸流式和離心式兩類。前者體積小，使用安裝方便，便于串聯(lián)，應(yīng)用廣泛，但噪聲大。對(duì)旋式軸流局扇是由葉片扭曲方向相反的兩個(gè)動(dòng)輪構(gòu)成，分別由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相反，無整流葉片。這種局扇效率較高，噪聲較低。挖掘大斷面長巷和開鑿立井時(shí)，常用離心式局扇通風(fēng)。
主扇工作方式 有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種。①抽出式通風(fēng)。主扇安裝在回風(fēng)井口，自礦井向外抽風(fēng)，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于比當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高大氣壓低的負(fù)壓狀態(tài)，各作業(yè)地點(diǎn)的污風(fēng)向回風(fēng)道集中排出；缺點(diǎn)是當(dāng)?shù)孛嫠輩^(qū)分布較廣，并和采空區(qū)相溝通時(shí)，會(huì)把塌陷區(qū)積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)造成風(fēng)流短路，減少礦井有效風(fēng)量。②壓入式通風(fēng)。主扇安裝在進(jìn)風(fēng)井口，向礦井內(nèi)壓風(fēng)，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于比當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高大氣壓高的正壓狀態(tài)，一部分回風(fēng)能從塌陷區(qū)把有害氣體排到地面；缺點(diǎn)是須在進(jìn)風(fēng)段設(shè)置風(fēng)門，影響運(yùn)輸，漏風(fēng)較大，管理較難。③混合式通風(fēng)。進(jìn)、回風(fēng)井口都裝有主扇，向礦內(nèi)壓風(fēng)并向外抽風(fēng)。中國規(guī)定煤礦主扇必須安裝在地面；金屬礦的主扇可以安裝在地面，也可安裝在井下。
局部通風(fēng) 借主扇、局扇或引射器的風(fēng)壓，用風(fēng)筒、風(fēng)墻、風(fēng)障等引導(dǎo)風(fēng)流設(shè)備，將新鮮風(fēng)流導(dǎo)入作業(yè)地點(diǎn)，稀釋和排出污風(fēng)。主要用于井巷掘進(jìn)。用主扇風(fēng)壓進(jìn)行局部通風(fēng)的方法，稱全風(fēng)壓通風(fēng)，安全可靠，管理較方便，但要有足夠的風(fēng)壓。局扇通風(fēng)是常用的掘進(jìn)通風(fēng)方法，有壓入式、抽出式和混合式三種。引射器通風(fēng)是在風(fēng)筒內(nèi)每隔適當(dāng)距離裝設(shè)若干噴嘴，引入壓氣或高壓水，從噴嘴射出，推動(dòng)風(fēng)流。
瓦斯礦井中，局扇一旦停轉(zhuǎn)，巷道將聚集瓦斯。當(dāng)再啟動(dòng)電氣設(shè)備時(shí)，可能由于設(shè)備的防爆性能不好，產(chǎn)生火花，引起瓦斯爆炸。應(yīng)將局扇開關(guān)和其他電氣設(shè)備總開關(guān)閉鎖，做到停風(fēng)即停電；送風(fēng)排瓦斯后，才給其他設(shè)備送電。
輔扇通風(fēng) 在風(fēng)量不足的分支風(fēng)路中,安設(shè)輔扇,以提高風(fēng)壓。保證風(fēng)量。輔扇調(diào)節(jié)法機(jī)動(dòng)靈活，簡單易行，金屬礦中使用較多；但管理復(fù)雜。在瓦斯礦井中，必須慎重使用。輔扇通風(fēng)方式有帶風(fēng)墻和不帶風(fēng)墻兩種，后者適用于阻力較小的分支風(fēng)路。
進(jìn)、回風(fēng)井的布置形式 主要有中央式、對(duì)角式和混合式。中央式又分并列式和邊界式兩種（圖3）。前者進(jìn)、回風(fēng)井大致并列于井田走向的中央。后者進(jìn)風(fēng)井位于井田走向的中央，而回風(fēng)井則位于井田淺部邊界走向的中央。對(duì)角式的進(jìn)風(fēng)井位于井田的中央（或兩翼），回風(fēng)井在兩翼(或中央)；或進(jìn)、回風(fēng)井分別位于井田兩翼（圖4）?；旌鲜绞侵醒胧胶蛯?duì)角式的組合形式。
中央式一般基建費(fèi)用少,投產(chǎn)快，地面建筑集中,便于管理，井筒延深方便，但風(fēng)路長，漏風(fēng)大,風(fēng)阻大,電耗大。對(duì)角式風(fēng)路短，風(fēng)阻相對(duì)較小，電耗小，漏風(fēng)少。
礦井通風(fēng)-通風(fēng)網(wǎng)路
礦井中常用串聯(lián)、并聯(lián)和角聯(lián)三種基本聯(lián)接形式，構(gòu)成復(fù)雜的通風(fēng)網(wǎng)路。①串聯(lián)，數(shù)條風(fēng)路首尾相聯(lián)，無分支風(fēng)路；②并聯(lián)，數(shù)條風(fēng)路，有共同的分、合節(jié)點(diǎn)，中間無交叉風(fēng)路；③角聯(lián)，并聯(lián)風(fēng)路中間有若干聯(lián)絡(luò)風(fēng)路（對(duì)角風(fēng)路）。并聯(lián)網(wǎng)路的優(yōu)點(diǎn)是總風(fēng)阻小，各分支風(fēng)路獨(dú)立，風(fēng)量易調(diào)節(jié)，通風(fēng)效果好。角聯(lián)網(wǎng)路的對(duì)角風(fēng)路風(fēng)流不穩(wěn)定，不易控制。在實(shí)際工作中，應(yīng)盡量采用并聯(lián)網(wǎng)路。通風(fēng)網(wǎng)路中各風(fēng)路的風(fēng)量，依風(fēng)量、風(fēng)壓平衡定律和阻力定律而自然分配。這些風(fēng)流運(yùn)動(dòng)基本定律是解算通風(fēng)網(wǎng)路和調(diào)節(jié)風(fēng)量的理論依據(jù)。
礦井通風(fēng)-礦井風(fēng)量計(jì)算
根據(jù)礦井類型和規(guī)模不同，總風(fēng)量從每分鐘幾百至幾萬立方米不等，各國計(jì)算風(fēng)量都有各自的依據(jù)。中國礦井確定總風(fēng)量的根據(jù)是：人的額定風(fēng)量,CH4或CO2的涌出量(煤礦),炸藥使用量,排塵風(fēng)速,內(nèi)燃機(jī)馬力數(shù)(金屬礦)，并要保證作業(yè)地點(diǎn)有害氣體、風(fēng)速和氣溫符合安全規(guī)程的規(guī)定。在含鈾、釷的礦井，還應(yīng)保證井下空氣中氡及其子體的濃度符合規(guī)定。
井巷通風(fēng)阻力主要有摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是井巷周壁和風(fēng)流互相摩擦以及氣流微團(tuán)間的干擾和摩擦而產(chǎn)生的阻力。局部阻力是風(fēng)流流經(jīng)井巷某些局部地點(diǎn)，因斷面擴(kuò)大或縮小、轉(zhuǎn)彎、分岔和堆積物堵塞等，改變風(fēng)速、流向而產(chǎn)生的阻力。井巷的通風(fēng)阻力h,無論是摩擦阻力、局部阻力或二者兼有,一般均可用通式h＝RQ2表示,R是井巷風(fēng)阻(kgf.s2/m3),Q是風(fēng)量(m3/s)。一個(gè)礦井的總風(fēng)阻有時(shí)還用通風(fēng)等積孔來表示，即用一個(gè)和風(fēng)阻值相當(dāng)?shù)募傧肟椎拿娣eA(0.38/垨m2),來衡量礦井通風(fēng)的難易程度。
礦井反風(fēng) 當(dāng)進(jìn)風(fēng)井或井底車場(chǎng)及其附近發(fā)生火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸時(shí)，大量有害氣體隨風(fēng)流帶到各作業(yè)地點(diǎn)，危及人員安全。如能使風(fēng)流反向，即可避免這種危險(xiǎn)，故主扇均應(yīng)裝有反風(fēng)設(shè)施。方式有：①利用反風(fēng)道和改變反風(fēng)門位置反風(fēng)；②軸流式扇風(fēng)機(jī)還可用電動(dòng)機(jī)換相的方法，使扇風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)；③中國有的礦井用兩臺(tái)軸流式扇風(fēng)機(jī)并列，一臺(tái)備用，一臺(tái)作抽出式運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)改變反風(fēng)門的位置后，即從大氣吸入空氣，再經(jīng)另一臺(tái)扇風(fēng)機(jī)的機(jī)體送入井下。
礦井通風(fēng)-通風(fēng)安全檢測(cè)儀表
氣體的檢測(cè) 可在井下取氣樣，在化驗(yàn)室用氣體分析儀測(cè)定，也可在現(xiàn)場(chǎng)用檢定管直接測(cè)定。管內(nèi)裝有不同的化學(xué)指示劑，以檢測(cè)各種有害氣體。當(dāng)氣體通過檢定管后，根據(jù)指示劑變色的深淺或長度,確定氣體的濃度。檢測(cè)CH4可用光學(xué)、熱催化式或熱導(dǎo)式檢定器。光學(xué)甲烷檢定器根據(jù)光干涉原理制成，當(dāng)充入含CH4的空氣時(shí)，光程差隨其濃度變化,干涉條紋移動(dòng),位移量大小即表示CH4濃度。火焰安全燈是最早的CH4檢測(cè)工具。根據(jù)火焰長度變化,判定CH4濃度，測(cè)定范圍在4～5％以下。在玻璃燈罩上部有兩層金屬紗網(wǎng),當(dāng)CH4在燈內(nèi)燃燒或爆炸時(shí)，火焰不會(huì)竄出燈外；當(dāng)空氣缺氧時(shí)，燈即熄滅，可兼作測(cè)氧工具。
礦塵濃度和分散度的測(cè)定 ①礦塵濃度，中國用重量濃度(mg/m3)表示,用濾膜計(jì)重法測(cè)定。在抽氣機(jī)作用下,使一定體積的含塵空氣通過濾膜,礦塵被阻留于濾膜上，根據(jù)濾膜的增重和通過的空氣量計(jì)算礦塵濃度。各國還研制了多種快速測(cè)塵儀，如光電式、靜電式、光散射式、壓電晶體式和β射線式等，有的已被采用。②礦塵分散度，即粒度組成，分為重量分散度與數(shù)量分散度兩種。重量分散度多用沉降法測(cè)定；數(shù)量分散度可用顯微鏡觀測(cè)，也可用光電粒子計(jì)數(shù)器或粒譜儀測(cè)定。金屬礦山中普遍使用顯微鏡觀測(cè)。將采樣后的濾膜，放于瓷皿中，加少量醋酸丁酯溶劑，使濾膜溶解，塵粒均勻懸浮于溶液中，然后取一滴在載物玻璃片上制成樣品，在顯微鏡下按不同粒徑計(jì)算塵粒的數(shù)量。此外，中國最近已研制成長時(shí)間連續(xù)采樣的采樣器，可測(cè)定一個(gè)工班環(huán)境和個(gè)體接觸粉塵的平均濃度。測(cè)定礦塵中游離二氧化硅的含量，可用焦磷酸化學(xué)分析法等。
礦井通風(fēng)-風(fēng)速測(cè)量
主要用風(fēng)表測(cè)量。常用的有葉式風(fēng)表(圖5）和杯式風(fēng)表。前者測(cè)低速(0.1～5.0m/s)或中速(0.5～10m/s),后者測(cè)高速(1.0～20m/s)。當(dāng)風(fēng)流吹動(dòng)風(fēng)葉或風(fēng)杯時(shí)，帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使指針轉(zhuǎn)動(dòng)。在一定時(shí)間內(nèi)，風(fēng)表指針前后指示數(shù)之差，經(jīng)校正計(jì)算，即得風(fēng)速。還可利用熱效應(yīng)元件在風(fēng)流中的熱損耗來測(cè)量風(fēng)速，分熱線式、熱球式和熱敏電阻式三種，分別用金屬絲、熱電偶和熱敏電阻作熱效應(yīng)元件，可測(cè)微風(fēng)速。
礦井通風(fēng)-壓力測(cè)量
風(fēng)機(jī)房或硐室內(nèi)用水銀氣壓計(jì)測(cè)大氣壓。非固定地點(diǎn)的大氣壓用空盒氣壓計(jì)或精密氣壓計(jì)測(cè)量。測(cè)風(fēng)流的相對(duì)壓力或壓差可用皮托管和壓差計(jì)。根據(jù)測(cè)量范圍和所需精度分別選用 U型壓差計(jì)、單管傾斜壓差計(jì)或補(bǔ)償式微壓計(jì),后者用于精密測(cè)量（圖6），它有兩個(gè)盛水容器，由膠管連通，其一可沿測(cè)微螺桿上下移動(dòng)，另一有光反射觀測(cè)裝置，最小分度值為0.01mm H2O。
空氣溫度和相對(duì)濕度測(cè)量 可用普通溫度計(jì)測(cè)氣溫，用手搖濕度計(jì)或通風(fēng)濕度計(jì)測(cè)相對(duì)濕度。
礦井通風(fēng)-礦井通風(fēng)構(gòu)筑物
引導(dǎo)、遮斷風(fēng)流和控制風(fēng)量的設(shè)施，是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的重要設(shè)備。有：
風(fēng)橋 進(jìn)風(fēng)道和回風(fēng)道交叉處的構(gòu)筑物，隔開新風(fēng)流和回風(fēng)流。主要風(fēng)橋用磚、石、混凝土等構(gòu)筑，或?qū)ｉT開鑿繞道。
風(fēng)門 在既要隔斷風(fēng)流,又要行人或通車的地點(diǎn),需設(shè)置風(fēng)門。在行人通車比較頻繁的主要運(yùn)輸?shù)郎?，?yīng)設(shè)置自動(dòng)連鎖風(fēng)門,利用各種動(dòng)力,自動(dòng)開啟或關(guān)閉。中國的自動(dòng)風(fēng)門有撞桿式、電動(dòng)式、壓氣式、水壓式等。在需要調(diào)節(jié)風(fēng)量的風(fēng)道中，應(yīng)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，可改變風(fēng)窗面積，調(diào)節(jié)風(fēng)量。
風(fēng)墻 在不允許風(fēng)流通過，也不需行人通車的巷道，應(yīng)設(shè)置風(fēng)墻（密閉墻），遮斷風(fēng)流。永久性擋風(fēng)墻須用磚石、混凝土等構(gòu)筑。
風(fēng)障 在獨(dú)頭巷道中引導(dǎo)風(fēng)流的設(shè)施，是用磚、木板或帆布、塑料布等做成的縱向隔墻，將巷道隔成兩側(cè)，一側(cè)進(jìn)風(fēng)，一側(cè)回風(fēng)。
礦井通風(fēng)-發(fā)展趨勢(shì)
為加強(qiáng)通風(fēng)安全的技術(shù)管理，在礦井空氣成分、風(fēng)速及氣溫等條件的遙測(cè)和通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施的遙控等方面的研究，取得很大進(jìn)展。目前中國可從地面集中監(jiān)視井下各作業(yè)點(diǎn)的CH4濃度和風(fēng)速，當(dāng)某處CH4超過規(guī)定濃度時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警，并切斷電源。有的國家已研制成CH4、O2、CO、氣溫、風(fēng)速、風(fēng)壓等多參數(shù)遙測(cè)系統(tǒng),用電子計(jì)算機(jī)處理遙測(cè)數(shù)據(jù),還對(duì)主扇等設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行監(jiān)控。
關(guān)鍵詞：礦井百科
礦井通風(fēng)-基本任務(wù)
（1）、供給井下足夠的新鮮空氣，滿足人員對(duì)氧氣的需要。
（2）、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵，保證安全生產(chǎn)。
（3）、調(diào)節(jié)井下氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
井下必須進(jìn)行通風(fēng)，不通風(fēng)就不能保證安全和維持生產(chǎn)。故礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，它在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。
礦井通風(fēng)-類型
礦井通風(fēng)系統(tǒng)由影響礦井安全生產(chǎn)的主要因素所決定。根據(jù)相關(guān)因素把礦井通風(fēng)系統(tǒng)劃分為不同類型。根據(jù)瓦斯、煤層自燃和高溫等影響礦井生產(chǎn)安全的主要因素對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求，為了便于管理、設(shè)計(jì)和檢查，把礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為一般型、降溫型、防火型、排放瓦斯型、防火及降溫型、排放瓦斯及降溫型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯與防火及降溫型幾種，依次為1-8八個(gè)等級(jí)。
向井下連續(xù)輸送新鮮空氣，稀釋并排出有毒、有害氣體和粉塵,調(diào)節(jié)礦內(nèi)小氣候，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,保證礦工安全與健康，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。中國礦山安全條例與安全規(guī)程規(guī)定：向井下供給新鮮風(fēng)量一般每人不得少于4m3/min,在采掘工作面進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中,按體積計(jì)算,O2不得低于20％，CO2不得超過0.5％；此外對(duì)井下各處的空氣成分、風(fēng)速和氣溫，也都有相應(yīng)規(guī)定（見礦井熱害，礦內(nèi)空氣，礦塵，瓦斯）。
礦井通風(fēng)-工作方式
主要扇風(fēng)機(jī)工作方式，進(jìn)、回風(fēng)井的布置形式和通風(fēng)網(wǎng)路的總稱。它對(duì)全礦的通風(fēng)安全狀況具有全局性的影響，在擬定開拓系統(tǒng)時(shí)要一并考慮。中國已應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)方法有機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)。中國于17世紀(jì)就有利用自然通風(fēng)和處理瓦斯的記載(見《天工開物》)。產(chǎn)生礦井自然通風(fēng)的原因是礦井最低水平進(jìn)、回風(fēng)兩側(cè)靜止空氣柱單位面積上的壓力不同，其壓差即礦井自然風(fēng)壓,它主要由氣溫差引起。通常自然風(fēng)壓值較小,且不穩(wěn)定。機(jī)械通風(fēng)是目前中國礦井的主要通風(fēng)方法。日采1噸煤的煤礦供風(fēng)量達(dá) 1m3/min以上；年產(chǎn)萬噸礦石的金屬礦供風(fēng)量達(dá)1～2m3/s以上。
礦井通風(fēng)-礦井扇風(fēng)機(jī)分類
按工作范圍分三種：用于全礦井或礦井某翼（區(qū)）的，叫主要扇風(fēng)機(jī)，簡稱主扇；用于礦井某些分支風(fēng)路中調(diào)節(jié)風(fēng)量，幫助主扇工作的，叫輔助扇風(fēng)機(jī)，簡稱輔扇；用于礦井局部地區(qū)（主要是獨(dú)頭掘進(jìn)井巷）通風(fēng)的，叫局部扇風(fēng)機(jī)，簡稱局扇。
主扇分離心式和軸流式兩類：①離心式扇風(fēng)機(jī)，由動(dòng)輪，螺形機(jī)殼，吸風(fēng)管和擴(kuò)散器等組成，動(dòng)輪又由固定在輪軸上的輪轂和其上的葉片組成（圖1）。葉片分前傾式、徑向式和后傾式三種，礦用離心式主扇多用后傾式。當(dāng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣由吸風(fēng)管進(jìn)入動(dòng)輪的中心部分，折轉(zhuǎn)90·后,沿葉道甩入螺形機(jī)殼，再經(jīng)擴(kuò)散器流出。②軸流式扇風(fēng)機(jī)，由裝有葉片的動(dòng)輪、圓筒形機(jī)殼、集風(fēng)器、整流器、流線體和擴(kuò)散器等組成。為提高風(fēng)壓，有的可安置兩段動(dòng)輪。當(dāng)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，翼形葉片帶動(dòng)空氣沿軸向流動(dòng)，經(jīng)擴(kuò)散器排出。軸流式扇風(fēng)機(jī)葉片，以一定的安裝角安設(shè)在動(dòng)輪上，調(diào)整安裝角可改變風(fēng)機(jī)性能。離心式扇風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，噪聲小，穩(wěn)定工作范圍大，但風(fēng)量調(diào)節(jié)不便，必須用反風(fēng)道反風(fēng)。軸流式扇風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)較緊湊，性能調(diào)節(jié)方便,調(diào)節(jié)范圍較大,可反轉(zhuǎn)反風(fēng)；但噪聲大，穩(wěn)定工作范圍小。
局扇也有軸流式和離心式兩類。前者體積小，使用安裝方便，便于串聯(lián)，應(yīng)用廣泛，但噪聲大。對(duì)旋式軸流局扇是由葉片扭曲方向相反的兩個(gè)動(dòng)輪構(gòu)成，分別由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相反，無整流葉片。這種局扇效率較高，噪聲較低。挖掘大斷面長巷和開鑿立井時(shí)，常用離心式局扇通風(fēng)。
主扇工作方式 有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種。①抽出式通風(fēng)。主扇安裝在回風(fēng)井口，自礦井向外抽風(fēng)，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于比當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高大氣壓低的負(fù)壓狀態(tài)，各作業(yè)地點(diǎn)的污風(fēng)向回風(fēng)道集中排出；缺點(diǎn)是當(dāng)?shù)孛嫠輩^(qū)分布較廣，并和采空區(qū)相溝通時(shí)，會(huì)把塌陷區(qū)積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)造成風(fēng)流短路，減少礦井有效風(fēng)量。②壓入式通風(fēng)。主扇安裝在進(jìn)風(fēng)井口，向礦井內(nèi)壓風(fēng)，使整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于比當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高大氣壓高的正壓狀態(tài)，一部分回風(fēng)能從塌陷區(qū)把有害氣體排到地面；缺點(diǎn)是須在進(jìn)風(fēng)段設(shè)置風(fēng)門，影響運(yùn)輸，漏風(fēng)較大，管理較難。③混合式通風(fēng)。進(jìn)、回風(fēng)井口都裝有主扇，向礦內(nèi)壓風(fēng)并向外抽風(fēng)。中國規(guī)定煤礦主扇必須安裝在地面；金屬礦的主扇可以安裝在地面，也可安裝在井下。
局部通風(fēng) 借主扇、局扇或引射器的風(fēng)壓，用風(fēng)筒、風(fēng)墻、風(fēng)障等引導(dǎo)風(fēng)流設(shè)備，將新鮮風(fēng)流導(dǎo)入作業(yè)地點(diǎn)，稀釋和排出污風(fēng)。主要用于井巷掘進(jìn)。用主扇風(fēng)壓進(jìn)行局部通風(fēng)的方法，稱全風(fēng)壓通風(fēng)，安全可靠，管理較方便，但要有足夠的風(fēng)壓。局扇通風(fēng)是常用的掘進(jìn)通風(fēng)方法，有壓入式、抽出式和混合式三種。引射器通風(fēng)是在風(fēng)筒內(nèi)每隔適當(dāng)距離裝設(shè)若干噴嘴，引入壓氣或高壓水，從噴嘴射出，推動(dòng)風(fēng)流。
瓦斯礦井中，局扇一旦停轉(zhuǎn)，巷道將聚集瓦斯。當(dāng)再啟動(dòng)電氣設(shè)備時(shí)，可能由于設(shè)備的防爆性能不好，產(chǎn)生火花，引起瓦斯爆炸。應(yīng)將局扇開關(guān)和其他電氣設(shè)備總開關(guān)閉鎖，做到停風(fēng)即停電；送風(fēng)排瓦斯后，才給其他設(shè)備送電。
輔扇通風(fēng) 在風(fēng)量不足的分支風(fēng)路中,安設(shè)輔扇,以提高風(fēng)壓。保證風(fēng)量。輔扇調(diào)節(jié)法機(jī)動(dòng)靈活，簡單易行，金屬礦中使用較多；但管理復(fù)雜。在瓦斯礦井中，必須慎重使用。輔扇通風(fēng)方式有帶風(fēng)墻和不帶風(fēng)墻兩種，后者適用于阻力較小的分支風(fēng)路。
進(jìn)、回風(fēng)井的布置形式 主要有中央式、對(duì)角式和混合式。中央式又分并列式和邊界式兩種（圖3）。前者進(jìn)、回風(fēng)井大致并列于井田走向的中央。后者進(jìn)風(fēng)井位于井田走向的中央，而回風(fēng)井則位于井田淺部邊界走向的中央。對(duì)角式的進(jìn)風(fēng)井位于井田的中央（或兩翼），回風(fēng)井在兩翼(或中央)；或進(jìn)、回風(fēng)井分別位于井田兩翼（圖4）?；旌鲜绞侵醒胧胶蛯?duì)角式的組合形式。
中央式一般基建費(fèi)用少,投產(chǎn)快，地面建筑集中,便于管理，井筒延深方便，但風(fēng)路長，漏風(fēng)大,風(fēng)阻大,電耗大。對(duì)角式風(fēng)路短，風(fēng)阻相對(duì)較小，電耗小，漏風(fēng)少。
礦井通風(fēng)-通風(fēng)網(wǎng)路
礦井中常用串聯(lián)、并聯(lián)和角聯(lián)三種基本聯(lián)接形式，構(gòu)成復(fù)雜的通風(fēng)網(wǎng)路。①串聯(lián)，數(shù)條風(fēng)路首尾相聯(lián)，無分支風(fēng)路；②并聯(lián)，數(shù)條風(fēng)路，有共同的分、合節(jié)點(diǎn)，中間無交叉風(fēng)路；③角聯(lián)，并聯(lián)風(fēng)路中間有若干聯(lián)絡(luò)風(fēng)路（對(duì)角風(fēng)路）。并聯(lián)網(wǎng)路的優(yōu)點(diǎn)是總風(fēng)阻小，各分支風(fēng)路獨(dú)立，風(fēng)量易調(diào)節(jié)，通風(fēng)效果好。角聯(lián)網(wǎng)路的對(duì)角風(fēng)路風(fēng)流不穩(wěn)定，不易控制。在實(shí)際工作中，應(yīng)盡量采用并聯(lián)網(wǎng)路。通風(fēng)網(wǎng)路中各風(fēng)路的風(fēng)量，依風(fēng)量、風(fēng)壓平衡定律和阻力定律而自然分配。這些風(fēng)流運(yùn)動(dòng)基本定律是解算通風(fēng)網(wǎng)路和調(diào)節(jié)風(fēng)量的理論依據(jù)。
礦井通風(fēng)-礦井風(fēng)量計(jì)算
根據(jù)礦井類型和規(guī)模不同，總風(fēng)量從每分鐘幾百至幾萬立方米不等，各國計(jì)算風(fēng)量都有各自的依據(jù)。中國礦井確定總風(fēng)量的根據(jù)是：人的額定風(fēng)量,CH4或CO2的涌出量(煤礦),炸藥使用量,排塵風(fēng)速,內(nèi)燃機(jī)馬力數(shù)(金屬礦)，并要保證作業(yè)地點(diǎn)有害氣體、風(fēng)速和氣溫符合安全規(guī)程的規(guī)定。在含鈾、釷的礦井，還應(yīng)保證井下空氣中氡及其子體的濃度符合規(guī)定。
井巷通風(fēng)阻力主要有摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是井巷周壁和風(fēng)流互相摩擦以及氣流微團(tuán)間的干擾和摩擦而產(chǎn)生的阻力。局部阻力是風(fēng)流流經(jīng)井巷某些局部地點(diǎn)，因斷面擴(kuò)大或縮小、轉(zhuǎn)彎、分岔和堆積物堵塞等，改變風(fēng)速、流向而產(chǎn)生的阻力。井巷的通風(fēng)阻力h,無論是摩擦阻力、局部阻力或二者兼有,一般均可用通式h＝RQ2表示,R是井巷風(fēng)阻(kgf.s2/m3),Q是風(fēng)量(m3/s)。一個(gè)礦井的總風(fēng)阻有時(shí)還用通風(fēng)等積孔來表示，即用一個(gè)和風(fēng)阻值相當(dāng)?shù)募傧肟椎拿娣eA(0.38/垨m2),來衡量礦井通風(fēng)的難易程度。
礦井反風(fēng) 當(dāng)進(jìn)風(fēng)井或井底車場(chǎng)及其附近發(fā)生火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸時(shí)，大量有害氣體隨風(fēng)流帶到各作業(yè)地點(diǎn)，危及人員安全。如能使風(fēng)流反向，即可避免這種危險(xiǎn)，故主扇均應(yīng)裝有反風(fēng)設(shè)施。方式有：①利用反風(fēng)道和改變反風(fēng)門位置反風(fēng)；②軸流式扇風(fēng)機(jī)還可用電動(dòng)機(jī)換相的方法，使扇風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)；③中國有的礦井用兩臺(tái)軸流式扇風(fēng)機(jī)并列，一臺(tái)備用，一臺(tái)作抽出式運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)改變反風(fēng)門的位置后，即從大氣吸入空氣，再經(jīng)另一臺(tái)扇風(fēng)機(jī)的機(jī)體送入井下。
礦井通風(fēng)-通風(fēng)安全檢測(cè)儀表
氣體的檢測(cè) 可在井下取氣樣，在化驗(yàn)室用氣體分析儀測(cè)定，也可在現(xiàn)場(chǎng)用檢定管直接測(cè)定。管內(nèi)裝有不同的化學(xué)指示劑，以檢測(cè)各種有害氣體。當(dāng)氣體通過檢定管后，根據(jù)指示劑變色的深淺或長度,確定氣體的濃度。檢測(cè)CH4可用光學(xué)、熱催化式或熱導(dǎo)式檢定器。光學(xué)甲烷檢定器根據(jù)光干涉原理制成，當(dāng)充入含CH4的空氣時(shí)，光程差隨其濃度變化,干涉條紋移動(dòng),位移量大小即表示CH4濃度。火焰安全燈是最早的CH4檢測(cè)工具。根據(jù)火焰長度變化,判定CH4濃度，測(cè)定范圍在4～5％以下。在玻璃燈罩上部有兩層金屬紗網(wǎng),當(dāng)CH4在燈內(nèi)燃燒或爆炸時(shí)，火焰不會(huì)竄出燈外；當(dāng)空氣缺氧時(shí)，燈即熄滅，可兼作測(cè)氧工具。
礦塵濃度和分散度的測(cè)定 ①礦塵濃度，中國用重量濃度(mg/m3)表示,用濾膜計(jì)重法測(cè)定。在抽氣機(jī)作用下,使一定體積的含塵空氣通過濾膜,礦塵被阻留于濾膜上，根據(jù)濾膜的增重和通過的空氣量計(jì)算礦塵濃度。各國還研制了多種快速測(cè)塵儀，如光電式、靜電式、光散射式、壓電晶體式和β射線式等，有的已被采用。②礦塵分散度，即粒度組成，分為重量分散度與數(shù)量分散度兩種。重量分散度多用沉降法測(cè)定；數(shù)量分散度可用顯微鏡觀測(cè)，也可用光電粒子計(jì)數(shù)器或粒譜儀測(cè)定。金屬礦山中普遍使用顯微鏡觀測(cè)。將采樣后的濾膜，放于瓷皿中，加少量醋酸丁酯溶劑，使濾膜溶解，塵粒均勻懸浮于溶液中，然后取一滴在載物玻璃片上制成樣品，在顯微鏡下按不同粒徑計(jì)算塵粒的數(shù)量。此外，中國最近已研制成長時(shí)間連續(xù)采樣的采樣器，可測(cè)定一個(gè)工班環(huán)境和個(gè)體接觸粉塵的平均濃度。測(cè)定礦塵中游離二氧化硅的含量，可用焦磷酸化學(xué)分析法等。
礦井通風(fēng)-風(fēng)速測(cè)量
主要用風(fēng)表測(cè)量。常用的有葉式風(fēng)表(圖5）和杯式風(fēng)表。前者測(cè)低速(0.1～5.0m/s)或中速(0.5～10m/s),后者測(cè)高速(1.0～20m/s)。當(dāng)風(fēng)流吹動(dòng)風(fēng)葉或風(fēng)杯時(shí)，帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使指針轉(zhuǎn)動(dòng)。在一定時(shí)間內(nèi)，風(fēng)表指針前后指示數(shù)之差，經(jīng)校正計(jì)算，即得風(fēng)速。還可利用熱效應(yīng)元件在風(fēng)流中的熱損耗來測(cè)量風(fēng)速，分熱線式、熱球式和熱敏電阻式三種，分別用金屬絲、熱電偶和熱敏電阻作熱效應(yīng)元件，可測(cè)微風(fēng)速。
礦井通風(fēng)-壓力測(cè)量
風(fēng)機(jī)房或硐室內(nèi)用水銀氣壓計(jì)測(cè)大氣壓。非固定地點(diǎn)的大氣壓用空盒氣壓計(jì)或精密氣壓計(jì)測(cè)量。測(cè)風(fēng)流的相對(duì)壓力或壓差可用皮托管和壓差計(jì)。根據(jù)測(cè)量范圍和所需精度分別選用 U型壓差計(jì)、單管傾斜壓差計(jì)或補(bǔ)償式微壓計(jì),后者用于精密測(cè)量（圖6），它有兩個(gè)盛水容器，由膠管連通，其一可沿測(cè)微螺桿上下移動(dòng)，另一有光反射觀測(cè)裝置，最小分度值為0.01mm H2O。
空氣溫度和相對(duì)濕度測(cè)量 可用普通溫度計(jì)測(cè)氣溫，用手搖濕度計(jì)或通風(fēng)濕度計(jì)測(cè)相對(duì)濕度。
礦井通風(fēng)-礦井通風(fēng)構(gòu)筑物
引導(dǎo)、遮斷風(fēng)流和控制風(fēng)量的設(shè)施，是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的重要設(shè)備。有：
風(fēng)橋 進(jìn)風(fēng)道和回風(fēng)道交叉處的構(gòu)筑物，隔開新風(fēng)流和回風(fēng)流。主要風(fēng)橋用磚、石、混凝土等構(gòu)筑，或?qū)ｉT開鑿繞道。
風(fēng)門 在既要隔斷風(fēng)流,又要行人或通車的地點(diǎn),需設(shè)置風(fēng)門。在行人通車比較頻繁的主要運(yùn)輸?shù)郎?，?yīng)設(shè)置自動(dòng)連鎖風(fēng)門,利用各種動(dòng)力,自動(dòng)開啟或關(guān)閉。中國的自動(dòng)風(fēng)門有撞桿式、電動(dòng)式、壓氣式、水壓式等。在需要調(diào)節(jié)風(fēng)量的風(fēng)道中，應(yīng)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，可改變風(fēng)窗面積，調(diào)節(jié)風(fēng)量。
風(fēng)墻 在不允許風(fēng)流通過，也不需行人通車的巷道，應(yīng)設(shè)置風(fēng)墻（密閉墻），遮斷風(fēng)流。永久性擋風(fēng)墻須用磚石、混凝土等構(gòu)筑。
風(fēng)障 在獨(dú)頭巷道中引導(dǎo)風(fēng)流的設(shè)施，是用磚、木板或帆布、塑料布等做成的縱向隔墻，將巷道隔成兩側(cè)，一側(cè)進(jìn)風(fēng)，一側(cè)回風(fēng)。
礦井通風(fēng)-發(fā)展趨勢(shì)
為加強(qiáng)通風(fēng)安全的技術(shù)管理，在礦井空氣成分、風(fēng)速及氣溫等條件的遙測(cè)和通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施的遙控等方面的研究，取得很大進(jìn)展。目前中國可從地面集中監(jiān)視井下各作業(yè)點(diǎn)的CH4濃度和風(fēng)速，當(dāng)某處CH4超過規(guī)定濃度時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警，并切斷電源。有的國家已研制成CH4、O2、CO、氣溫、風(fēng)速、風(fēng)壓等多參數(shù)遙測(cè)系統(tǒng),用電子計(jì)算機(jī)處理遙測(cè)數(shù)據(jù),還對(duì)主扇等設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行監(jiān)控。
關(guān)鍵詞：礦井百科
