礦井通風相關知識

礦井通風系統(tǒng)是指礦井通風方式、通風方法、通風網絡和通風設施的總稱。它包括從進風到回風的全部路線。《規(guī)程》對礦井通風系統(tǒng)的基本要求是：
⑴進風井口必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵擾的地方，并能防洪、防凍。礦井排風和主通風機噪音不得造成公害。
⑵箕斗提升井或裝有帶式輸送機的井筒兼作進風井時，必須符合《規(guī)程》對風速、防塵和消防的要求。箕斗提升井兼作回風井時，必須有完善的防塵和封閉設施。且漏風率不得超過15%。裝有帶式輸送機的井筒兼作回風井，井筒中的風速不得超過6m/s，且必須裝有甲烷斷電儀。
⑶礦井必須采用機械通風。主要通風機或分區(qū)的主通風機必須安裝在地面，主要通風機要設防盜門（蓋）、反風設施和專用供電線路。
⑷禁止把兩個獨立通風的礦井合并為一個通風系統(tǒng)。若礦井有幾個出風井，則各通風子系統(tǒng)需保持獨立。各水平、各采區(qū)風流保持獨立，進、回風流嚴格分開。
⑸多臺通風機聯(lián)合運轉應穩(wěn)定可靠，總進風和總回風巷斷面積不宜過小，盡量減少公共風路的風阻，防止多臺風機相互影響。
⑹盡可能采用并聯(lián)通風，并使各條風路的阻力接近相等。避免在通風系統(tǒng)中設置過多的風橋、風門、調節(jié)風窗等通風構筑物。
一、 礦井通風的方法
根據風流獲得動力的來源不同，礦井通風的方法可分為自然通風和機械通風。根據礦井通風壓力狀態(tài)分為正壓通風和負壓通風。
⑴自然通風。利用自然因素產生的通風動力，致使空氣在井下巷道流動的通風方法稱為自然通風。自然風壓的大小和風流方向，主要受地面氣溫變化、高差、井口的風速等影響。其實質上是進回風進口的空氣密度差引起。
采用機械通風的礦井，自然風壓也是始終存在的，并在各個時期內影響著礦井通風工作。對于自然風壓較大的深井，自然風壓對礦井通風起著重要作用，而且它在夏季內可能會出現(xiàn)風流的反向，這在通風管理工作中，應予以充分重視，特別是高瓦斯礦井尤應注意。
⑵機械通風。利用通風機轉動產生的通風動力，致使空氣在井下巷道中流動的通風方法稱之為機械通風。根據通風機的工作方式不同，可分為抽出式通風（負壓通風）和壓入式通風（正壓通風）兩種。
二、 礦井通風方式
1．中央式通風系統(tǒng)
按井筒在井田走向方向位置的不同又分為兩種：
⑴中央并列式：進風井與出風井并均列布置于井田的走向中央。
⑵中央邊界式：進風井大致位于井田走向中央，出風井大致位于井田淺部邊界沿走向的中部。
2．對角式通風系統(tǒng)
進風井大致位于井田中央，出風井位于井田淺部走向上方的通風系統(tǒng)。按出風井在走向位置不同又可分為：
⑴兩翼對角式：進風井大致位于井田走向中央，出風井位于井田淺部走向的兩翼附近。
⑵分區(qū)對角式：進風井大致位于井田走向中央，每個采區(qū)各有一個出風井。
3．混合式通風系統(tǒng)
進風井與出風井由3個以上井筒，由中央式與對角式混合組成。
4．選擇礦井通風方式的原則
選擇礦井通風方式的基本原則是：根據煤層賦存條件、煤層埋藏深度、井田面積、走向長度、地形條件及礦井瓦斯等級與煤層的自燃性等因素，在保證安全上可靠、經濟上合理和技術上可行的基礎上，經過比較而定。
四、影響礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素
礦井通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要取決于主要通風機的臺數(shù)、種類、相對位置、性能以及自然風壓的大小、通風網絡的結構形式等。由通風動力不穩(wěn)定引起風流不穩(wěn)定的情況有以下幾種：
1、主要通風機工作不穩(wěn)定引起的風流不穩(wěn)定。
（1）風機的喘振。目前多數(shù)煤礦采用軸流式風機通風，這類風機的風壓特性曲線有一駝峰區(qū)，如果工況點處于駝峰區(qū)內，就會出現(xiàn)風機的不穩(wěn)定運行，表現(xiàn)為風機風量、風壓、耗電量大幅度瞬時變化，風機機體產生振動，風機發(fā)出雷鳴般的噪聲，風機房有明顯的抖動，這種現(xiàn)象稱為風機的喘振，風機產生喘振現(xiàn)象時，可通過降低風機工作風阻或降低自然風壓值來解決。
（2）多臺風機相互干擾引起的不穩(wěn)定運行。聯(lián)合運行的風機之間是彼此有影響的，有時會出現(xiàn)不穩(wěn)定運行。在對角式通風系統(tǒng)中，無論是公共風路的風阻發(fā)生變化，還是某臺風機的工作風阻發(fā)生變化，都會對兩臺風機的工況點產生影響，從而引起礦井通風的不穩(wěn)。如果出現(xiàn)上述不穩(wěn)定運行現(xiàn)象時，可通過采取降阻或調大能力小的風機葉片安裝角或增大轉速予以解決。
2、井下輔助通風機影響礦井通風風流穩(wěn)定性。
3、自然風壓影響風流穩(wěn)定性。
由于通風網絡引起的風流不穩(wěn)定有以下2種情況：
1、風流短路造成風流劇烈波動。由于通風管理不夠，同一處的風門道數(shù)不足、兩道風門的間距不夠、人員過風門后不及時關閉或風門被撞壞等都會造成風流短路，導致用風地點風量驟減，甚至無風。
2、對角分支風流不穩(wěn)定。礦井通風網絡內普遍存在著大量對角分支，其內風流是不穩(wěn)定的，但不同的對角分支，其穩(wěn)定程度也是不同的。每個礦井對角聯(lián)網絡應區(qū)別對待，應有計劃地設置或利用有益角聯(lián)；利用無害角聯(lián)時，要加強管理；對有害角聯(lián)應盡量避免，生產中要嚴加控制、及時處理。
五、通風系統(tǒng)圖繪制要求
礦井通風系統(tǒng)圖，是反映礦井通風系統(tǒng)的路線、通風設備和通過井下巷道及工作面的風量、風速等情況的圖紙，它包括通風系統(tǒng)平面圖、通風系統(tǒng)立體圖。其中通風系統(tǒng)平面圖比例尺與采掘工程平面圖的比例尺一致，一般采用1：2000，也可采用1：1000比例尺。部分礦井采用分層的通風系統(tǒng)圖。通風系統(tǒng)立體示意圖一般用于急傾斜煤層和煤層群開采的礦井。其基本內容：
⑴一個礦井的通風系統(tǒng)可能由幾個通風系統(tǒng)組成，每個通風系統(tǒng)要與幾個水平、煤層的巷道有關，礦井通風系統(tǒng)圖要求將這些內容全部繪制在一張圖上。煤層群開采時要分層標注。
⑵在巷道和采掘工作面的相應位置，畫出風門、風橋、密閉、局部通風機位置、風量以及進回風的風流方向。風量不平衡要標明漏風方向。
⑶在風井處要標明風機的型號、配用電機、總風量、總風壓和軸功率。
六、采區(qū)通風系統(tǒng)及基本要求
采區(qū)通風系統(tǒng)指礦井風流經主要風道進入采區(qū),流經有關巷道,清洗采掘工作面、硐室和其他用風巷道后，沿采區(qū)回風巷排至礦井主要回風巷的整個網絡。
采區(qū)通風系統(tǒng)主要取決于采區(qū)巷道布置和采煤方法，同時要滿足采區(qū)通風的特殊要求。在確定采區(qū)通風系統(tǒng)時，必須遵守安全、經濟、技術合理等原則，并滿足下列基本要求：
（1）采區(qū)必須有獨立的風道，實行分區(qū)通風。采區(qū)進回風道必須貫穿整個采區(qū)的長度和高度。嚴禁將一條上山、下山或盤區(qū)的風巷分為兩段，其中一段為進風巷，另一段為回風巷。
（2）采掘工作面、硐室都應采用獨立通風。采用串聯(lián)通風時，必須遵守《規(guī)程》的有關規(guī)定。
（3）按瓦斯、二氧化碳、氣候條件和工業(yè)衛(wèi)生的要求合理配風。要盡量減少采區(qū)漏風，并避免新風到達工作面之前被污染。要保證通風阻力小，通風能力大，風流暢通。
（4）通風網絡要簡單，以便在發(fā)生事故時易于控制和撤離人員，為此應盡量減少通風構筑物的數(shù)量，要盡量避免采用對角風路，無法避免時，要有保證風流穩(wěn)定性的措施。
（5）要有較強的抗災和防災能力，為此要設置防塵線路、避災路線、避難硐室和災變時的風流控制設施，必要時還要建立抽放瓦斯、防塵和降溫設施。
七、通風設施
為保證風流沿需要的線路流動，就必須在某些巷道中設置相應的通風設施，以便對風流進行控制。礦井通風的好壞與通風設施的建造質量、數(shù)量以及安設位置有著密切關系。
1、風門。在不允許風流通過，但需行人或行車的巷道內，必須設置風門。風門的結構要求嚴密、漏風量小。風門分為單扇門和雙扇門；按風門啟動方式，又可分為普通風門和自動風門。自動風門是利用各種動力開啟與關閉的一種風門，它用于運行礦車的巷道內。
2、擋風墻（密閉）。擋風墻也稱密閉墻，設在不允許風流通過、也不允許行人行車的井巷內。采空區(qū)、舊巷、火區(qū)以及進、回風大巷之間的聯(lián)絡小巷等，都必須設置擋風墻（密閉），以免風流短路引起自然發(fā)火或有害氣體擴散等。按服務年限不同，擋風墻可分為臨時性擋風墻和永久性擋風墻兩種。永久性擋風墻要用不燃性材料建筑，墻體無裂縫，無漏風，墻體厚度不小于0.5m。密閉內有漏水時，應裝設U形放水管。
3、風橋。在進風與回風平面相遇地點，必須設置風橋，構成立體交叉風路，使進風與回風分開，互不相混。按其服務年限和巷道中通過風量大小的不同，風橋可分為繞道式風橋、混凝土或料石風橋和鐵筒式風橋。各類風橋應用不燃性材料建筑，漏風率不大于2%，通風阻力不大于150Pa，風速不大于10m/s。
4、調節(jié)風窗。在并聯(lián)風網中，若一個風路中風量需要增加，而另一個風路的風量有余，則可在后一風路中安設調節(jié)風窗，使并聯(lián)風網中的風量按需供應，達到風量調節(jié)的目的。調節(jié)風窗就是在風門或風墻上方，開一個面積可調的窗口，利用小窗口的面積調動來調節(jié)風量。
關鍵詞：礦井通風