礦井通風系統(tǒng)及其安全要求

　　礦井通風系統(tǒng)是由向井下各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風網路和通風動力以及通風控制設施等構成的工程體系。礦井通風系統(tǒng)與井下各作業(yè)地點相聯(lián)系，對礦井通風安全狀況具有全局性影響，是搞好礦井通風防塵的基礎工程。無論新設計的礦井或生產礦井，都應把建立和完善礦井通風系統(tǒng)，作為搞好安全生產，保護礦工安全健康，提高勞動生產率的一項重要措施。礦井通風系統(tǒng)按服務范圍分為統(tǒng)一通風和分區(qū)通風；按進風井與回風井在井田范圍內的布局分為中央式、對角式和中央對角混合式；按主扇的工作方式分為壓入式、抽出式和壓抽混合式。此外，階段通風網絡、采區(qū)通風網絡和通風構筑物，也是通風系統(tǒng)的重要構成要素。防止漏風，提高有效風量率，是礦井通風系統(tǒng)管理的重要內容。

　　（1）統(tǒng)一通風和分區(qū)通風

　　一個礦井構成一個整體的通風系統(tǒng)稱為統(tǒng)一通風；劃分為若干個獨立的通風系統(tǒng)，風流互不干擾，稱為分區(qū)通風。擬訂礦井通風系統(tǒng)時，首先應考慮采用統(tǒng)一通風還是分區(qū)通風。
　　我國金屬礦山采用統(tǒng)一通風的較多。統(tǒng)一通風，進排風比較集中，便于管理。開采范圍不大的礦井，特別是深礦井，采用全礦統(tǒng)一通風比較合理。
　　分區(qū)通風具有風短路、阻力小、網路簡單、風流易于控制等特點。因此，在一些礦體埋藏較淺且分散的礦山或礦井開采淺部礦體的時期，得到了廣泛的應用。但是，由于分區(qū)通風需要具備較多的進排風井，它的推廣使用就受到一定的限制。
　　是否適合分區(qū)通風，主要看開鑿通達地表的通風井巷工程量的大小或有無現(xiàn)成的其他井巷可供利用。一般說來，在下述條件下，采用分區(qū)通風比較有利：礦體埋藏較淺切分散，開鑿通達地表的通風井巷工程量較小，或有現(xiàn)成的井巷可供利用；礦體埋藏較淺，走向長，產量大，若構成一個通風系統(tǒng)，風路長，漏風大，網路復雜，風量調節(jié)困難；開采圍巖或礦石有自然發(fā)火危險的規(guī)模較大的礦井。

　?。?）進風井與回風井的布局

　　每一通風系統(tǒng)至少有一個可靠的進風井和一個可靠的回風井。在一般情況下，均以罐籠提升井兼做進風井，箕斗井和箕斗、罐籠混合井則不做進風井。這是因為，裝卸礦過程中產生大量粉塵能造成風流污染的緣故。排風井通常均為專用，因為排風風流中含有大量有毒氣體和粉塵。
　　按進風井和排風井的相對位置，可分為中央式、對角式和中央對角混合式三類不同的布置形式：中央式，是進風井與排風井均位于井田走向的中央，風流在井下的流動路線呈折返式；對角式，是進風井在礦體一翼，排風井在礦體另一翼，或者進風井在礦體中央，排風井在兩翼，風流在井下的流動路線呈直線式；中央對角混合式，當礦體走向長，開采范圍廣，采用中央式開拓，可在井田中部布置進風井和回風井，用于解決中部礦體開采時通風；同時在礦井兩翼另開掘回風井，解決邊遠礦體開采時的通風。
　　由于礦體賦存條件復雜，開拓、開采方式多種多樣，在礦井設計和生產實踐中，要結合各礦具體條件，因地制宜，靈活運用，而不要受上述類別的局限。

　?。?）主扇工作方式與安裝地點

　　主扇工作方式有三種：壓入式、抽出式和壓抽混合式。不同的通風方式，一方面使礦井空氣處于不同的受壓狀態(tài)，另一方面在整個通風線路上形成了不同的形式的壓力分布狀態(tài)，從而在風量、風質和受自然風流干擾的程度上，出現(xiàn)了不同的通風效果。
　　●壓入式
　　整個通風系統(tǒng)在壓入式主扇作用下，形成高于當地大氣壓的正壓狀態(tài)。在進風段，由于風量集中，造成較高的壓力梯度，外部漏風較大。在需風段和回風段，由于風路多，風流分散，壓力梯度較小，而受自然風流的干擾而發(fā)生風流反向。壓入式通風系統(tǒng)的風門等風流控制設施均安設在進風段，由于運輸、行人頻繁，不易管理，漏風大。由專用進風井壓入式通風，風流不受污染，風質好，主提升井處于回風狀態(tài)（漏風），對寒冷地區(qū)冬季提升井防凍有利。
　　●抽出式
　　整個通風系統(tǒng)在抽出式主扇的作用下，形成低于當地大氣壓的負壓狀態(tài)?；仫L段風量集中，有較高的壓力梯度；在進風段和需風段，由于風流分散，壓力梯度較小?；仫L段壓力梯度高，使作業(yè)面的污濁風流迅速向回風道集中，煙塵不易向其他巷道擴散，排出速度快。此外，由于風流調控設施均安裝于回風道中，不妨礙運輸、行人，管理方便，控制可靠。抽出式通風使主要提升井處于進風狀態(tài)，風流易受污染。寒冷地區(qū)的礦山還應考慮冬季提升井防凍。一般來說，只要能夠維護一個完整的回風系統(tǒng)，使之在回采過程中不致遭到破壞，采用抽出式通風比較有利。我國金屬礦山大部分采用抽出式通風。
　　●壓抽混合式
　　在進風段和回風段均利用主扇控制風流，使整個通風系統(tǒng)在較高的壓力梯度作用下，驅使風流沿指定路線流動，故排煙快，漏風少，也不易受自然風流干擾而造成風流反向。這種通風方式兼壓入式和抽出式兩種通風方式的優(yōu)點，是提高礦井通風效果的重要途徑。當然，壓抽混合式通風所需通風設備多，管理較復雜。
　　●多級機站通風
　　這是一種由幾級進風機站以接力方式將新鮮空氣經進風井巷壓送到作業(yè)區(qū)，再由幾級回風機站將作業(yè)時形成的污濁空氣經回風井巷排出礦井的通風系統(tǒng)。其通風方式屬壓抽混合式。由于此系統(tǒng)在進風段、需風段和回風段均設有扇風機，對全系統(tǒng)施行均壓通風，能有效地控制漏風，節(jié)省通風能耗，風量調節(jié)也比較靈活。單所需通風設備較多，管理較復雜。
　　主扇可安裝在地表，也可安裝在井下，一般多安裝在地表。安裝在地表的主要優(yōu)點：安裝、檢修、維護管理比較方便；井下發(fā)生災變事故時，扇風機不易受到損害，便于采取停風、反風或控制風量等應急措施。其缺點：井口密閉、反風裝置和風硐的漏風較大；當礦井較深，工作面距主扇較遠時，沿途漏風大；在地形條件復雜的情況下，安裝、建筑費用較高。主扇安裝在地下的優(yōu)點：主扇裝置漏風少；扇風機靠近作業(yè)區(qū)，沿途漏風也少；可利用較多井巷進風或回風，降低通風阻力；密閉工程量較少。其缺點：安裝、檢修和管理不方便；易因井下災害而遭到破壞。