| | 第一章:礦井通風
第一節:為什麽要進行礦井通風
煤礦井下為什麽要進行通風?不進行通風不行嗎?經過實踐證明,不進行通風是不行的。因為井下要生産就要有人,人沒有氧氣就不能生存。其次人們在井下生産過程中不斷産生有毒有害氣體,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産。井下由於受地溫等因素的影響需要對井下惡劣氣候條件進行調節。礦井通風的基本任務是:
(1)、供給井下足夠的新鮮空氣,滿足人員對氧氣的需要。
(2)、衝淡井下有毒有害氣體和粉塵,保證安全生産。
(3)、調節井下氣候,創造良好的工作環境。
井下必須進行通風,不通風就不能保證安全和維持生産。故礦井通風是礦井生産環節中最基本的一環,它在礦井建設和生産期間始終占有非常重要的地位。
第二節 礦井通風的類型
礦井通風係統由影響礦井安全生産的主要因素所决定。根據相關因素把礦井通風係統劃分為不同類型。根據瓦斯、煤層自燃和高溫等影響礦井生産安全的主要因素對礦井通風係統的要求,為了便於管理、設計和檢查,把礦井通風係統分為一般型、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1-8八個等級。
第三節:空氣
一、地面空氣:
地面空氣是我們居住的地球表面包圍着的地面大氣,它由幹空氣和水蒸氣組成的混合氣體,在正常情況下幹空氣由下列幾種成分組成:
氣體名稱體積濃度
氮(N2)78.13%
氧(O2)20.90%
二氧化碳(CO2)0.03%
氬(Ar)0.93%
其它0.01%
二、井下空氣:
地面空氣進入井下後,因發生物理和化學兩種變化,使其成份和濃度發生改變。
1、 物理變化:
氣體混入:煤層中含有瓦斯、二氧化碳等氣體,礦井在生産過程中這些氣體便混入井下空氣中。
固體混入:井下各作業環節所産生的岩、煤塵和其它微小雜塵混入井下空氣中。
氣象變化:由於井下溫度、氣壓和濕度的變化引起井下空氣的體積和濃度變化。
2、 化學變化:
井下一切物質的緩慢氧化、爆破工作、火區氧化等這些變化均對井下空氣産生影響。
經過上述的物理、化學變化井下空氣同地面空氣相比較發生了較大變化,成分增多、濃度發生變化、氧濃度相對減少。井下空氣的成分種類共有:O2、N2、CH4、CO、CO2、H2S、SO2、H2、NH3、NO2、水蒸氣和浮塵十二種。但由於各礦條件不同,各礦的井下空氣成分種類和濃度都不相同。
三、井下空氣的主要成分:
1、 氧(O2)
氧氣的性質:是一種無色、無味、無臭的氣體,它對空氣的比重是1.11,其化學性質很活潑,可以和所有的氣體相化合,氧能助燃,氧是人和動物新陳代謝不可缺少的物質,沒有氧氣人就不能生存。氧氣對人影響見下表:
氧的濃度%
人體的癥狀反應
17
靜止狀態無影響,工作時引起喘息、呼吸睏難、心跳。
10--12
失去知覺、對人的生命有嚴重威脅。
9以下
在短時間內窒息死亡。
《煤礦安全規程》中規定:在采掘工作面的進風風流中,按體積計算,空氣中的於20%。
2、氮(N2)
氮氣的性質:是一種無色、無味、無臭的氣體,它對空氣的比重是0.97,不助燃、不能維持呼吸。在正常情況下,氮對人體無害,當空氣中含氮量過多時,就會降低氧氣含量,可以因缺氧而使人窒息。
井下來源:坑木等有機物質的腐爛會産生氮氣,炸藥爆炸也會産生氮氣、煤和岩石的裂縫內還會涌出氮氣。
4、 二氧化碳(CO2)
二氧化碳性質:是一種無色、略帶酸味的惰性氣體,它對空氣的比重是1.52,易溶於水、不助燃、不能維持呼吸,略帶毒性,對眼、喉嚨和鼻的粘膜有刺激作用。
《煤礦安全規程》中規定:在采掘工作面的進風風流中,按體積計算,二氧化碳濃度不得超過0.5%。
井下來源:煤和坑木等物質的氧化、煤體和圍岩中涌出、爆破工作,瓦斯和煤塵爆炸、人體呼吸等。
四、井下空氣的主要有害氣體及其防治措施
井下空氣由於受礦井生産的物理、化學變化的影響,使井下空氣中存在一些有毒有害氣體:
一、主要有害氣體:
一)、一氧化碳(CO)
1、性質:
一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體,它對空氣的比重為0.97,微溶於水。在一般溫度與壓力下,一氧化碳的化學性質不活潑,但濃度達到13%--17%時遇火能引起爆炸。
一氧化碳之所以毒性很強是因為它對人體內血紅球所含的血色素的親和力比氧大250--300倍。因此,一氧化碳吸入人體後就阻礙了氧和血色素的正常結合,使人體各部分組織和細胞缺氧,引起窒息和中毒死亡。
2、一氧化碳的濃度與中毒程度的關係:
一氧化碳
0.016
0.048
中毒時間 中毒程度 中毒癥狀
數小時 無徵兆或輕微頭痛
1小時以內 輕微中毒 耳鳴、頭痛、頭暈、心跳
0.128 0。5--1小時 嚴重中毒 除上述癥狀外四肢無力、嘔吐、感覺
遲盹、喪失行動能力
0.4 短時間內 致命中毒 喪失知覺、痙攣、呼吸停頓、假死
《煤礦安全規程》規定井下空氣中一氧化碳的濃度不得超過0.0024%。
3、井下一氧化碳地來源:
(1)、井下火災;煤層自燃。
(2)、沼氣與煤層爆炸。
(3)、爆破工作。
二)、二氧化碳見上節。
三)、硫化氫氣體。
1、性質:
硫化氫氣體是一種無色微甜,有臭雞蛋氣味的氣體,它對空氣的比重為1.19,溶於水,能燃燒,當濃度達4.3%--46%時還具有爆炸性。
3、井下來源:
(1)、坑木析腐爛。
(2)、含硫礦物(如:黃鐵礦、石膏等)遇水分解。
(3)、從采空區廢舊巷道涌出或煤圍岩中放出。
(4)、爆破工作産生。
;四)、二氧化硫:
1、性質:
二氧化硫是一種無色具有強烈硫黃燃燒味的氣體,它對空氣的比重為2.2,易溶於水。它對眼睛和呼吸器官有強烈刺激作用。
《煤礦安全規程》規定井下空氣中二氧化硫氣體濃度不得超過0.0005%。
3、井下來源:
(1)、含硫礦物的自燃或緩慢氧化。
(2)、從煤圍岩中放出。
(3)、在硫礦物中爆破生成。
五、二氧化氮(NO2)
1、 性質:二氧化氮為紅褐色氣體,它對空氣的比重為1.57,極易溶於水,對眼睛鼻腔、呼吸道及肺部有強烈的刺激作用,二氧化氮與水結合生成硝酸,因此對肺部組織起腐蝕破壞作用,可以引起肺部浮腫。
2、二氧化氮的濃度與中毒程度關係:
《煤礦安全規程》規定井下空氣中二氧化氮氣體濃度不超過0.00025%。
井下來源:
主要是放炮産生。
六)沼氣:沼氣的數量約占礦井瓦斯總和的90%以上,重點放在下一章闡述。
二、防止有害氣體的措施:
1、加強通風。適當增加風量,把這些有害氣體排出或衝淡到《煤礦安全規程》規定的安全濃度以下,是常用也是有效防止井下有害氣體危害的最根本的措施。
2、加強檢查,用各種瞧骷嗍泳賂髦鐘瀉ζ宓畝?以便及時采取相應的措施。
3、如果某種有害氣體的含量較大可采取抽放措施。如瓦斯抽放。
4、井下通風不良的地區或不通風的舊巷道內積聚大量的有害氣體。故在這些舊巷口要設柵欄,挂警標,防止他人誤入。如果必須進入,需要詳細檢查各種有害氣體方可進入。
5、若有人由於缺氧窒息或呼吸有毒有害氣體中毒時立即將中毒者移到有新鮮空氣的巷道或地面並進行人工呼吸(NO2、H2S中毒除外)施行急救。
三、礦井通風設施:
為了使井下風流沿指定路綫流動分配,就必須在某些巷道內建築引導控製風流的構築物即通風設施,它分為引導風流和隔斷風流的設施。
一)引導風流的設施:
1、風峒:風峒是聯接扇風機裝置和風井的一段巷道。
風峒多用混凝土、磚石等建材構築成圓形式矩形巷道,這是由風筒的特點所决定的。
2、風橋:風橋是將兩股平面交*的新、污風流隔成立體交*新、污風分開的一種通風設施。
根據結構特點不同風橋可分為三種:
(1)繞道式風橋。 (2)、混凝土風橋。 (3)、鐵筒風橋
3、風窗(卡)
風窗是在巷道內設在墻或門上,在墻或門上留一個可調空間窗口,通過調節空間窗口面積從而達到調節風量的目的。
4、風障:
在巷道內利用木板、葦席、風筒布做布障起到引導風流的作用。常用此方法處理高冒處、落山角等處積聚瓦斯。
5、風筒:
在巷道中利用正壓或負壓通風動力通過管道把指定的風量送到目的地,這個管道就叫風筒。
二)、隔斷風流設施:
1、防爆門(帽)
防爆門是裝在扇風機筒,為防止井下發生煤塵瓦斯爆炸時産生的衝擊波毀壞扇風機的安全設施。當井下發生煤塵、瓦斯爆炸時,防爆門即能被氣浪衝開,爆炸波直接衝入大氣,從而起到保護扇風機的作用。
2、擋風墻
在不允許風流通過,也不允許行車行人的井巷如采空區、舊巷、火區以及進風與回風大巷之間的聯絡小眼都必須設置擋風墻,將風流截斷。以免造成漏風,風流形成短路使通風係統失去合理穩定性而發生事故。
擋風墻分為:臨時擋風墻、永久擋風墻。
1)臨時擋風墻:一般是在立柱上釘木板,木板上抹黃泥建成臨時擋風墻。
使用條件:服務年限不長,巷道圍岩壓力小,漏風率要求不不嚴時使用。
2)永久擋風墻:一般使用料石、磚土、水泥、混凝土建築。
使用條件:服務年限長,巷道圍岩壓力大,漏風率要求嚴時使用。
3、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。
按結構分:普通風門和自運風門。
4、通風設施管理規定:
(1)、通風部門做好係統的調整,盡量減少風卡以自然分配風量為主。
(2)、愛護通風設施做到:風門嚴禁同時打開或用車撞風門、風門損壞及時匯報通風調度,如果影響係統風量受影響區域停電、撤人修復後再生産,安監調度組織分析處理。
(3)、通風設施由通風部門管理,其他單位無權移動、拆除等權力,如需要拆除、移動需要提前和通風部門聯繫。
(4)、嚴禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風卡等通風設施。
四、風量的測定:
礦井通風的主要參數之一就是風量,即:單位時間內通過井巷空氣的體積。
一)、測風站要求:
1、必須設在直綫巷道中。
2、測風站長度不少於4m。
3、測風站前後10m內沒有拐彎和其它障礙。
4、測風站應挂有記錄牌,註明編號、地點、斷面積、平均風速、風量、測風日期、測風點。
5、測風站應設在沒有漏風、支架齊全、斷面變化不大的巷道內。
二)、測風方法:
測風采用定點法、九點法和綫路法,求出平均風速。
在同一斷面測風次數不少於三次,每次測量結果的誤差不應超過5%,然後取三次的平均值。測得平均風速後通過測風站的斷面積計算出巷道風量。
《煤礦安全規程》規定,至少每10天要進行一次全面風量測定。
4、通風設施管理規定:
(1)、通風部門做好係統的調整,盡量減少風卡以自然分配風量為主。
(2)、愛護通風設施做到:風門嚴禁同時打開或用車撞風門、風門損壞及時匯報通風調度,如果影響係統風量受影響區域停電、撤人修復後再生産,安監調度組織分析處理。
(3)、通風設施由通風部門管理,其他單位無權移動、拆除等權力,如需要拆除、移動需要提前和通風部門聯繫。
(4)、嚴禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風卡等通風設施。
四、風量的測定:
礦井通風的主要參數之一就是風量,即:單位時間內通過井巷空氣的體積。
一)、測風站要求:
1、必須設在直綫巷道中。
2、測風站長度不少於4m。
3、測風站前後10m內沒有拐彎和其它障礙。
4、測風站應挂有記錄牌,註明編號、地點、斷面積、平均風速、風量、測風日期、測風點。
5、測風站應設在沒有漏風、支架齊全、斷面變化不大的巷道內。
二)、測風方法:
測風采用定點法、九點法和綫路法,求出平均風速。
在同一斷面測風次數不少於三次,每次測量結果的誤差不應超過5%,然後取三次的平均值。測得平均風速後通過測風站的斷面積計算出巷道風量。
《煤礦安全規程》規定,至少每10天要進行一次全面風量測定。
第四節:掘進通風
在掘進巷道時,為了供給人員呼吸,排除稀釋掘進工作面瓦斯或爆破後産生的有害、有害氣體和礦塵要進行通風。掘進巷道的通風叫掘進通風。掘進通風方法分全負壓通風、引射器通風和局扇通風。由於我集團公司主要采用局扇通風,故主要講局扇通風。
一、局扇通風:
局扇通風是我國礦井廣泛采用的一種掘進通風方法,它是利用局扇和風筒把新鮮風流送入掘進工作面的。
一)、局扇通風方式:
壓入式;抽出式;混合式
1、壓入式:就是利用局扇將新鮮空氣經風筒壓入工作面,而泛風則由巷道排出。
壓入式通風局扇安裝在新鮮風流中,泛風不經過局扇,因而局扇一旦發生電火花,不易引起瓦斯、煤塵爆炸,故安全性好,可用硬質風筒也可用柔性風筒,適應性較強。其缺點是:工作面泛風沿獨頭巷道排往回風巷,不利於巷道中作業人員呼吸。放炮後炮煙由巷道排出的速度慢,時間較長,影響掘進速度。
2、抽出式通風:
抽出式通風與壓入式通風相反,新鮮空氣由巷道進入工作面,泛風經風筒由局扇排出。
抽出式通風由於污風經風筒排出,保持巷道為新鮮空氣故勞動衛生條件較好,放炮後所需要排煙的速度快,有利於提高掘進速度。但由於風筒末端的有效吸程比較短,放炮時易崩壞風筒,如吸程長則通風效果不好,污風經過局扇安全性差,抽出式通風必須使用硬性風筒,適應性差。
3、混合式:
混合式通風把上述兩通風方式同時混合使用。雖然剋服了上述的一些缺點,但由於設備多,電耗大,管理復雜,未被推廣使用。壓入式通風由於安全性好,設備簡單適應性好,效果好而被廣泛應用。
二)、局部通風管理:
1、局扇:
1)、指定專人負責管理(挂牌管理),不準任意停開局扇,保持正常運轉。
2)、局扇安裝必須上雙風機雙電源且安裝開停監測裝置。
3)、局扇安設在進風巷中。距回風流不得少於10m,不許發生循環風。
4)、局扇安裝與掘進工作面的電器設備必須有延時風電閉鎖裝置。
5)、局扇因故停運,必須撤人釘柵欄,按有關規定進行排放瓦斯。
2、風筒:
1)、推廣使用Φ700mm軟質阻燃風筒,提高局扇出風率。
2)、提高接頭質量,減少接頭漏風,堅持使用反邊式雙邊接頭。
3)、風筒要吊挂平直,拉緊吊穩,逢環必吊,提高局扇供風量。
4)、加強檢查和管理,及時修補。並擱專人負責。
5)、經常及時接風筒,保證風筒出口到煤頭不超距。
第二章礦井安全
第一節:礦井瓦斯
煤層瓦斯的主要成分一般是沼氣和其它有害氣體等,這些氣體統稱為瓦斯。由於瓦斯的危害主要是沼氣,所以從狹義上講礦井瓦斯就專指沼氣而言。
一、礦井瓦斯的生成:
煤礦井下的瓦斯來自煤層和煤係地層。瓦斯是在成煤和煤的變質過程中所伴生的氣體。古代植物在成煤的初期,經厭氧菌的作用,植物纖維質分解成大量瓦斯。以後在上覆岩層的高溫高壓作用下泥炭褐煤發生物理和化學變化,逐漸轉變成煙煤、無煙煤,煤在這種變質過程中揮發分減少,;固定炭增加。揮發分轉變成沼氣。這部分瓦斯由於埋藏在地層深處,不易跑掉得以保存。但在漫長的地質年代裏由於受到諸多因素的影響,大部分瓦斯已放散出去,僅有一小部分至令還保存在煤層或岩層中,煤層或岩層中所含的瓦斯主要就是這部分瓦斯。
二、瓦斯的性質:
甲烷是無色、無味、無臭可以燃燒和爆炸的氣體,不能供人呼吸,能造成人員窒息,它易於擴散,擴散速度是空氣的1.34倍,瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍,甲烷對空氣的比重為0.544,因此容易積存在巷道頂板冒落的頂板空峒內。瓦斯的化學性質極不活潑,幾乎不與其它物質化合,難溶於水。瓦斯與空氣適量混合後具有燃燒爆炸性。這是瓦斯所以成為礦內主要災害的原因所在。
三、瓦斯爆炸條件:
1、瓦斯濃度:
在標準狀況下瓦斯按體積百分比濃度為5—16%時遇到高溫火源後就會發生瓦斯爆炸。濃度在9.1—9.5%時爆炸威力最大。
瓦斯爆炸界限不是固定不變的,它受溫度、壓力以及煤層其它可燃氣體、惰性氣體的混入等因素的影響。
2、引燃溫度:瓦斯引燃溫度一般在650℃—750℃,但它受到瓦斯濃度及火源性質等的影響1)、瓦斯的引爆延遲性對爆破工作有實際意義。炸藥在爆破時瞬間溫度可達2000℃,但火焰存在的時間很短,僅為千分之幾秒,故不會引起瓦斯爆炸。但若炸藥變質,裝藥炮泥不符合規定,就有可能使火焰存在時間加長甚至引燃藥包造成瓦斯燃燒或爆炸事故,所以對井下爆破工作應十分註意。高溫火源的存在是引起瓦斯爆炸的必要條件。電氣火花、違章放炮、煤炭自燃、明火等都易引起瓦斯爆炸。
3、足夠的氧含量:
實驗證明,空氣中的氧氣濃度降低時,瓦斯的爆炸界限縮小,當氧氣濃度減少到12%以下時,瓦斯就不會爆炸。
煤礦安全新技術:第一章 概述
礦井通風是礦井安全生産的基本保障。礦井通風指藉助於機械或自然風壓,嚮井下各用風點連續輸送適量的新鮮空氣,供給人員呼吸,稀釋並排出各種有害氣體和浮塵,以降低環境溫度,創造良好的氣候條件,並在發生災變時能夠根據撤人救災的需要調節和控製風流流動路綫的作業。
20世紀80年代以來,隨着煤礦機械化水平的提高,採煤方法、巷道佈置及支護的改革,電子和計算機技術的發展,我國礦井通風技術有了長足的進步,通風管理日益規範化、係列化、制度化,通風新技術和新裝備愈來愈多地投人應用。以低耗、高效、安全為準則的通風係統優化改造在許多煤礦得以實施,使其能夠更好地為高産、高效、安全的集約化生産提供安全保障。
第一節 礦井通風係統的優化改造
礦井通風係統是嚮礦井各用風點供給新鮮空氣、排出污風的通風方式(進\回風井佈置的方式一中央式、對角式、混合式)、通風方法(抽出式、壓人式、抽壓混合式)、通風網絡(由風流流經的巷道及相關設施組成)和通風控製設施(通風構築物)的總稱。
近年來,為適應綜合機械化採煤的要求,原煤炭工業部在總結建設經驗,藉鑒國外先進技術的基礎上於1984頒發了《關於改革礦井開拓部署的若幹技術規定》,作為新井建設、生産礦井技術改造和開拓延深的依據。為適應生産集約化,開採深度增加、瓦斯涌出量大的情況,以“針對現實、着眼長遠、因地製宜、對癥下藥、綜合治理、節能增風”為指導思想,對數百對國有煤礦進行了通風係統優化改造,配合生産礦井井田合併、開採範圍擴大和儲量增多等改擴建工作。這類通風係統優化改造主要有以下幾個方面內容。
一、通風方式的改革
根據礦井的特點和需要,把中央式通風演變為中央一對角式混合通風係統。為適應綜採集約化生産,工作面單産超過1Mt/a的要求,對礦井采用分區域開拓。因此,形成區域式通風係統,即每個區域均有一組進、回風井,各個區域采用相對獨立的通風技術。它具有通風綫路短、風阻小、區域間幹擾小、安全性好,便於選擇主要通風機,使其實現高效節能的特點,提高了礦井的通風能力和抗災能力,適用於特大型礦井或因地質條件須把井田劃為若幹獨立生産區域的礦井。總之,新建大型礦井通風係統以對角式、分區式為主,改擴建的生産礦井以混合式為主,
二、主要通風機的經濟運行能力的提高
為提高主要通風機的經濟運行能力,主要開展了以下工作。
(1)為適應通風係統的變化和生産集約化的要求,20世紀80年代以來,我國相繼出現2K60係列和GAF係列的軸流式風機和G4-73與K4-73係列的離心式風機。20世紀90年代,依托於國傢“八五”關項目,研製出FD型的對旋式風機。該係列風機具有能耗低、效率高的特點,因而迅速在我國煤礦推廣。在原煤炭部“九五”攻關項目中,無駝峰式軸流風機的研製成功增大了通風機的穩定工作區域。
(2)研製出離心式風機的調速裝置,如可控硅調速、液力偶合器和變頻調速裝置。
(3)加強了通風機及其附屬裝置管理,減少風硐、風機內部以及擴散塔的阻力損失和漏風,提高了通風機運行效率。在生産礦井進行老、舊機的運行狀態改造中,主要查明了通風機特性與通風網絡風阻特性匹配差,主要通風機選型偏大,風機轉速偏高,電機容量偏大,使風機長期處於低效區運行等問題,提出一整套風機經濟運行的辦法,對老、舊風機進行多種方法的技術改造,如采取更換機芯、改造葉輪和葉片等辦法提高風機運行效率。
三、采區通風係統優化佈置
優化采區和工作面的通風佈置,能有效提高通風能力和排出瓦斯的效果。隨着集約化生産和礦井嚮深部發展,采區和採煤工作面的絶對瓦斯涌出量劇增,要求采區和採煤工作面的通風能力迅速增大。在采區的通風係統佈置方面,出現了3條上山的佈置方式,采區內有了獨立的進風和回風上山,利於采區內採煤工作面和掘進工作面的獨立通風,提高了采區的通風能力和風流的穩定性,也為保證采區的局部反風和作業人員的安全脫險提供了有利條件。在採煤工作面的通風佈置方面,在常規的U型通風佈置的基礎上,提出了U+L型方式(或稱尾巷佈置方式),改變了采空區的流場分佈,較有效地防止了採煤工作面隅角瓦斯積聚,促進了采空區瓦斯的排放。為了防止專用瓦斯排放巷瓦斯超限,又提出和采用了Y型的通風佈置方式,單獨供應新鮮風流直接稀釋采空區涌出的瓦斯。此外,還采用了W型和Z型等佈置方式,在適宜條件下均取得了較理想的通風效果,大大地改善了採煤工作面的通風條件,保證了安全回采。
四、新型通風設施的使用
為適應礦井災變時期風流控製的需要,研製出能在地面利用礦井環境監控係統或遠程控製係統操縱井下主要風門的自動係統,解决了災變時期,當礦工和救護人員難以到達災區和煙流入侵區域而按救災要求必須開啓或關閉風門的難題。 | | kuangjing tongfeng
礦井通風
mine ventilation
嚮井下連續輸送新鮮空氣,稀釋並排出有毒、有害氣體和粉塵,調節礦內小氣候,創造良好的工作環境,保證礦工安全與健康,提高勞動生産率。中國礦山安全條例與安全規程規定:嚮井下供給新鮮風量一般每人不得少於4m□/min,在采掘工作面進風風流中,按體積計算,O□不得低於20%,CO□不得超過0.5%;此外對井下各處的空氣成分、風速和氣溫,也都有相應規定(見礦井熱害,礦內空氣,礦塵,瓦斯)。
礦井通風係統 礦井通風方法,主要扇風機工作方式,進、回風井的佈置形式和通風網路的總稱。它對全礦的通風安全狀況具有全局性的影響,在擬定開拓係統時要一並考慮。中國已應用電子計算機優選通風係統。礦井通風方法有機械通風和自然通風。中國於17世紀就有利用自然通風和處理瓦斯的記載(見《天工開物》)。産生礦井自然通風的原因是礦井最低水平進、回風兩側靜止空氣柱單位面積上的壓力不同,其壓差即礦井自然風壓,它主要由氣溫差引起。通常自然風壓值較小,且不穩定。機械通風是目前中國礦井的主要通風方法。日采1噸煤的煤礦供風量達 1m□/min以上;年産萬噸礦石的金屬礦供風量達1~2m□/s以上。
礦井扇風機 按工作範圍分三種:用於全礦井或礦井某翼(區)的,叫主要扇風機,簡稱主扇;用於礦井某些分支風路中調節風量,幫助主扇工作的,叫輔助扇風機,簡稱輔扇;用於礦井局部地區(主要是獨頭掘進井巷)通風的,叫局部扇風機,簡稱局扇。主扇分離心式和軸流式兩類:①離心式扇風機,由動輪,蠃形機殼,吸風管和擴散器等組成,動輪又由固定在輪軸上的輪轂和其上的葉片組成(圖1 離心式扇風機)。葉片分前傾式、徑嚮式和後傾式三種,礦用離心式主扇多用後傾式。當動輪旋轉時,空氣由吸風管進入動輪的中心部分,折轉90□,沿葉道甩入蠃形機殼,再經擴散器流出。②軸流式扇風機,由裝有葉片的動輪、圓筒形機殼、集風器、整流器、流綫體和擴散器等組成。為提高風壓,有的可安置兩段動輪。當動輪旋轉時,翼形葉片帶動空氣沿軸嚮流動,經擴散器排出。軸流式扇風機葉片,以一定的安裝角安設在動輪上,調整安裝角可改變風機性能。離心式扇風機結構簡單,噪聲小,穩定工作範圍大,但風量調節不便,必須用反風道反風。軸流式扇風機結構較緊湊,性能調節方便,調節範圍較大,可反轉反風;但噪聲大,穩定工作範圍小。
局扇也有軸流式和離心式兩類。前者體積小,使用安裝方便,便於串聯,應用廣泛,但噪聲大。對旋式軸流局扇是由葉片扭麯方向相反的兩個動輪構成,分別由兩個電動機帶動,旋轉方向相反,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,常用離心式局扇通風。
軸流式扇風機
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。主扇安裝在回風井口,自礦井嚮外抽風,使整個通風係統處於比當地同標高大氣壓低的負壓狀態,各作業地點的污風嚮回風道集中排出;缺點是當地面塌陷區分佈較廣,並和采空區相溝通時,會把塌陷區積存的有害氣體抽到井下,同時造成風流短路,減少礦井有效風量。②壓入式通風。主扇安裝在進風井口,嚮礦井內壓風,使整個通風係統處於比當地同標高大氣壓高的正壓狀態,一部分回風能從塌陷區把有害氣體排到地面;缺點是須在進風段設置風門,影響運輸,漏風較大,管理較難。③混合式通風。進、回風井口都裝有主扇,嚮礦內壓風並嚮外抽風。中國規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。
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