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矿井自然通风2008-11-3 16:24:10 中国选矿技术网浏览482 次收藏我来说两句为了将地面新鲜空气不断输送到井下，并克服井巷阻力而流动，使工作面获得所需风量，矿井通风系统中必须有足够的通风动力。
矿井通风的动力有两种：自然风压（称自然通风）和扇风机风压（即机械通风）。
一、矿井自然通风的基本概念在非机械通风的矿井里常常观测到，风流从气温较低的井筒经工作面流到气温较高的井筒。
这主要是由于风流经过井巷时与岩石发生了热量交换，进、回风井里的气温出现差异，回风井里的空气密度小，因而两个井筒底部的空气压力不相等，其压差就是所谓的自然风压H n。
在自然风压的作用下风流不断流过矿井，形成自然通风过程。
如图1所示，p o为竖井口标高处的大气压。
如果在夏天，地面气温较高，如图1（a）所示的矿井里，p2＞ p1，就会出现与冬天相反方向的自然通风，如虚矢线所示。
不难设想，由于地面气温的变化，也会导致p2 = p1，因而自然通风停止。
在山区用平硐开拓的矿井，未安主扇通风时，经常可以见到自然通风风向的变化，有时风流停滞。
这就表明，完全依靠自然通风，不能满足安全生产的要求。
图1 自然通风对于一个有主扇通风的矿井，由于上述自然因素的作用，自然通风压依然存在。
设若主扇在回风井抽出式或在进风井压入式工作，当炎热季节温度颇高的地面空气流入进风井巷后，其热量虽然已经不断传给岩石，但通常仍然形成进风井里的空气密度还低于回风井里的空气密度，这时自然风压的方向就与扇风机通风的方向相反，扇风机风压不仅要用来克服井巷通风阻力，而且还要克服反向的自然风压。
冬季情况正好相反，自然风压能够帮助扇风机去克服井巷通风阻力。
从上述自然通风形成的原因也可以说明，即使只有一个出口的井筒或平硐，也可能形成自然通风。
冬天，当井筒周壁不淋水，就可能出现井筒中心部下风而周围上风的现象；夏天，却可能出现相反的通风方向。
大爆破后产生大量温度稍高的有毒有害气体以后，特别是当井下发生火灾产生大量温度较高的烟气时，就会出现局部的自然风压（称为“火风压”），扰乱原来的通风系统风流状况。
矿井通风技术矿井通风技术是矿山开采过程中必不可少的一项技术措施，其主要目的是解决矿井中因开采过程产生的有害气体和灰尘等污染物质，以维护矿工安全和健康的工作环境，并保障矿井正常生产和经济效益。
下面就来详细介绍一下矿井通风技术。
一、矿井通风的原理矿井通风的原理主要是利用风力和气流的作用，将新鲜空气从矿井口引入，利用空气流动的物理特性将有害气体和灰尘排出矿井，以维护空气流通，保障矿工安全。
二、矿井通风的分类矿井通风可以根据通风方式分为自然通风和机械通风两种。
1、自然通风：自然通风以自然风力为动力，其原理是利用自然风通过矿井开口处渗透进入矿井，经过井巷内多次反射、分散、合流和挤压，最终将废气排出矿井。
自然通风是比较常用和简单的一种通风方法，但其通风效果和稳定性不如机械通风，常用于一些小型矿井或通风条件较好的矿井中。
2、机械通风：机械通风是根据机械设备排风，通过强制流动空气，使矿井内形成稳定的通风状态。
其通风效果和稳定性较好，能够控制空气流量和空气分布，适用于通风条件较差、危害气体较多的矿井。
三、矿井通风的设备矿井通风设备主要包括风机、风筒、风门等。
1、风机：风机是产生气流的主要设备，根据矿井所需要的气体流量和压力来选择风机的型号和数量。
常用的风机有本质安全式主风机、防爆型主风机、副风机、局部通风机等。
不同的风机有不同的使用范围和使用条件，使用时应根据实际情况进行选择和使用。
2、风筒：风筒是将气流输送到需要通风的地方的设备，其主要作用是承载和传递气流，其质量好坏和安装位置的合理性直接影响矿井通风效果。
3、风门：风门是控制气流分配和方向的设备，通过调整风门的开度和位置来控制通风气流流动速度和方向，以达到最佳通风效果。
四、矿井通风管理矿井通风管理是保障矿井安全和正常生产的关键措施，其主要内容包括通风计划编制、通风系统维护、通风轮换等。
1、通风计划编制：通风计划是制定机械通风或自然通风的前提和基础，应在考虑矿井经营、生产和环境保障的前提下，制定适宜的通风计划。
第六节 矿井通风动力一 、自然风压(一)、 自然风压及其形成和计算图1—6—1 简化矿井通风系图1-6-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。
如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。
它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向与冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
p 为井口的大气压，Pa ；Z 为井深，m ；0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，kg/m 3，则自然风压为：H Zg N m m =-()ρρ12 (1-6-1)(二)、自然风压的影响因素及变化规律1、自然风压变化规律自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。
如图1-6-2、图1-6-3所示分别为浅井和我国北部地区深井的自然风压随季节变化的情形。
由图可以看出，对于浅井，夏季的自然风压出现负值；而对于我国北部地区的一些深井，全年的自然风压都为正值。
图1-6-2 浅井自然风压随季节变化图图1-6-3 深井自然风压随季节变化图2、自然风压影响因素（1）两侧空气柱的温度差矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响的主要因素。
影响气温差的主要因素是地面入风气温和风流与围岩的热交换。
其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。
（2）矿井深度当两侧空气柱温差一定时，自然风压与矿井或回路最高与最低点间的高差Z 成正比。
深1000m的矿井，“自然通风能”占总通风能量的30%。
矿井通风技术集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-矿井通风技术矿井通风的基本任务是采用安全、经济、有效的通风方法，供给井下足够的新鲜空气，稀释和排除有毒有害气体和矿尘，调节井下气候条件，以防止各种伤害和爆炸事故，保证井下职工的安全和健康，提高劳动生产的效率。
矿内空气的主要成分是氧、氮和二氧化碳。
矿内空气中含氧量不得低于20％；有人工作或可能有人到达的井巷，二氧化碳不得大于o．5％；总回风流中，二氧化碳不超过1％。
(一)矿井通风系统矿井通风系统是向井下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(通风构筑物)的总称。
矿井通风系统与井下各作业地点相联系，对矿井通风安全状况具有全局性影响，是搞好矿井通风防尘的基础工程。
无论新设计的矿井或生产矿井，都应按照有关法律法规的规定，建立和完善矿井通风系统。
矿井通风系统按服务范围分为统一通风和分区通风；按进风井与回风井在井田范围内的布局分为中央式、对角式和中央对角混合式；按主要通风机的工作方式分为压入式、抽出式和压抽混合式。
此外，阶段通风网络、采区通风网络和通风构筑物，也是通风系统的重要构成要素。
防止漏风，提高有效风量率，是矿井通风系统管理的重要内容。
矿井通风的动力有自然通风和机械通风两种。
自然通风是利用自然风压对矿井或井巷进行通风的方法；机械通风是利用通风机产生的风压，对矿井或井巷进行通风的方法。
小型矿山，特别是那些山区平硐开拓的中小型矿井，自然通风起了相当的作用。
自然通风对机械通风有一定的影响，当自然风压与机械风压一致时，对矿井通风有利，能增加矿井的风量，反之会影响矿井通风。
《煤矿安全规程》规定，煤矿井下必须使用机械通风。
矿井反风是为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。
矿井反风的方式分为全矿性反风和局部反风。
(二)阶段通风、采场通风及通风构筑物矿井开采通常多阶段同时作业。
1、矿井通风:依靠通风动力,将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下,以满足各用风地点的需要,同时将用过的污浊空气不断地排出地面。
这种对矿井不断输入新鲜空气与排出污浊空气的作业过程,叫矿井通风。
2、绝对湿度:指单位体积或单位质量湿空气中含有水蒸气的质量。
3、相对湿度:指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱与湿度之比的百分数。
4、恒温带:地表下地温常年不变的地带。
5、地温梯度:即岩层温度随深度的变化率,常用百米地温梯度6、通风机工况点:以同样的比例把矿井总通风阻曲线绘制于通风机个体特性曲线图中,矿井总风阻R曲线与风压曲线交于一点,此点就就是通风机的工况点。
7、防爆门:安装在出风井口,以防可燃气、煤尘爆炸时毁坏通风机的安全设施。
8、摩擦阻力:风流在井巷中作均匀流动时,沿程受到井巷固定壁面的限制,引起内外摩擦而产生的阻力。
9、局部阻力、冲击损失:风流在井巷的局部地点,由于速度或方向突然发生变化,导致风流本身产生剧烈的冲击,形成极为紊乱的涡流,因而在该局部地带产生一种附加的阻力,称为局部阻力。
由此阻力所产生的风压损失习惯上叫作。
10、等积孔:习惯上引用一个与风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值来表示井巷或矿井的通风难易程度。
这个假想的孔口称做井巷或矿井的等积孔。
11、瓦斯的引火延迟性:瓦斯与高温热源接触后,不就是立即燃烧或爆炸,而就是要经过一个很短的间隔时间,这种现象叫引火延迟性。
12、相对瓦斯涌出量:指平均产1t煤所涌出的瓦斯量。
13、绝对瓦斯涌出量:指单位时间内涌出的瓦斯体积量。
14、煤层瓦斯含量:指单位质量或体积的煤岩中在一定温度与压力条件下所含有的瓦斯量,即游离瓦斯与吸附瓦斯的总与。
15、煤层瓦斯压力:指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力,即气体作用于孔隙壁的压力。
16、煤层瓦斯透气性系数:我国普遍采用的单位就是/(MP·d),其物理意义就是在1m长煤体上,当压力平方差为1 MP时,通过1煤层断面每天流过的瓦斯体积。
矿井通风费用概算对矿井通风设计除要求通风系统的安全可靠外,还应考虑它的经济性,其经济性包括通风成本、能量消耗、风量的有效利用等。
在矿井通风费用概算中要求计算出单位产量的通风总费用。
其计算方法如下。
1矿井通风动力费(1)主扇风机运转的耗电量I z = 365×24N /ηeηtηvηf式中I z—主扇风机运转的耗电量,kW·h/a;N—主扇输入功率,kWηe—主扇电动机的效率,可在电动机的技术特征表上查得,一般取0.9~0.95ηt一变压器的效率,一般取0.8;ηv—电线的输电效率,一般取0.95;ηf一传动功率,直接传动时,取1.0;间接传动时取0.95。
(2)局扇、辅扇风机运转的耗电量I e=I j+I f式中I e—局扇、辅扇风机运转的耗电量,kW·h/a;I j—运转局扇风机的总耗电量,kW·h/a;I f—运转辅扇风机的总耗电量,kW·h/a(3)单位产量通风动力费W=T/( I z+I e)P式中W—单位产量通风动力费,元/tT—矿井年产量,t;P—电价，元/KW·h2矿井通风其他费用矿井通风费用除通风动力费外,还包括设施设备折旧费、材料费、工资成本等其他费用,将这些其他费用累加并计算单位产量的费用。
矿井通风其他费用主要包括如下项目:(1)通风设备的折旧费和维修费。
折旧费一般是通风设备的服务年限去除购置费、运输费、安装费的总和。
(2)专为通风服务的井巷工程折旧费和维修费。
这项费用是用井巷服务年限去除井巷施工费。
(3)通风器材的购置费和维修费。
包括掘进通风和通风构筑物用的器材。
(4)通风仪表的购置费和维修费。
(5)通风区队全体人员的工资费。
矿井单位产量的通风动力费与单位产量其他费用之和即为矿井单位产量的通风总费用。
通风安全 一、名词解释：1、矿井通风：利用机械或自然通风为动力，使地面空气进入井下，并在井巷中做定向和定量地流动，最后将污浊客气排出矿井的全过程。
2、矿井气候：矿井空气的温度、湿度和流速这三个参数的综合作用状态。
3、矿井空气：地面空气进入井下后。
4、井巷通风阻力：当空气沿井巷流动时，由于风流的粘滞性和惯性以及 井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，包括摩擦阻力和局部阻力。
5、摩擦阻力：风流在井巷中做沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力，又称沿程阻力。
6、局部阻力：在分流流动过程中，由于井巷断面、方向的改变以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度分布变化和产生涡流等，造成分流能量的损失。
7、工况点：分机在某一特定转速和工作风阻条件下的工作参数。
8、矿井总风阻：从入风井到主要通风机入口，把顺序连接的各段井巷的通风阻力累加起来。
9、矿井等积孔：用来衡量矿井通风难易程度的指标。
10、矿井通风系统：向矿井各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的进、回风井的布置方式，主要通风机的工作方法，通风网络和风流控制设施的总称。
11、通风构筑物：矿井通风系统除了有结构合理的通风网路和能力适当的风机外，还有在网路中适当位置安设隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证分流按生产需要流动，这些设施和装置叫通风构筑物。
12、风门：在通风系统中需要行人和行车的巷道中而设立的隔断风流的门。
13、风桥：设在进回风交叉处使进回风互不混合的设施。
14、密闭：隔断分流的构筑物。
15、矿井瓦斯：煤矿生产过程中，从煤岩内涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称。
16、瓦斯涌出量：在矿井建设和生产过程中从煤岩内涌出的涌出的瓦斯量，对于矿井的叫矿井瓦斯涌出量，对于翼、采区或工作面的叫翼、采区或工作面瓦斯涌出量。
17、瓦斯喷出：大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂隙中快速喷出的现象。
