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《矿井通风与安全》(1)《矿井通风》1．空气密度：单位体积空气所具有的质量称为空气密度。
P242．相对压力：以当地当时同标高的大气压力为基准测算的压力称为相对压力。
（h）P27 3．绝对压力：以真空为基准测算的压力称为绝对压力。
P274．正压通风：在压入式通风矿井中，井下空气中的绝对压力都高于当地当时同标高的大气压力，相对压力是正值，称为正压通风。
P275．负压通风：在抽出式通风矿井中，井下空气中的绝对压力都低于当地当时同标高的大气压力，相对压力是负值，称为负压通风。
P276．摩擦阻力：井下风流沿井巷或管道流动时，由于空气的粘性受到井巷壁面的限制造成空气分子之间相互摩擦以及空气与井巷或管道周壁间的摩擦从而产生阻力这种阻力称为摩擦阻力。
P467．等积孔：为了更形象更具体更直观的衡量矿井通风难易程度矿井通风学上常用一个假象的并与矿井风阻值的孔的面积称为评价矿井通风难易程度，这个假象孔的面积称为矿井等积孔。
P558．自然风压：P709．通风机个体特性曲线：表示通风机的风压功率和效率随风量变化而变化的关系曲线称为通风机个体特性曲线。
P8210．通风机的工况点：当以同样比例把矿井总风阻曲线绘制通风机个体特性曲线中时，风阻曲线于风压曲线于A点时，此点称为通风机的工况点。
P8411．通风网路图：用直观的几何图形来表示通风网络就得到通风网络图。
P9912．风量自然分配：风量按并联各分支风阻值的大小自然分配的性质，称为风量自然分配。
P10413．风量按需分配：14．局部风量调节：在采区内，采区间和生产水平之间的风量调节称为局部风量调节。
P11815．矿井通风系统：是矿井通风方法，通风方式，通风网络与通风设施的总称。
P127 16．矿井通风方法：指主要通风机对矿井供风的工作方法。
（抽出式，压入式，混合式）17．矿井通风方式：指矿井进风井与回风井的布置方式。
（中央式，对角式，区域式，混合式）P12818．上行通风：当风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式，称为上行通风。
矿井通风与安全第一讲 通风安全基础知识煤矿生产是地下作业，作业地点多变，生产条件复杂，工作环境恶劣。
地面空气进入矿井后，其成份、温度、湿度、压力等发生一系列变化。
矿井 通风的基本任务就是源源不断地供给井下足够的新鲜空气，冲淡并排除各种 有毒有害气体和矿尘，保证矿工身体健康、提高劳动生产率，创造良好的工 作环境，达到安全生产的目的。
第一节 矿井空气一、矿井空气矿井空气主要来自地面。
地面空气是由下列气体组成的混合物：氧气为 20.96%；氮气为 78.13%；二氧化碳为 0.04%；其它气体为 0.87%。
此外还有 少量水蒸汽、微生物和灰尘等。
地面空气进入矿井后，发生了一系列变化，如：氧气浓度减少；混入各 种有害气体和粉尘；空气的温度、湿度、压力也发生了变化等。
这种进入矿 井发生了变化的空气叫做矿井空气，其中变化不大的新鲜空气，如井下进风 道中的风流；变化程度较大的叫污浊空气，如井下回风道中的风流。
但矿井 空气中主要成份仍然是氧气、氮气等。
矿井空气的污浊程度与矿井的通风状况、生产的操作方式和各种有害气 体的涌出情况以及所采取的各种防治技术措施有关。
二、矿井空气中的主要有害气体矿空气中的有害气体可分为三大类：爆炸性气体（如沼气）、刺激性气体 （如二氧化硫）、窒息性气体。
其中窒息性气体又可分为单纯窒息性气体（如 氮气）和化学性窒息性气体（如一氧化碳）。
这些有毒有害气体总称为矿井瓦 斯。
由于沼气在有害气体中占 90%以上，所以有时候所说的瓦斯系单独对沼 气而言。
1、沼气沼气是植物成煤过程中的一种伴生气体。
它无色、无味、无嗅、比空气 轻，因此容易在巷道顶板附近、冒落处和上山巷道掘进头等处积聚。
沼气不 溶于水，扩散性强，易于从周围岩中涌出。
沼气无毒，但不帮助呼吸，因此， 沼气浓度升高时会使氧气浓度相对下降而使人窒息死亡。
沼气能在空气中燃烧，并放出在量热量。
因此，沼气与空气混合后浓度 达到 5%16%时遇火源即发生爆炸，爆炸时产生高温、冲击波造成大量人员伤亡和财产的损失。
煤矿通风与安全专业技术总结第1篇：煤矿通风安全招专业人才上一览英才煤矿通风安全煤矿通风安全是整个矿井的安全。
我们都知道，人们生存的基本条件之一，就是必须有氧气供应才可以。
但是，煤矿井下通风不仅仅是给作业的人们提供氧气，还有稀释有害气体浓度的作用。
在煤矿来说，有害气体大致有这么几种：硫化氢（HS——硫化氢的产生，主要来源于矿井内的腐烂物质)、一氧化碳（CO——来源于煤层和煤炭燃烧后所产生)、二氧化碳（CO2——也是来自煤层和煤炭燃烧后所产生，还有腐烂的物质)、沼气（H4C——主要是煤层富含和旧巷里的积存)、爆破后产生的烟气，粉尘等，这都需要通风来解决（爆破后的烟尘里，含有大量的有害物质，必须用新鲜的空气进行稀释，将有物质的含量降低到不危害人身为标准）。
如果煤矿没有了通风，后果可想而知。
为了更好的保证煤矿工人的作业安全，煤矿都建有大型的通风设备（轴流式扇风机械，抽出式供风，还有一种为压入式共风）、并有专用的通风巷道与煤矿内的各类生产用巷道接轨，气流的流动方向根据通风的形式流动。
比如说：采纳抽出式的通风，那么气流运动的方向是：入风井（主井和副井）——主巷道（主要运输的巷道）——辅助巷道——皮带机巷道——刮板机巷道——采煤工作面——回风巷道——集中回风巷道——总回风道——扇风机总回风道——矿井扇风机——排至地面大气。
这只是简述一下煤矿抽出式通风的大致流程。
那么，压入式的通风方式是怎样的呢？它与抽出式的通风截然不同。
首先，他要把扇风机设备安装在主要井口处，专设一条供风巷道与主巷道相连，将扇风机安装在此通风巷道的地面构筑物内，它是通过吸入的方式将大气空气压入到矿井内，故称为压入式通风。
当然啦，煤矿井下用风的地方不仅仅是上述的情况，而是非常复杂的。
因为煤矿井下有很多的洞室，需要供风。
像大型的井工煤矿，因地下有涌水，建立了水泵房，需要供风；井下中央变电站的变压器工作时要发热，需要通风将热量带走；空气压缩机洞室也需要大量的空气；火药库、绞车洞室、生产准备巷道掘进也需要供风。
一、名词解释1、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。
2、相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量与同温度下的饱和湿度之比的百分数。
3、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，此点就是通风机的工况点。
4、通风机个体特性曲线：主要通风机的风压、功率和效率随风量变化而变化的关系分别用曲线表示出来5、负压通风：用引风机压头克服烟、风道阻力使炉膛内保持负压的通风方式6、矿井的有效风量：送到采掘工作面、硐室和其他用风地点的风量之总和7、上行风：当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动。
8、下行风：当采煤工作面进风巷道水平高于回风巷水平时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动9、通风局部阻力：风流在井巷的局部地点由于风流速度或方向突然发生变化,导致风流剧烈冲击形成紊乱的涡流，而在这一局部地带产生的一种附加的阻力10、通风摩擦阻力：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。
11、煤层瓦斯含量：指单位质量或体积的煤岩中在一定温度和压力条件下所含有的瓦斯量，即游离瓦斯和吸附瓦斯的总和。
12、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。
13、“四位一体”综合防突措施：①突出危险性预测；②采取防突措施；③防突措施的效果检验；④采取安全保护措施。
14、瓦斯的引火延迟性：瓦斯与高温热源接触后，不是立即燃烧或爆炸，而是要经过一个很短的间隔时间，这种现象叫引火延迟性15、火风压：就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。
16、自然发火期：是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃所需的时间。
17、均压防灭火：采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。
1．空气中常见有害气体：CO、NO2、SO2 、NH3 、H22．矿井空气中有害气体的最高容许浓度CO \0.002 4%、NO2 \0.000 25%、SO2 \0.000 5%、H2S \0.000 66%、NH3 \0.004%采掘工作面进风流中的O2 >20％；CO2<0.5％；总回风流中CO2<0.75％；当采掘工作面风流中CO2达到1.5％或采区、•采掘工作面回风道风流中CO2超过1.5％时，必须停工处理。
3．矿井气候：矿井空气的温度、湿度、流速空气温度：对人体对流散热起着主要作用。
相对湿度：影响人体蒸发散热的效果。
风速：影响人体的对流散热和蒸发散热的效果。
干球温度是我国现行的评价矿井气候条件的指标之一。
矿井空气最高容许干球温度为28℃湿球温度是可以反映空气温度和相对湿度对人体热平衡的影响，4．矿井空气湿度变化规律：主要取决于地面温度，尤其是在进风路线上，夏季地面高温空气进入井下，随着温度逐渐下降，相对湿度逐渐增大，当达到100％时，水蒸气凝结成水珠。
冬季冷空气进入井下，温度升高，相对湿度逐渐减小，吸收巷道中的水分，故出现“冬干夏湿”的现象。
回采工作面的气温在整个风流路线上，一般是最高的区段。
在回风路线上，因通风强度大，水分蒸发吸热，气流向上流动而膨胀降温，使气温略有下降，但基本上常年变化不大。
5．矿井工作面温度不得超过26℃，机电硐室不得超过30℃2.1静压能：由分子热运动产生的分子动能的一部分转化的能够对外作功的机械能叫静压能，J／m3，静压：当空气分子撞击到器壁上时就有力的效应，这种单位面积上力的效应称为静压力，N/m2（空气都具有静压力、垂直于作用面、风流静压的大小反映了单位体积风流所具有的能够对外作功的静压能的多少）2.2绝对全压P ti＝P i＋h vi ＝P oi ＋h ti 相对全压h ti＝h i＋h vi ＝P ti －P oi 相对全压有正负之分负压时| h ti | = | h i | －h vi2.3皮托管（+）为静压孔，受绝对静压Pi ；（—）为全压孔，受绝对全压Pti，U型管连接（+）和（—）测动压hvi，断开一头测得相应相对压力2.5流入某空间的流体质量必然等于流出其的流体质量ρ１V1 S1＝ρ２V２S２对于不可压缩流体，通过任一断面的体积流量相等，即Q=v i S i2.6风流入口断面处的绝对全压P ti等于大气压P o，风流出口断面处的绝对静压P i等于大气压P o由于风道是水平的，故各断面间无位能差，且大气压相等。
煤矿通风与安全字母与阻力公式皮托管（上海隆拓仪器厂出该直型皮托管和L 型皮托管）孔与标有“+和该点的动压作用，称为全压孔（+）。
外管的前端封闭，在其壁管开有4～6个小孔与标有“—”号的管脚相通，测定时，管壁上的小孔与风流平行，其感受的只是测点的绝对静压，因此称为静压孔（—）。
皮托管图q m ——人体在新陈代谢中产热量，取决于人体活动量； q w ——人体用于做功而消耗的热量， q m - q w 人体排出的多余热量；q d ——人体对流散热量，低于人体表面温度，为负，否则，为正；q z ——汗液蒸发或呼出水蒸气所带出的热量；q f ——人体与周围物体表面的辐谢散热量，可正，可负；q ch ——人体由热量转化而没有排出体外的能量；人体热平衡时， q ch =0； (P 3) 湿卡他度（K w ）。
(P 4)P ——空气的压力也称为空气的静压，用符号 P 表示。
(P6)压强在矿井通风中习惯称为压力。
它是空气分子 热运动对器壁碰撞的宏观表现。
(P6)表示空气湿度的方法 ：绝对湿度、相对湿度和含湿量 三种。
(P6)P s ——饱和水蒸汽压力（ P s ），其所含的水蒸汽量叫饱和湿度 ρ s 。
(P6)单位体积空气中实际含有的水蒸汽量（ ρ v ）与其同温度下的饱和水蒸汽含量（ ρ s ）之比称为空气空气的相对湿度。
(P6)ρ v —单位体积空气中实际含有的水蒸汽量。
ρ s —同温度下的饱和水蒸汽含量。
(P6) ϕ空气的相对湿度。
(P7) ρd —1m3空气中干空气的质量，kg ；d ：含湿量，含有1kg 干空气的湿空气中水蒸汽的质量（kg ）称为空气的含湿量。
空气的比容是指单位质量空气所占有的体积，用符号v (m 3/kg)表示，比容和密度互为倒数，它们是一个状态参数的两种表达方式。
则：ρυ1==m V，m 3/kgi ：焓 d ：焓湿量t d ——干温度(又名干球温度) (℃)。
(P7)t w ——湿温度(又名湿球温度) (℃)。
(P7)含湿量：含有 1kg 干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量（kg ）称为空气的含湿量焓：是一个复合状态参数，它是内能u 和压力功PV 之和，焓也称热焓。
(P 8)f ——粘性阻力(内摩擦力)μ－比例系数，代表空气粘性，称为动力粘性或绝对粘度。
其国际单位：帕.秒，写作：Pa • S 。
ρ密度ρ d ⋅a 干空气密度ρ v 水蒸汽密度Ｔ 为空气绝对温度，T=t+273,K 。
Ｐ sat 为饱和水蒸汽压，单位 Pa ；P 为大气压；ϕ 为相对湿度P 绝对压力：以真空为测算零点（比较基准）而测得的压力称之为绝对压力。
h 相对压力：以当时当地同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称之为相对压力， 即通常所说的表压力。
P 0 大气压。
(P 10) P 01 P 02 P 03 中的1、2、3等数字是表示编号1、2、3的位置，P 01P 02 P 03 表示这些位置的大气压。
E PO 物体在地球重力场中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一种能量叫重力位能，简称位能。
(P 11)M 质量z 高度势能：某点的静压和位能之和称之为势能。
E v 动能(P 12)。
(P 12)h v 动压或称速压。
(P 12) 全压＝静压＋动压。
(P 12)P ti 绝对全压。
(P 12)h ti 相对全压 。
(P 12) S 断面 。
V 速度。
Q 流量。
风流的能量：由机械能（静压能、动压能、位能）和内能组成。
u 内能：风流内部所具有的分子内动能与分子位能之和。
空气的内能是空气状态参数的函数，即： u = f (T , P ) 。
(P 16)const 常量。
(P 16)v 为空气的比容，m 3 /kg 。
(P 16)L R （J/kg ） ：克服流动阻力消耗的能量；(P 16)q R （J/kg ）：L R 部分转化的热量(这部分被消耗的能量将转化成热能仍存在于空气中）；(P 16) q （J/kg ） ：外界传递给风流的热量（岩石、机电设备等） 。
(P 16)n 过程指数 。
(P 17)h R (通风阻力) 空气流动过程中的能量损失（J/m 3（Pa ）） h R = L R ⋅ ρ m (P 17)通风机扩散口回收动能：h ti (相对全压）=h i （相对静压）+h vi （相对动压）。
通风机输出的全压已给定，降低出风速度，就是减少动压，从而增加了静压。
又有：H t = h R0～10＋h v10 （降低h v10 ，相应可允许增加h R0～10 ，即可增加克服风道阻力h R0～10 的能量）grm （Z1-Z2）是1、2 断面的位能差。
当1、2 断面的标高差较大的情况下，该项数值在方程中 往往占有很大的比重，必须准确测算。
其中，关键是rm 的计算，及基准面的选取。
rm 的测算原则：将1－2 测段分为若干段，计算各测定断面的空气密度(测定P 、t 、φ)，求其几何平均值。
K v 动能系数。
(P 18)入口断面处：风流入口断面处的绝对全压等于大气压（可用能量方程加以证明，对入口断面的内外侧列能量方程并忽略极小的入口流动损失） ，即：P tin =P 0，所以，h tin = 0，h in = -h vin ；(P 20)出口断面处 ：风流出口断面处的绝对静压等于大气压（可用能量方程加以证明，对出口断面的内 外侧列能量方程并忽略极小的出口流动损失） ，即：P ex =P 0所以，h ex =0，h tex =h vex ； (P 20) ∆h v 可用回收的动能值。
(P 21)H t 通风机的全压 等于通风机出口全压与入口全压之差： H t = P 6t - P 5t (P 21)H s (通风机的静压) 通风机用于克服风道阻力的那一部分能量叫通风机的静压。
(P 21)H N 1、４断面的位能差(E P01-E P04)叫做自然风压(H N )。
H N 和通风机全压（Ht)共同克服矿井通风阻力 和出口动能损失。
(P 23)Ht 通风机全压（Ht) (P 23)P 23的公式：H N + H t ( d 2-e )=( d 0-d )+( d 1~ d 2)有误，应该是：H N + H t =( d 2 ~ e)=( d 0 ~ d)+( d 1 ~ d 2)Re －雷诺数 Re ≤2300 层流，Re ＞2300 紊流。
(P 26)de －当量直径 。
对于非圆形断面的井巷，Re 数中的管道直径 d 应以井巷断面的当量直径 de 来表示。
(P 26)C —断面形状系数。
U —井巷断面周长。
(P 26)K —冒落带渗流系数，m ；l —滤流带粗糙度系数，(P 26)υ x —瞬时速度。
τ—时间。
(P 27)δ—层流边层厚度。
(P 27)K υ—风速分布系数：断面上平均风速 υ 与最大风速 υ max 的比值称为风速分布系数(速度场系数)，用 K υ 表示； υ max —最大风速 (P 27)h f —摩擦阻力 λ－无因次系数，即层流摩擦阻力系数。
(P 27)ε－粒径。
(P 28)R f 称为巷道的摩擦风阻，其单位为：kg/m 7 或 N.s 2 /m 8 (P 29)α称为（紊流）摩擦阻力系数，单位为kg/m 3 或 N.s 2/m 4。
(P 29) 紊流状态下井巷的摩擦阻力计算式：h f = α* 23Q S LUα0：通过大量实验和实测所得的、在标准状态（ρ0=1.2kg/m 3）条件下的井巷的摩擦阻力系数，即所谓标准值α0值，当井巷中空气密度ρ≠1.2kg/m 3时，其α值应进行修正。
h f =R f *Q 2井巷摩擦阻力计算方法新建矿井：查表得α0 →α→ R f → h f生产矿井：h f →R f →α→α0f R 两测点间的通风阻力。
(P 29) h l 局部阻力;ξ—局部阻力系数，无因次。
(P 30)α—风道的摩擦阻力系数，Ns 2 /m 4 ；n —风道大、小断面积之比，即Ｓ 2／Ｓ 1θ—扩张角。
(P32)ξ—假定边壁完全光滑时，90°转弯的局部阻力系数，其值查表获得；β—巷道转弯角度影响系数，其值查表获得。
Rl称为局部风阻，其单位为N.s2 /m8或kg/m7。
R 风阻hRm矿井通风总阻力(P33)φ收缩系数。
风流收缩处断面面积A2与孔口面积A之比称为收缩系数φHN自然风压HS—风机静压Ｈsd ：通风机装置的静压Ht—风机全压Ｈtd：通风机装置的全压hk通风管网阻力h d—扩散器阻力。
hv风机出口动能损失Nt通风机全压功率NS通风机静压功率ηt 、ηS分别为风机的全压和静压效率。
N 风机的轴功率，即通风机的输入功率电动机的输入功率（N m）设电动机的效率为η m, 传动效率为η trＲ风阻Ｈtd通风机装置的全压h d—扩散器阻力压力系数H （48页）流量系数Q功率系数NＲv──相当于风机出口动能损失的风阻（50页）ＳV──风机出口断面，即外接扩散器入口断面（50页）Ｒ d ──扩散器风阻 Ｒvd ──相当于扩散器出口动能损失的风阻（50页） Ｓ Vd ──为扩散器出口断面（50页）通风阻力方程 h = RQ 2 式中 Ｒ为通风机工作管网风阻h m 矿井总阻力，通风系统的总阻力h d —通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力h vd —扩散器出口动能损失轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）；离心式通风机（提供的大多是全压曲线）H td min （离心式通风机最小风压；min 最小）；H td max （离心式通风机最大风压；max 最大） H sd min （轴流式通风机最小风压；min 最小）；H sd max （轴流式通风机最大风压；max 最大） 空气加热需总热量 Q = αMC p ( ht - t l ) ，KWM-井筒进风量kg/sC p ─空气定压比热，C p =1.01 KJ/（Kg·K ）α-热量损失系数，井口房不密闭时α=1.05～1.1，密闭时α=1.1～1.15t h ─冷、热风混合后空气温度，可取 2℃； t l ─ 室外冷风温度，℃；Q ─空气加热器能够供给的热量，KW ；K ─空气加热器的传热系数，KW/（m 2 ·K ）；S ─空气加热器的散热面积，m 2 ；△ pt ─ 热媒与空气间的平均温差，℃。
v ρ─空气质量流速,Kg/m 2.s ；灌浆管道的选择：当管道中浆液恰好处于无沉积的悬浮状态时的流速，称为临界流速(v c )时，也叫不淤流速。
Vc=4Qm/3600πdc 21)全尘(总粉尘)：各种粒径的矿尘之和，1mm 以下；(2)呼吸性粉尘：5μm 以下，我国工矿企业将矿尘粒级划分为 4 级：小于 2μm 、 2～5μm 、5～10μm 和大于 10μm 。
