矿井通风6局部通风课件

第六章第六章 局部通风局部通风本章主要内容本章主要内容1 1、局部通风方法、局部通风方法-压入式、抽出式、混合式、可控循压入式、抽出式、混合式、可控循环风，全风通风，环风，全风通风，2 2、掘进工作面需风量计算、掘进工作面需风量计算-压入式、抽出式、混合式、压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、炸药等按瓦斯、粉尘、炸药等3 3、局部通风装备、局部通风装备-风筒风筒-种类、阻力、漏风、安种类、阻力、漏风、安装；局部通风机装；局部通风机-性能、联合运行性能、联合运行4 4、局部通风系统设计、局部通风系统设计-原则、步骤原则、步骤5 5、掘进安全技术装备系列化、掘进安全技术装备系列化第六章 局部通风本章主要内容1第六章第六章 局部通风局部通风 利用局部通风机或主要通风机产生的风压对井下独头巷道进行通利用局部通风机或主要通风机产生的风压对井下独头巷道进行通风的方法称为风的方法称为局部通风局部通风（又称掘进通风）。（又称掘进通风）。第一节第一节 局部通风方法局部通风方法一、局部通风机通风一、局部通风机通风 利用局部通风机作动力，通过风筒导风的通风方法称局部通风机利用局部通风机作动力，通过风筒导风的通风方法称局部通风机通风，它是目前局部通风最主要的方法。通风，它是目前局部通风最主要的方法。常用通风方式：压入、抽出和混合式。常用通风方式：压入、抽出和混合式。1.1.压入式压入式 布置方式：布置方式：10mLsLv第六章 局部通风 利用局部通风机或主要通风机产生2 L Le e 气流贴着巷壁射出风筒后气流贴着巷壁射出风筒后,由于卷吸作用由于卷吸作用,射流断面逐渐扩射流断面逐渐扩张，直至射流的断面达到最大值，此段称为扩张段；张，直至射流的断面达到最大值，此段称为扩张段；L La a射流断面逐渐减少，直到为零，此段称收缩段。射流断面逐渐减少，直到为零，此段称收缩段。L Ls s从风筒出口至射流反向的最远距离（即扩张段和收缩段总长）从风筒出口至射流反向的最远距离（即扩张段和收缩段总长）称射流有效射程。称射流有效射程。在巷道条件下，一般有：在巷道条件下，一般有：式中式中 S S巷道断面巷道断面,m,m2 2。特点特点：（）局扇及电器设备布置在新鲜风流中；：（）局扇及电器设备布置在新鲜风流中；（）有效射程远，工作面风速大，排烟效果好；（）有效射程远，工作面风速大，排烟效果好；（）可使用柔性风筒，使用方便；（）可使用柔性风筒，使用方便；（）由于（）由于内内外外，风筒漏风对巷道排污有一定作用。，风筒漏风对巷道排污有一定作用。要求要求：（）局巷，避免产生循环风；：（）局巷，避免产生循环风；（）局扇入口与掘进巷道距离大于（）局扇入口与掘进巷道距离大于10m10m；（）风筒出口至工作面距离小于（）风筒出口至工作面距离小于LsLs。Le 气流贴着巷壁射出风筒后,由于卷吸作用,射流断面32.2.抽出式抽出式 布置方式布置方式：有效吸程有效吸程L Le e:风筒吸口吸入空气的作用范围。风筒吸口吸入空气的作用范围。在巷道边界条件下，其一般计算式为：在巷道边界条件下，其一般计算式为：式中式中 S S巷道断面，巷道断面，m m2 2。特点：（特点：（）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；（）污风通过风机；（）污风通过风机；（）有效吸程小，延长通风时间，排烟效果不好；（）有效吸程小，延长通风时间，排烟效果不好；（）不通使用柔性风筒。（）不通使用柔性风筒。Le2.抽出式Le43.3.压入式和抽出式通风的比较压入式和抽出式通风的比较：1)1)压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污压入式通风时，局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过局部通风机，若局部通风机不具备防爆性能，则是非常危险的。局部通风机，若局部通风机不具备防爆性能，则是非常危险的。2)2)压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大，可防止瓦斯层状积聚，且因风速较大而提高散热效果。然而，抽出式通风有效吸程小，掘进施工因风速较大而提高散热效果。然而，抽出式通风有效吸程小，掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比，抽出式风量小相比，抽出式风量小,工作面排污风所需时间长、速度慢。工作面排污风所需时间长、速度慢。3)3)压入式通风时压入式通风时,掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走,而用抽出式而用抽出式通风时通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流向工作面，安全性较差。巷道壁面涌出的瓦斯随风流向工作面，安全性较差。4)4)抽出式通风时抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进向工作面，整个井巷空气清新，劳动新鲜风流沿巷道进向工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排环境好；而压入式通风时，污风沿巷道缓慢排出，当掘进巷道越长，排污风速度越慢，受污染时间越久。污风速度越慢，受污染时间越久。5)5)压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通压入式通风可用柔性风筒，其成本低、重量轻，便于运输，而抽出式通风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成风的风筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，重量大，运输不便。本高，重量大，运输不便。3.压入式和抽出式通风的比较：54.4.混合式通风混合式通风 混混合合式式通通风风是是压压入入式式和和抽抽出出式式两两种种通通风风方方式式的的联联合合运运用用,按按局局部部通通风风机和风筒的布设位置，分为机和风筒的布设位置，分为:长压短抽、长抽短压和长抽长压长压短抽、长抽短压和长抽长压。1)1)长抽短压（前压后抽）长抽短压（前压后抽）工工作作面面的的污污风风由由压压入入式式风风筒筒压压入入的的新新风风予予以以冲冲淡淡和和稀稀释释，由由抽抽出出式式主主风风筒排出。筒排出。其其中中抽抽出出式式风风筒筒须须用用刚刚性性风风筒筒或或带带刚刚性性骨骨架架的的可可伸伸缩缩风风筒筒，若若采采用用柔柔性性风风筒筒，则则可可将将抽抽出出式式局局部部通通风风机机移移至至风风筒筒入入风风口口，改改为为压压出出式式，由由里里向外排出污风向外排出污风(如图如图b b）。）。10m10m10m10m4.混合式通风10m10m10m10m62)2)长压短抽长压短抽(前抽后压前抽后压)工作方式工作方式：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面,工作面污风经抽工作面污风经抽出式通风除尘系统净化出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。被净化后的风流沿巷道排出。混合式通风的主要特点：混合式通风的主要特点：a a、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式；、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式；b b、主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的、主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的风量，当掘进巷道断面大时风量，当掘进巷道断面大时,风速就更小风速就更小,则此段巷道顶板附近易则此段巷道顶板附近易形成瓦斯层状积聚。形成瓦斯层状积聚。10m10m2)长压短抽(前抽后压)10m10m75.5.可控循环通风可控循环通风 当当局局部部通通风风机机的的吸吸入入风风量量大大于于全全风风压压供供给给设设置置通通风风机机巷巷道道的的风风量量时时，则则部部分分由由局局部部用用风风地地点点排排出出的的污污浊浊风风流流，会会再再次次经经局局部部通通风风机送往用风地点，故称其为循环风。机送往用风地点，故称其为循环风。循循环环通通风风方方式式：循循环环通通风风分分为为掺掺有有适适量量外外界界新新风风的的循循环环通通风风和和不不掺掺有有外外界界新新风风的的循循环环通通风风。前前者者即即为为可可控控制制循循环环通通风风，也也称称为为开开路路循环通风；后者称为循环通风；后者称为闭路循环通风闭路循环通风。在在煤煤矿矿掘掘进进通通风风中中当当使使用用闭闭路路循循环环系系统统时时，因因既既无无任任何何出出口口，也也无无法法除除去去这这些些气气体体，在在封封闭闭的的循循环环区区域域中中的的污污染染物物浓浓度度必必然然会会越越来越大。因此，规程严禁采用循环通风。来越大。因此，规程严禁采用循环通风。5.可控循环通风8 如果循环通风是在一个敞开的区域内，且连续不断地有适量的新鲜如果循环通风是在一个敞开的区域内，且连续不断地有适量的新鲜风流掺入到循环风流中风流掺入到循环风流中,经理论与实践证明，这部分有控制的循环经理论与实践证明，这部分有控制的循环风流中的污染物浓度仅仅取决于该地区内污染物的产生率及流过该风流中的污染物浓度仅仅取决于该地区内污染物的产生率及流过该地区的新鲜风量的大小，故循环区域中任何地点的污染物浓度，都地区的新鲜风量的大小，故循环区域中任何地点的污染物浓度，都不会无限制地增大，而是趋于某一限值。不会无限制地增大，而是趋于某一限值。可控循环局部通风优点可控循环局部通风优点:(1)(1)采用混合式可控循环通风时采用混合式可控循环通风时,掘进巷道掘进巷道风流循环区内侧的风速较高，避免了瓦斯层状积聚风流循环区内侧的风速较高，避免了瓦斯层状积聚,同时也降低了同时也降低了等效温度，改善了掘进巷道中的气候条件。等效温度，改善了掘进巷道中的气候条件。(2)(2)当在局部通风机前配置除尘器时，可降低矿尘浓度。当在局部通风机前配置除尘器时，可降低矿尘浓度。(3)(3)在供给掘进工作面相同风量条件下，可降低通风能耗。在供给掘进工作面相同风量条件下，可降低通风能耗。缺点：缺点：(1)(1)由于流经局部通风机的风流中含有一定浓度的瓦斯与粉尘，由于流经局部通风机的风流中含有一定浓度的瓦斯与粉尘，因此，必须研制新型防爆除尘风机。因此，必须研制新型防爆除尘风机。()循环风流通过运转风机的加热循环风流通过运转风机的加热,再返回掘进工作面，使风温上升。再返回掘进工作面，使风温上升。(3)(3)当当工工作作面面附附近近发发生生火火灾灾时时，烟烟流流会会返返回回掘掘进进工工作作面面，故故安安全全性性差差，抗抗灾灾能能力力弱弱，灾灾变变时时有有循循环环风风流流通通过过的的风风机机应应立立即即进进行行控控制制,停停止止循环通风循环通风,恢复常规通风。恢复常规通风。如果循环通风是在一个敞开的区域内，且连续不断地有适量的9二、矿井全风压通风二、矿井全风压通风全风压通风全风压通风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风是利用矿井主要通风机的风压，借助导风设施把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和流的新鲜空气引入掘进工作面。其通风量取决于可利用的风压和风路风阻。风路风阻。按其导风设施不同可分为：按其导风设施不同可分为：1.1.风筒导风风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。气引入掘进工作面，污浊空气从独头掘进巷道中排出。特特点点：此此种种方方法法辅辅助助工工程程量量小小，风风筒筒安安装装、拆拆卸卸比比较较方方便便，通通常常用用于需风量不大的短巷掘进通风中。于需风量不大的短巷掘进通风中。二、矿井全风压通风10.平行巷道导风平行巷道导风 在掘进主巷的同时，在附近与其平行掘一条配风巷，在掘进主巷的同时，在附近与其平行掘一条配风巷，每隔一定距离在主、配巷间开掘联络巷，形成贯穿风流，当新的联络巷每隔一定距离在主、配巷间开掘联络巷，形成贯穿风流，当新的联络巷沟通后，旧联络巷即封闭。两条平行巷道的独头部分可用风幛或风筒导沟通后，旧联络巷即封闭。两条平行巷道的独头部分可用风幛或风筒导风，巷道的其余部分用主巷进风，配巷回风。风，巷道的其余部分用主巷进风，配巷回风。特点：特点：此方法常用于煤巷掘进，尤其是厚煤层的采区巷道掘进中，当运输、此方法常用于煤巷掘进，尤其是厚煤层的采区巷道掘进中，当运输、通风等需要开掘双巷时。此法也常用于解决长巷掘进独头通风的困难。通风等需要开掘双巷时。此法也常用于解决长巷掘进独头通风的困难。3.3.钻孔导风钻孔导风 离地表或邻近水平较近处掘进长巷反眼或上山时，可用钻孔离地表或邻近水平较近处掘进长巷反眼或上山时，可用钻孔提前沟通掘进巷道，以便形成贯穿风流。提前沟通掘进巷道，以便形成贯穿风流。这种通风方法曾被应用于煤层上山的掘进通风，取得了良好排瓦斯效果。这种通风方法曾被应用于煤层上山的掘进通风，取得了良好排瓦斯效果。.平行巷道导风 在掘进主巷的同时，在附近与其平行掘一条配114.4.风幛导风风幛导风 在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引入在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引入掘进工作面，清洗后的污风从风幛下游一侧排出。这种导风方法，掘进工作面，清洗后的污风从风幛下游一侧排出。这种导风方法，构筑和拆除风幛的工程量大。适用于短距离或无其它好方法可用构筑和拆除风幛的工程量大。适用于短距离或无其它好方法可用时采用。时采用。三、引射器通风三、引射器通风 利利用用引引射射器器产产生生的的通通风风负负压压,通通过过风风筒筒导导风风的的通通风风方方法法称称引引射射器器通通风。引射器通风一般都采用压入式。风。引射器通风一般都采用压入式。优优点点：无无电电气气设设备备，无无噪噪音音;还还具具有有降降温温、降降尘尘作作用用;在在煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出严严重重的的煤煤层层掘掘进进时时，用用它它代代替替局局部部通通风风机机通通风风，设设备备简简单单，安全性较高。安全性较高。缺点缺点：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问题。：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问题。124.风幛导风 在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引12第二节第二节 掘进工作面需风量计算掘进工作面需风量计算一、排除炮烟所需风量一、排除炮烟所需风量 1.1.压入式通风压入式通风前苏联前苏联.沃洛宁公式，当风筒出口到工作面的距离沃洛宁公式，当风筒出口到工作面的距离L LopopLLs s(4(45)5)时，工作面所需风量或风筒出口的风量应为：时，工作面所需风量或风筒出口的风量应为：m m3 3/min/min2.2.抽出式通风抽出式通风 前前苏苏联联.沃沃洛洛宁宁公公式式,当当风风筒筒末末端端至至工工作作面面的的距距离离 时时,工作面所需风量或风筒入口风量应为：工作面所需风量或风筒入口风量应为：m m3 3/min/min第二节 掘进工作面需风量计算132.2.混合式通风混合式通风 在长抽短压混合式布置时，为防止循环风和维持风筒重叠段巷道内具在长抽短压混合式布置时，为防止循环风和维持风筒重叠段巷道内具有最低的排尘或稀释瓦斯风速，则抽出式风筒的吸风量应大于压入式有最低的排尘或稀释瓦斯风速，则抽出式风筒的吸风量应大于压入式风筒出口风量风筒出口风量,即即 式中式中pcpc 按压入式风量计算。按压入式风量计算。二、排除瓦斯所需风量二、排除瓦斯所需风量 在在有有瓦瓦斯斯涌涌出出的的巷巷道道掘掘进进工工作作面面内内，其其所所需需风风量量应应保保证证巷巷道道内内任任何何地地点瓦斯浓度不超限，其值可按下式计算：点瓦斯浓度不超限，其值可按下式计算：三、排除矿尘所需风量三、排除矿尘所需风量 风流的排尘风量可按下式计算：风流的排尘风量可按下式计算：四、按风速验算风量四、按风速验算风量岩岩巷巷按按最最低低风风速速0.15m/s0.15m/s或或风风量量Q Q 9S(m9S(m3 3/min);/min);半半煤煤岩岩巷巷和和煤煤巷巷按按不不能能形形成瓦斯层的最低风速成瓦斯层的最低风速0.25m/s0.25m/s或或Q Q 15S(m15S(m3 3/min);/min);验算验算2.混合式通风14第三节第三节 局部通风装备局部通风装备 局部通风装备是由局部局部通风装备是由局部通风动力设备通风动力设备、风筒及其附属装置风筒及其附属装置组成。组成。一、风筒一、风筒 风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风小、风阻小、重风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏风小、风阻小、重量轻、拆装简便。量轻、拆装简便。1.1.风筒种类风筒种类 风筒按其材料力学性质可分为风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性刚性和柔性两种。两种。刚刚性性风风筒筒是是用用金金属属板板或或玻玻璃璃钢钢材材制制成成。玻玻璃璃钢钢风风筒筒比比金金属属风风筒筒轻轻便便、抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。抗酸、碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。柔柔性性风风筒筒是是应应用用更更广广泛泛的的一一种种风风筒筒，通通常常用用橡橡胶胶、塑塑料料制制成成。其其最最大大优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。优点是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。2.2.风筒接头风筒接头 刚刚性性风风筒筒一一般般采采用用法法兰兰盘盘连连接接方方式式。柔柔性性风风筒筒的的接接头头方方式式有有插插接接、单单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、罗圈接头罗圈接头等多种形式。等多种形式。3.3.风风筒筒的的阻阻力力计计算算公公式式参参见见第第三三章章。摩摩擦擦阻阻力力系系数数和和局局部部阻阻力力系系数数选取见书选取见书P122P122页页第三节 局部通风装备 154.4.风筒漏风风筒漏风 刚性风筒刚性风筒风筒的漏风，主要发生在接头处，风筒的漏风，主要发生在接头处，柔性风筒柔性风筒不仅接头而不仅接头而且全长的壁面和缝合针眼都有漏风，且全长的壁面和缝合针眼都有漏风，故风筒漏风属连续的均匀漏故风筒漏风属连续的均匀漏风。风。因此，应用始末端风量的几何平均值作为风筒的风量因此，应用始末端风量的几何平均值作为风筒的风量Q,Q,即：即：，m m3 3/min/min 式中局部通风机风量式中局部通风机风量QaQa与风筒出口风量与风筒出口风量Q Qh h不等，不等，Qa Qa与与Q Qh h之差就是之差就是风筒的漏风量风筒的漏风量Q Ql l，1)1)漏风率漏风率风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称为风筒漏风率风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称为风筒漏风率l l。l l虽能反映风筒的漏风情况，但不能作为对比指标。故常用百米漏虽能反映风筒的漏风情况，但不能作为对比指标。故常用百米漏风率风率l100l100表示：表示：l100l100l l/L100/L100 式中式中 L L 为风简长度。为风简长度。4.风筒漏风 162)2)有效风量率有效风量率 掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风量率掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风量率p pe e。3)3)漏风系数漏风系数 风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数p pq q。金属风筒的金属风筒的p pq q值可按下式计算：值可按下式计算：式中式中 K K相当于直径为相当于直径为1m1m的金属风筒每个接头的漏风率。的金属风筒每个接头的漏风率。D D风筒直径风筒直径,m;n,m;n风筒接头数风筒接头数,个个;L;L风筒全长风筒全长,m,m。R R0 0每米长风筒的风阻每米长风筒的风阻,Ns2/m,Ns2/m8 8;柔性风筒的柔性风筒的p pq q值：值：式中式中 n n接头数；接头数；j j个接头的漏风率。个接头的漏风率。2)有效风量率17三、局部通风机三、局部通风机 井下局部地点通风所用的通风机称为井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机局部通风机。要求：要求：体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。1.1.局部通风机的种类和性能局部通风机的种类和性能 目前我国煤矿大部分仍延用六十年代研制的目前我国煤矿大部分仍延用六十年代研制的JBTJBT系列轴流式局部通风系列轴流式局部通风机。具有低效率、低风量风压、高噪声。机。具有低效率、低风量风压、高噪声。近年来，我国已研制开发了一些新产品，如沈阳鼓风机厂研制的近年来，我国已研制开发了一些新产品，如沈阳鼓风机厂研制的BKJ66-11BKJ66-11，对旋风机等。，对旋风机等。2.2.局部通风机联合工作局部通风机联合工作（）局部通风机串联（）局部通风机串联(2)(2)局部通风机并联局部通风机并联 当风筒风阻不大，用一台局部通风机供风不足时，可采用。当风筒风阻不大，用一台局部通风机供风不足时，可采用。集中串联间隔串联风机间距过远三、局部通风机集中串联间隔串联风机间距过远18第四节第四节 局部通风系统设计局部通风系统设计 一、局部通风系统的设计原则一、局部通风系统的设计原则 (1)(1)矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件；矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件；(2)(2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进。局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进。(3)(3)尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机。尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机。(4)(4)压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。(5)(5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。二、局部通风设计步骤二、局部通风设计步骤 (1)(1)确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通风系统布置图。确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通风系统布置图。(2)(2)按通风方法和最大通风距离，选择风筒类型与直径；按通风方法和最大通风距离，选择风筒类型与直径；(3)(3)计算风机风量和风筒出口风量；计算风机风量和风筒出口风量；(4)(4)按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算局部通风系统总阻力按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算局部通风系统总阻力(5)(5)按计算所得局部通风机设计风量和风压，选择局部通风机；按计算所得局部通风机设计风量和风压，选择局部通风机；(6)(6)按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备。按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备。第四节 局部通风系统设计 19第五节第五节 掘进安全技术装备系列化掘进安全技术装备系列化一、掘进工作面产生事故的原因：一、掘进工作面产生事故的原因：（1 1）掘掘进进工工作作面面是是最最先先揭揭露露煤煤层层，它它破破坏坏了了煤煤层层中中的的瓦瓦斯斯静静平平衡衡状状态态，使使大大量量瓦瓦斯斯从从煤煤壁壁和和顶顶板板向向巷巷道道内内涌涌入入。当当穿穿地地质质构构造造带带时时，瓦瓦斯斯涌涌出出也也会增大，因此，在掘进工作面易形成瓦斯积聚超限。会增大，因此，在掘进工作面易形成瓦斯积聚超限。(2)(2)掘掘进进工工作作面面是是依依靠靠局局部部通通风风机机进进行行独独头头巷巷道道通通风风的的，其其可可靠靠性性差差，容容易易发生无计划突然停电停风，形成瓦斯积聚。发生无计划突然停电停风，形成瓦斯积聚。(3)(3)掘掘进进巷巷道道断断面面有有限限、空空间间狭狭窄窄，打打眼眼放放炮炮、机机掘掘落落煤煤、装装煤煤运运输输等等各各生生产产环环节节均均不不断断地地产产生生大大量量煤煤尘尘，若若防防尘尘效效果果不不良良，就就会会潜潜伏伏煤煤尘尘爆爆炸炸危危险。险。(4)(4)掘掘进进巷巷道道可可燃燃物物集集中中，有有风风筒筒、电电缆缆等等，机机电电设设备备多多，容容易易发发生生机机电电事事故和违章放炮，从而形成多种火源，导致瓦斯煤尘爆炸，造成火灾。故和违章放炮，从而形成多种火源，导致瓦斯煤尘爆炸，造成火灾。掘掘进进安安全全技技术术装装备备系系列列化化，对对于于保保证证掘掘进进工工作作面面通通风风安安全全可可靠靠性性具具有有重重要要意意义义。掘掘进进安安全全技技术术装装备备系系列列化化是是在在治治理理瓦瓦斯斯、煤煤尘尘、火火灾灾等等灾灾害害的的实实践践中中不不断断发发展展起起来来的的多多种种安安全全技技术术装装备备，是是预预防防与与治治理理相相结结合合的的防防止止掘掘进工作面瓦斯、煤尘爆炸与火灾等灾害的行之有效的综合性安全措施。进工作面瓦斯、煤尘爆炸与火灾等灾害的行之有效的综合性安全措施。第五节 掘进安全技术装备系列化一、掘进工作面产生事故的原因20二、保证局部通风机稳定可靠运转二、保证局部通风机稳定可靠运转11双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置 正正常常通通风风时时由由专专用用开开关关供供电电，使使局局部部通通风风机机运运转转通通风风;一一旦旦常常用用局局部部通通风风机机因因故故障障停停机机时时，电电源源开开关关自自动动切切换换，备备用用风风机机即即刻刻启启动动，继继续续供供风风，从从而而保保证证了了局局部部通通风风机机的的连连续续运运转转。由由于于双双风风机机共共用用一一趟趟主主风风筒筒，风风机机要要实实现现自自动动倒倒台台，则则连连接接两两风风机机的的风风筒筒也也必必须须能能够够自自动动倒倒风风。风风筒筒自自动动倒倒风风装装置有以下两种结构置有以下两种结构:1)1)短短节节倒倒风风 如如图图6-5-1(a)6-5-1(a)所所示示，将将连连接接常常用用风风机机风风筒筒一一端端的的半半圆圆与与连连接接备备用用风风机机风风筒筒一一端端的的半半周周胶胶粘粘、缝缝合合在在一一起起(其其长长度度为为风风简简直直径径的的1212倍倍)，套套入入共共用用风风筒筒，并并对对接接头头部部进进行行粘粘联联防防漏漏风风处处理理，即即可可投投入入使使用用。常常用用风风机机运运转转时时，由由于于风风机机风风压压作作用用，连连接接常常用用风风机机的的风风筒筒被被吹吹开开，将将与与此此并并联联的的备备用用风风机机风风筒筒紧紧压压在在双双层层风风筒筒段段内内，关关闭闭了了备备用用风风机机风风筒筒。若若常常用用风风机机停停转转，备备用用风风机机启启动动，则则连连接接常常用用风风机机的的风风筒筒被被紧紧压压在在双双层层风风简简段段内内，关关闭闭了常用风机风筒。从而达到自动倒风换流的目的。了常用风机风筒。从而达到自动倒风换流的目的。二、保证局部通风机稳定可靠运转1双风机、双电源、自动换机和212)2)切换片倒风切换片倒风 如如图图6-5-1(b)6-5-1(b)所所示示，在在连连接接常常用用风风机机的的风风筒筒与与连连接接备备用用风风机机的的风风简简之之间间平平面面夹夹粘粘一一片片长长度度等等于于风风简简直直径径1 1，530530倍倍、宽宽度度大大于于1/1/风风筒筒周周长长的的倒倒风风切切换换片片，将将其其嵌嵌套套在在共共用用风风简简内内并并胶胶粘粘在在一一起起，经经防防漏漏风风处处理理后后便便可可投投入入使使用用。常常用用风风机机运运行行时时，由由于于风风机机风风压压作作用用，倒倒风风切切换换片片将将连连接接备备用用风风机机的的风风简简关关闭闭。若若常常用用风风机机停停机机，备备用用风风机机启启动动，则则倒倒风风切切换换片片又又将将连连接接常常用用风风机机的的风风筒筒关关闭闭，从从而达到自动倒风换流的目的。而达到自动倒风换流的目的。2)切换片倒风222“2“三专二闭锁三专二闭锁”装置装置 三专三专 是指专用变压器、专用开关、专用电缆是指专用变压器、专用开关、专用电缆，两闭锁两闭锁 则指风、电则指风、电闭锁和瓦斯、电闭锁。闭锁和瓦斯、电闭锁。其功能是其功能是:只有在局部通风机正常供风、掘进巷道内的瓦斯浓度不超只有在局部通风机正常供风、掘进巷道内的瓦斯浓度不超过规定限值时，方能向巷道内机电设备供电过规定限值时，方能向巷道内机电设备供电;当局部通风机停转时，当局部通风机停转时，自动切断所控机电设备的电源自动切断所控机电设备的电源;当瓦斯浓度超过规定限值时，系统能当瓦斯浓度超过规定限值时，系统能自动切断瓦斯传感器控制范围内的电源，而局部通风机仍可照常运转。自动切断瓦斯传感器控制范围内的电源，而局部通风机仍可照常运转。若局部通风机停转、停风区内瓦斯浓度超过规定限值时，局部通风机若局部通风机停转、停风区内瓦斯浓度超过规定限值时，局部通风机便自行闭锁，重新恢复通风时，要人工复电，先送风，当瓦斯浓度降便自行闭锁，重新恢复通风时，要人工复电，先送风，当瓦斯浓度降到安全容许值以下时才能送电。从而提高了局部通风机连续运转供风到安全容许值以下时才能送电。从而提高了局部通风机连续运转供风的安全可靠性。的安全可靠性。33局部通风机遥讯装置局部通风机遥讯装置 其作用是监视局部通风机开停运行状态。高瓦斯和突出矿井所用的其作用是监视局部通风机开停运行状态。高瓦斯和突出矿井所用的局部通风机要安设载波遥迅器，以便实时监视其运转情况。局部通风机要安设载波遥迅器，以便实时监视其运转情况。44积极推行使用局部通风机消声装置积极推行使用局部通风机消声装置 其作用是降低局部通风机机体内部气流冲击产生的噪声。其作用是降低局部通风机机体内部气流冲击产生的噪声。2“三专二闭锁”装置23三、加强瓦斯检查和监测三、加强瓦斯检查和监测(1)(1)安安设设瓦瓦斯斯自自动动报报警警断断电电装装置置，实实现现瓦瓦斯斯遥遥测测。当当掘掘进进巷巷道道中中瓦瓦斯斯浓浓度度达达到到1%1%时时，通通过过低低浓浓度度瓦瓦斯斯传传感感器器自自动动报报警警;瓦瓦斯斯浓浓度度达达到到15%15%时时，通通过过瓦瓦斯斯断断电电仪仪自自动动断断电电。高高瓦瓦斯斯和和突突出出矿矿井井要要装装备备瓦瓦斯斯断断电电仪仪或或瓦瓦斯斯遥遥测测仪仪，对对炮炮掘掘工工作作面面迎迎头头5m5m内内和和巷巷道道冒冒顶顶处处瓦瓦斯斯积积聚聚地地点点要要设设置置便便携携式式瓦瓦斯斯检检测测报报警警仪仪，班班组组长长下下井井时时也也要要随随身身携携带带这这种种仪仪表表，以以便便随时检查可疑地点的瓦斯浓度。随时检查可疑地点的瓦斯浓度。(2)(2)放放炮炮员员配配备备瓦瓦斯斯检检测测器器，坚坚持持 一一炮炮三三检检 在在掘掘进进作作业业的的装装药药前前、放放炮炮前和放炮后都要认真检查放炮地点附近的瓦斯。前和放炮后都要认真检查放炮地点附近的瓦斯。(3)(3)实行专职瓦斯检查员随时检查瓦斯制度。实行专职瓦斯检查员随时检查瓦斯制度。三、加强瓦斯检查和监测24四、综合防尘措施四、综合防尘措施 掘掘进进巷巷道道的的矿矿尘尘来来源源，当当用用钻钻眼眼爆爆破破法法掘掘进进时时，主主要要产产生生于于钻钻眼眼、爆爆破破、装装岩岩工工序序，其其中中以以凿凿岩岩产产尘尘量量最最高高;当当用用综综掘掘机机掘掘进进时时，切切割割和和装装载载工工序序以以及及综综掘掘机机整整个个工工作作期期间间，矿矿尘尘产产生生量量都都很很大大。因因此此，要要做做到到湿湿式式煤煤电电钻钻打打眼眼，爆爆破破使使用用水水炮炮泥泥，综综掘掘机机内内外外喷喷雾雾。要要有有完完善善的的洒洒水水除除尘尘和和灭灭火火两两用用的的供供水水系系统统，实实现现放放炮炮喷喷雾雾、装装煤煤岩岩洒洒水水和和转转载载点点喷喷雾雾，安安设设喷喷雾雾水水幕幕净净化化风风流流，定定期期用用预预设设软软管管冲冲刷刷清清洁巷道。从而达到减少矿尘的飞扬各堆积。洁巷道。从而达到减少矿尘的飞扬各堆积。四、综合防尘措施25五、防火防爆安全措施五、防火防爆安全措施 机电设备严格采用防爆型及安全火花型机电设备严格采用防爆型及安全火花型;局部通风机、装岩机和局部通风机、装岩机和煤电钻都要采用综合保护装置煤电钻都要采用综合保护装置1 1移动式和手持式电气设备必须使用移动式和手持式电气设备必须使用专用的不延燃性橡胶电缆专用的不延燃性橡胶电缆;照明、通讯、信号和控制专用导线必须照明、通讯、信号和控制专用导线必须用橡套电缆。高瓦斯及突出矿井要使用乳化炸药，逐步推广屏蔽用橡套电缆。高瓦斯及突出矿井要使用乳化炸药，逐步推广屏蔽电缆和阻燃抗静电风简。电缆和阻燃抗静电风简。六、隔爆与自救措施六、隔爆与自救措施 设置安全可靠的隔爆设施，所有人员必须携带自救器。煤与瓦设置安全可靠的隔爆设施，所有人员必须携带自救器。煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进，应安设防瓦斯逆流灾害设施，如防突反斯突出矿井的煤巷掘进，应安设防瓦斯逆流灾害设施，如防突反向风门、风筒和水沟防逆风装置以及压风急救袋和避难碉室，并向风门、风筒和水沟防逆风装置以及压风急救袋和避难碉室，并安装直通地面调度室的电话。安装直通地面调度室的电话。实施掘进安全技术装备系列化的矿井，提高了矿井防灾和抗灾实施掘进安全技术装备系列化的矿井，提高了矿井防灾和抗灾能力，降低了矿尘浓度与噪声，改善了掘进工作面的作业环境。能力，降低了矿尘浓度与噪声，改善了掘进工作面的作业环境。五、防火防爆安全措施26第六章作业第六章作业6-1,6-4,6-6,6-10,6-14,6-15,6-18,6-6-1,6-4,6-6,6-10,6-14,6-15,6-18,6-2020第六章作业6-1,6-4,6-6,6-10,6-14,6-127