【采矿课件】第四章矿井通风动力ejb.docx

《【采矿课件】第四章矿井通风动力ejb.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【采矿课件】第四章矿井通风动力ejb.docx（55页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四章 矿井通通风动力力空气在井井巷中流流动需要要克服通通风阻力力，必须须提供通通风动力力以克服服空气阻阻力，才才能促使使空气在在井巷中中流动，实实现矿井井通风。矿矿井通风风动力有有由自然然条件形形成的自自然风压压和由通通风机提提供的机机械风压压两种。本本章将研研究这两两种通风风动力的的影响因因素和特特性及其其对矿井井通风的的作用。第一节 自然风压压一、 自然风压压的形成成及特性性如图4-1所示为为一个没没有通风风机工作作的矿井井。（图4-1 简化矿矿井通风风系统）风流从气气温较低低的井筒筒进入矿矿井，从从气温较较高的井井筒流出出。不仅仅如此，在在正在开开凿的立立井井筒筒中，冬冬季风流流会沿井

2、井筒中心心一带进进入井下下，而沿沿井壁流流出井外外；夏季季风流方方向正好好相反。这这是由于于空气温温度与井井筒围岩岩温度存存在差异异，空气气与围岩岩进行热热交换，造造成进风风井筒与与回风井井筒、井井筒中心心一带与与井壁附附近空气气存在温温度差，气气温低处处的空气气密度比比气温高高处的空空气密度度大，使使得不同同地方的的相同高高度空气气柱重量量不等，从从而使风风流发生生流动，形形成了自自然通风风现象。我我们把这这个空气气柱的重重量差称称为自然然风压HH自。由上述可可见，如如果把地地表大气气视为一一个断面面无限大大、风阻阻为零的的假想风风路，则则可将通通风系统统视为一一个有高高差的闭闭合回路路，由

3、自自然风压压的形成成原因，可可得到其其计算公公式：H自=，Paa （44-1）式中Z矿井井最高点点到最低低点间的的距离，mm；g重重力加速速度，m/ss2；1、2分别别为0-1-22和5-4-33井巷中中dz段段空气密密度，kkg3/m3。 由于空空气密度度与高度度Z有着复复杂的函函数关系系，因此此用式（44-1）计计算自然然风压比比较困难难。为了了简化计计算，一一般先测测算出00-1-2和55-4-3井巷巷中空气气密度的的平均值值均进、均回，分分别代替替式（44-1）中中的1和2，则式式（4-1）可可写为：自（均进均回）g，PPa （4-2）例4-11 如如图4-1所示示的自然然通风矿矿井，

4、测测得0=1.3，1=1.26，2=1.16，3=1.14，4=1.15，5=1.3kg/m3，Z01=45m，Z12=100m，Z34=65m，Z45=80m，试求该矿井的自然风压，并判断其风流方向。解：假设设风流方方向由00-1-2井筒筒进入，由由3-44-5井井筒排出出。计算各测测段的空空气平均均空气密密度：kg/mm3kg/mm3kg/mm3kg/mm3计算进、出出风井两两侧空气气柱的平平均密度度：kg/mm3kg/mm3则H自自Pa求得的HH自为正值值，说明明风流方方向与假假设方向向一致，从从0-11-2井井筒进入入，由33-4-5井筒筒流出。自然风压压具有如如下几种种性质：1.形成

5、成矿井自自然风压压的主要要原因是是矿井进进、出风风井两侧侧的空气气柱重量量差。不不论有无无机械通通风，只只要矿井井进、出出风井两两侧存在在空气柱柱重量差差，就一一定存在在自然风风压。2.矿井井自然风风压的大大小和方方向，取取决于矿矿井进、出出风两侧侧空气柱柱的重量量差的大大小和方方向。这这个重量量差，又又受进、出出风井两两侧的空空气柱的的密度和和高度影影响，而而空气柱柱的密度度取决于于大气压压力、空空气温度度和湿度度。由于于自然风风压受上上述因素素的影响响，所以以自然风风压的大大小和方方向会随随季节变变化，甚甚至昼夜夜之间也也可能发发生变化化，单独独用自然然风压通通风是不不可靠的的。因此此规程

6、程规定定，每一一个生产产矿井必必须采用用机械通通风。3.矿井井自然风风压与井井深成正正比；矿矿井自然然风压与与空气柱柱的密度度成正比比，因而而与矿井井空气大大气压力力成正比比，与温温度成反反比。地地面气温温对自然然风压的的影响比比较显著著。地面面气温与与矿区地地形、开开拓方式式、井深深以及是是否机械械通风有有关。一一般来说说，由于于矿井出出风侧气气温常年年变化不不大，而而浅井进进风侧气气温受地地面气温温变化影影响较大大，深井井进风流流气温受受地面气气温变化化的影响响较小，所所以矿井井进、出出风井井井口的标标高差越越大，矿矿井越浅浅，矿井井自然风风压受地地面气温温变化的的影响也也越大，一一年之内

7、内不但大大小会变变化，甚甚至方向向也会发发生变化化；反之之，深井井自然风风压一年年之内大大小虽有有变化，但但一般没没有方向向上的变变化。4.主要要通风机机工作对对自然风风压的大大小和方方向也有有一定的的影响。因因为矿井井主通风风机的工工作决定定了矿井井风流的的主要流流向，风风流长期期与围岩岩进行热热交换，在在进风井井周围形形成了冷冷却带，此此时即使使风机停停转或通通风系统统改变，进进、回风风井筒之之间仍然然会存在在气温差差，从而而仍在一一段时间间之内有有自然风风压起作作用，有有时甚至至会干扰扰主要通通风机的的正常工工作，这这在建井井时期表表现尤为为明显，需需要引起起注意。二、自然然风压的的控制

8、和和利用自然通风风作用在在矿井中中普遍存存在，它它在一定定程度上上会影响响矿井主主要通风风机的工工况。要要想很好好地利用用自然通通风来改改善矿井井通风状状况和降降低矿井井通风阻阻力，就就必须根根据自然然风压的的产生原原因及影影响因素素，采取取有效措措施对自自然风压压进行控控制和利利用。1.对自自然风压压的控制制在深井中中自然风风压一般般常年都都帮助主主要通风风机通风风，只是是在季节节改变时时其大小小会发生生变化，可可能影响响矿井风风量。但但在某些些深度不不大的矿矿井中，夏夏季自然然风压可可能阻碍碍主要通通风机的的通风，甚甚至会使使小风压压风机通通风的矿矿井局部部地点风风流反向向。这在在矿井通通

9、风管理理工作中中应予重重视，尤尤其在山山区多井井筒通风风的高瓦瓦斯矿井井中应特特别注意意，以免免造成风风量不足足或局部部井巷风风流反向向酿成事事故。为为防止自自然风压压对矿井井通风的的不利影影响，应应对矿井井自然通通风情况况作充分分的调查查研究和和实际测测量工作作，掌握握通风系系统及各各水平自自然风压压的变化化规律，这这是采取取有效措措施控制制自然风风压的基基础。在在掌握矿矿井自然然风压特特性的基基础上，可可根据情情况采取取安装高高风压风风机的方方法来对对自然风风压加以以控制，也也可适时时调整主主要通风风机的工工况点，使使其既能能满足矿矿井通风风需要，又又可节约约电能。2.设计计和建立立合理的

10、的矿井通通风系统统由于矿区区地形、开开拓方式式和矿井井深度的的不同，地地面气温温变化对对自然风风压的影影响程度度也不同同。在山山区和丘丘陵地带带，应尽尽可能利利用进出出风井口口的标高高差，将将进风井井布置在在较低处处，出风风井布置置在较高高处。如如果采用用平硐开开拓，有有条件时时应将平平硐作为为进风井井，并将将井口尽尽量迎向向常年风风向，或或者在平平硐口外外设置适适当的导导风墙，出出风平硐硐口设置置挡风墙墙。进出出风井口口标高差差较小时时，可在在出风井井口修筑筑风塔，风风塔高度度以不低低于100m为宜宜，以增增加自然然风压。3.人工工调节进进、出风风侧的气气温差在条件允允许时，可可在进风风井巷

11、内内设置水水幕或借借井巷淋淋水冷却却空气，以以增加空空气密度度，同时时可起到到净化风风流的作作用。在在出风井井底处利利用地面面锅炉余余热等措措施来提提高回风风流气温温，减小小回风井井空气密密度。4.降低低井巷风风阻尽量缩短短通风路路线或采采用平行行巷道通通风；当当各采区区距离地地表较近近时，可可用分区区式通风风；各井井巷应有有足够的的通风断断面，且且应保持持井巷内内无杂物物堆积，防防止漏风风。5.消灭灭独井通通风在建井时时期可能能会出现现独井通通风现象象，此时时可根据据条件用用风幛将将井筒隔隔成一侧侧进风另另一侧出出风；或或用风筒筒导风，使使较冷的的空气由由井筒进进入，较较热的空空气从导导风筒

12、排排出。也也可利用用钻孔构构成通风风回路，形形成自然然风压。6.注意意自然风风压在非非常时期期对矿井井通风的的作用在制定矿矿井灾害害预防和和处理计计划时时，要考考虑到万万一主要要通风机机因故停停转，如如何采取取措施利利用自然然风压进进行通风风以及此此时自然然风压对对通风系系统可能能造成的的不利影影响，制制订预防防措施，防防患于未未然。三、 自然风压压的测定定生产矿井井自然风风压的测测定方法法有两种种：直接接测定法法和间接接测定法法。1.直接接测定法法（图4-2 用用通风机机房中的的压差计计测自然然风压）矿井在无无通风机机工作或或通风机机停止运运转时，在在总风流流的适当当地点设设置临时时隔断风风

13、流的密密闭，将将矿井风风流严密密遮断，而而后用压压差计测测出密闭闭两侧的的静压差差，该静静压差便便是矿井井的自然然风压值值。或将将风硐中中的闸门门完全放放下，然然后由风风机房水水柱计直直接读出出矿井自自然风压压值（如如图4-2所示示）。2.间接接测定法法以抽出式式通风矿矿井为例例。（图4-3 自自然风压压的间接接测定法法）如图4-3所示的的抽出式式通风矿矿井，因因风硐中中通风机机入口风风流的相相对全压压h全与自然然风压HH自的代数数和等于于矿井的的通风阻阻力，即即h全+HH自=RQ2 （4-3）式中R矿井井总风阻阻，Nss2/m8；Q矿矿井总风风量，mm3/s。所以首先先在通风风机正常常运转时

14、时，测出出矿井总总风量QQ及通风风机入风风口处风风流的相相对全压压h全，而后后停止主主要通风风机的运运转，若若有自然然风流，立立即测出出自然风风流的风风速v自，计算算出自然然通风的的风量QQ自=Sv自，S是测v自处的风风硐的断断面积，可得下式：H自= RQ自2 （4-4）解式（44-3）和和（4-4）的的联立方方程组，得得矿井自自然风压压：H自=hh全，Paa （44-5）第二节 矿井井主要通通风机及及其附属属装置矿井通风风动力中中自然风风压较小小，且不不稳定，不不能保证证矿井通通风的要要求，因因此，规规程规规定，每每一个矿矿井都必必须采用用机械通通风。我我国煤矿矿已普遍遍使用机机械通风风。在

15、全全国统配配煤矿中中，主要要通风机机的平均均电能消消耗量占占全矿电电能消耗耗的比重重较大，据据统计，国国有煤矿矿主要通通风机平平均电耗耗约占矿矿井电耗耗的200%330%，个个别矿井井通风设设备的耗耗电量可可达500%。因因此，合合理选择择和使用用主要通通风机，不不但能使使矿井安安全得到到根本的的保证，同同时对改改善井下下的工作作条件，提提高煤矿矿的主要要技术经经济指标标也有重重要作用用。矿用通风风机按照照其服务务范围和和所起的的作用分分为三种种：1.主要要通风机机。担负负整个矿矿井或矿矿井的一一翼、或或一个较较大区域域通风的的通风机机，称为为矿井的的主要通通风机。2.辅助助通风机机。用来来帮

16、助矿矿井主要要通风机机对一翼翼或一个个较大区区域克服服通风阻阻力，增增加风量量的通风风机，称称为主要要通风机机的辅助助通风机机。3.局部部通风机机。供井井下某一一局部地地点通风风使用的的通风机机，称为为局部通通风机。一一般服务务于井巷巷掘进通通风。矿用通风风机按照照构造和和工作原原理不同同，又可可分为离离心式通通风机和和轴流式式通风机机。一、离心心式通风风机图4-44是离心心式通风风机的构构造及其其在矿井井通风井井口作抽抽出式通通风的示示意图。（图4-4 离离心式通通风机的的构造）1工作作轮；22蜗壳体体；3扩散器器；4主轴；5止推轴轴承；66径向轴轴承；77前导器器；8机架；9联轴器器；10

17、0制动器器；111机座；12吸风口口；133、通风风机房；14电动机机；155风硐离心式通通风机主主要由工工作轮、蜗蜗壳体、主主轴和电电动机等等部件构构成。工工作轮是是由固定定在机轴轴上的轮轮毂以及及安装在在轮毂上上的一定定数量的的机翼形形叶片构构成。风风流沿叶叶片间的的流道流流动。叶叶片按其其在流道道出口处处安装角角2的不同同，可分分为前倾倾式（2900。）、径径向式（290。）、后倾式（290。）三种。因为后倾叶片的通风机当风量变化时风压变化较小，且效率较高，所以矿用离心式通风机多为后倾式。（图4-5 工工作轮叶叶片的构构造角度度）w2工工作轮出出风口叶叶片的切切线速度度；u2工作轮轮圆周

18、速速度空气进入入风机的的形式，有有单侧吸吸入和双双侧吸入入两种。其其他条件件相同时时，双吸吸风口风风机的动动轮宽度度和风量量是单吸吸风口风风机的22倍。在在吸风口口与工作作轮之间间还装有有前导器器，使进进入叶轮轮的气流流发生预预旋绕，以以达到调调节风压压的目的的。当电动机机传动装装置带动动工作轮轮在机壳壳中旋转转时，叶叶片流道道间的空空气随叶叶片的旋旋转而旋旋转，获获得离心心力，经经叶端被被抛出工工作轮，流流到螺旋旋状机壳壳里。在在机壳内内空气流流速逐渐渐减小，压压力升高高，然后后经扩散散器排出出。与此此同时，在在叶片的的入口即即叶根处处形成较较低的压压力，使使吸风口口处的空空气自叶叶根流入入

19、叶道，从从叶端流流出，如如此源源源不断形形成连续续流动。现我国生生产的离离心式通通风机较较多，适适用煤矿矿作主要要通风机机的有：4-772-111型、GG4-773-111型、KK4-773-001型等等。型号号参数的的含义以以K4-73-0132型型为例说说明如下下：K4-773-00132K矿用用；4效率率最高点点压力系系数的110倍，取取整数；73效效率最高高点比转转速，取取整数；0通风风机进风风口为双双面吸入入；1 第一次设设计；32通风机机机号，为为叶轮直直径，ddm。K4-773-001型和和G4-73-11型型离心式式通风机机的特性性曲线如如附录四四所示。二、轴流流式通风风机如图

20、4-6所示。（图4-6 轴轴流式通通风机的的构造）1集风风器；22流线体体；3前导器器；4第一级级工作轮轮；5中间整整流器；6第二级级工作轮轮；7后整流流器；88环形或或水泥扩扩散器；9机架；10电动机机；111通风机机房；112风硐；13导流板板；144基础；15径向轴轴承；116止推轴轴承；117制动器器；188齿轮联联轴节；19扩散塔塔轴流式通通风机主主要由进进风口、工工作轮、整整流器、主主体风筒筒、扩散散器和传传动轴等等部件组组成。进进风口是是由集风风器和疏疏流罩构构成的断断面逐渐渐缩小的的环行通通道，使使进入工工作轮的的风流均均匀，以以减少阻阻力，提提高效率率。工作轮是是由固定定在轴

21、上上的轮毂毂和以一一定角度度安装在在其上的的叶片构构成。工工作轮有有一级和和二级两两种。二二级工作作轮产生生的风压压是一级级的2倍倍。工作作轮的作作用是增增加空气气的全压压。整流流器（导导叶）安安装在每每一级工工作轮之之后，为为固定轮轮。其作作用是整整直由工工作轮流流出的旋旋转气流流，减少少动能和和涡流损损失。环行扩散散器是使使从整流流器流出出的环状状气流逐逐渐扩张张，过渡渡到全断断面。随随着断面面的扩大大，空气气的一部部分动压压转换为为静压。（图4-7 轴轴流式通通风机叶叶片的构构造）叶片用螺螺栓固定定在轮毂毂上，呈呈中空梯梯形，横横截面和和机翼形形状相似似。在叶叶片迎风风侧作一一外切线线，

22、称为为弦线，弦弦线与工工作轮旋旋转方向向（u）的夹夹角称为为叶片安安装角，以以表示。角是可可调的。因因为通风风机的风风压、风风量的大大小与角有关关，所以以工作时时可根据据所需要要的风量量、风压压调节的角度度。在一一级通风风机中，角的调节范围是10。40。，二级通风机的调节范围是15。45。，可按相邻角度差5。或2.5。调节，但每个工作轮上的角必须严格保持一致。为减少能能量损失失和提高高通风机机的工作作效率，还还设有集集风器和和流线体体。集风风器是在在通风机机入风口口处呈喇喇叭状圆圆筒的机机壳，以以引导气气流均匀匀平滑地地流入工工作轮；流线体体是位于于第一级级工作轮轮前方的的呈流线线型的半半球状

23、罩罩体，安安装在工工作轮的的轮毂上上，用以以避免气气流与轮轮毂冲击击。目前我国国生产的的轴流式式通风机机中，适适用于煤煤矿作主主要通风风机的有有：2KK60型型、GAAF型、22K566型、KKZS型型等。型型号参数数的含义义以2KK60-1- No24型型为例说说明如下下：2K600-1- 242 两级叶轮轮；K矿用用；60轮轮毂比的的1000倍；1 结构设计计序号；24叶轮直直径，ddm。2K600型、GGAF型型、622A144-111型轴流流式通风风机特性性曲线如如附录五五所示。三、对旋旋式通风风机19944年9月月，原煤煤炭部颁颁发了关关于推广广使用四四项通风风安全装装备的决决定，对

24、对旋式局局部通风风机被列列为在全全国推广广使用的的四项装装备之一一。对旋旋式局部部通风机机也是一一种轴流流式通风风机，和和传统轴轴流式通通风机相相比较，具具有高效效率、高高风压、大大风量、性性能好、高高效区宽宽、噪声声低、运运行方式式多、安安装检修修方便等等优点。现现在我国国已经研研制成功功新一代代高效节节能矿用用防爆对对旋式主主要通风风机。(图4-8 BBDK665型轴轴流式通通风机)1风道道；2连接风风筒；33一级通通风机；4二级通通风机；5扩散筒筒；6扩散塔塔；7稳流环环；8钢轨对旋式通通风机由由集流器器、一级级通风机机、二级级通风机机、扩散散筒和扩扩散塔组组成。风风机采用用对旋式式结构

25、，一一、二级级叶轮相相对安装装，旋转转方向相相反；叶叶片采用用机翼形形扭曲叶叶片，叶叶面也互互为反向向，省去去了一般般轴流式式通风机机的中、后后导叶，减减少了压压力损失失，提高高了风机机效率。每每一级叶叶轮均采采用悬臂臂结构，各各安装在在隔爆型型电动机机上，形形成两台台独立的的通风机机，既没没有传统统的长轴轴传动，也也没有联联轴器，结结构简单单，还可可提高效效率。隔隔爆型电电动机安安装在主主风筒内内密闭罩罩中，密密闭罩具具有一定定的耐压压性，可可使电动动机与通通风机流流道中含含瓦斯的的气体隔隔绝，同同时起一一定的散散热作用用。密闭闭罩有三三根导管管，既起起支撑作作用，又又可使主主风筒与与大气相

26、相通，使使新鲜空空气流入入密闭罩罩中，罩罩内空气气可保持持正压状状态，使使得电动动机始终终处于瓦瓦斯浓度度小于11%的条条件下工工作，符符合安全全防爆要要求。在在主风筒筒中设置置有稳流流环，使使得通风风机性能能曲线中中无驼峰峰区，无无喘振，在在任何阻阻力情况况下均可可稳定运运行。通通风机噪噪音较低低，绝大大多数型型号在无无消声装装置的情情况下，噪噪声均可可低于990dBB（A）。通通风机叶叶轮叶片片安装角角可以调调整，一一般分为为45。、400。、355。、300。及255。五个角角度。一一、二级级叶轮叶叶片安装装角角度度可以一一致，也也可不同同，又可可调节为为小于或或等于445。范围内内任意

27、角角度运行行。可以以单级运运行，也也可以双双级运行行，因此此可调范范围极广广，尤其其在矿井井投产初初期可只只运行一一级。通通风机和和扩散器器均安装装在带轮轮的平板板车上，下下设轨道道，安装装维修很很方便。可可以反转转反风。在在各种情情况下，反反风率均均为700%以上上；不需需要反风风道及通通风机的的基础，也也可不要要主通风风机房，只只需要建建造电控控值班室室。电动动机轴承承和电动动机定子子有测温温装置，可可遥测和和报警。电电动机轴轴承还配配备了不不停机注注油和排排油管装装置。风机的工工作原理理是：工工作时两两级工作作轮分别别由两个个等容量量、等转转速、旋旋转方向向相反的的电动机机驱动，当当气流

28、通通过集流流器进入入第一个个工作轮轮获得能能量后，再再经第二二级工作作轮升压压排出。两两级工作作轮互为为导叶，第第一级后后形成的的旋转速速度，由由第二级级反向旋旋转消除除并形成成单一的的轴向流流动。22个工作作轮所产产生的理理论全压压为通风风机理论论全压的的1/22，不仅仅使通过过两级工工作轮的的气流平平稳，有有利于提提高通风风机的全全压效率率，而且且使前后后级工作作轮的负负载分配配比较合合理，不不会造成成各级电电动机出出现超功功、过载载现象。目前，对对旋式通通风机有有数十个个系列。作作为煤矿矿主要通通风机使使用的有有BD或或BDKK系列高高效节能能矿用防防爆对旋旋式主要要通风机机，最高高静压

29、效效率可达达85%，噪声声不大于于85ddB（AA）。局局部通风风机主要要有FDDC-116/330型、FFSD-218.5型、DDSF-6.33/600型、DDSFAA-5型型、BDDJ600系列、22BKJJ-6.0/33.0型型、KDDF型等等。型号参数数的含义义以BDDK655A-88- 24型型为例说说明如下下：BDK665A-8- 24B防爆爆型；D对旋旋结构；K矿用用；65轮轮毂比的的1000倍；A叶片片数目配配比为AA种；8配用用8极电电机；24机号为为24，即即24ddm。BD系列列对旋式式风机特特性曲线线如附录录六所示示。四、主要要通风机机附属装装置矿井使用用的主要要通风机

30、机，除了了主机之之外尚有有一些附附属装置置。主要要通风机机和附属属装置总总称为通通风机装装置。附附属装置置有风硐硐、扩散散器、防防爆门和和反风装装置等。1.风硐硐风硐是连连接通风风机和风风井的一一段巷道道，如图图4-99所示。（图4-9 风风硐）1出风风井；22风硐；3通风机机因为通过过风硐的的风量很很大，风风硐内外外压力差差也较大大，其服服务年限限长，所所以风硐硐多用混混凝土、砖砖石等材材料建筑筑，对设设计和施施工的质质量要求求较高。 良好的的风硐应应满足以以下要求求： (1)应有足足够大的的断面，风风速不宜宜超过115ms。 (2)风硐的的风阻不不应大于于0.001966Ns22m8，阻力

31、力不应大大于10002200PPa。风风硐不宜宜过长，与与井筒连连接处要要平缓，转转弯部分分要呈圆圆弧形，内内壁要光滑，并并保持无无堆积物物，拐弯弯处应安安设导流流叶片，以以减少阻阻力。 (3)风硐及及闸门等等装置，结结构要严严密，以以防止漏漏风。(4)风风硐内应应安设测测量风速速和风流流压力的的装置，风风硐和主主通风机机相连的的一段长长度不应应小于110112D(D为通风风机工作作轮的直直径)。(5)风风硐与倾倾角大于于30。的斜井井或立井井的连接接口距风风井12m处处应安设设保护栅栅栏，以以防止检检查人员员和工具具等坠落落到井筒筒中；在在距主要要通风机机入风口口122m处也也应安设设保护栅

32、栅栏，以以防止风风硐中的的脏、杂杂物被吸吸入通风风机。(6)风风硐直线线部分要要有流水水坡度，以以防积水水。 2.防防爆门防爆门是是在装有有通风机机的井口口上为防防止瓦斯斯或煤尘尘爆炸时时毁坏通通风机而而安装的的安全装装置。（图4-10 立井防防爆门）1防爆爆门；22井口圈圈；3滑轮；4平衡锤锤图4-110所示示为出风风井口的的防爆门门，门11用铁板板焊成，四四周用44条钢丝丝绳绕过过滑轮33，用挂挂有配重重的平衡衡锤4牵牵住防爆爆门，其其下端放放入井口口圈2的的凹槽中中。正常常通风时时它可以以隔离地地面大气气与井下下空气。当当井下发发生爆炸炸事故时时，防爆爆门即能能被爆炸炸波冲开开，起到到卸

33、压作作用以保保护通风风机。具具体要求求是：防爆门应应布置在在出风井井轴线上上，其面面积不得得小于出出风井口口的断面面积。从从出风井井与风硐硐的交叉叉点到防防爆门的的距离应应比从该该交叉点点到主要要通风机机吸风口口的距离离至少短短10mm。防爆爆门必须须有足够够的强度度，并有有防腐和和防抛出出的措施施。为了了防止漏漏风，防防爆门应应该封闭闭严密。如如果采用用液体作作密封时时，在冬冬季应选选用不燃燃的不冻冻液，且且要求以以当地出出现的十十年一遇遇的最低低温度时时不冻为为准。槽槽中应经经常保持持足够的的液量，槽槽的深度度必须使使其内盛盛装的液液体的压压力大于于防爆门门内外的的空气压压力差。井井口壁四

34、四周还应应安装一一定数量量的压脚脚，当反反风时用用它压住住防爆门门，以防防掀起防防爆门造造成风流流短路。 3.反反风装置置当矿井在在进风井井口附近近、井筒筒或井底底车场及及其附近近的进风风巷中发发生火灾灾、瓦斯斯和煤尘尘爆炸时时，为了了防止事事故蔓延延，缩小小灾情，以以便进行行灾害处处理和救救护工作作，有时时需要改改变矿井井的风流流方向。规规程规规定：生生产矿井井主要通通风机必必须装有有反风设设施，并并能在ll0miin内改改变巷道道中的风风流方向向；当风风流方向向改变后后，主要要通风机机的供给给风量不不应小于于正常供供风量的的40。每季季度应至至少检查查1次反反风设施施，每年年应进行行1次反

35、反风演习习；当矿矿井通风风系统有有较大变变化时，应应进行11次反风风演习。 1）离离心式通通风机的的反风装装置离心式通通风机只只能用反反风门与与旁侧反反风道的的方法反反风，如如图4-11所示示。（图4-11 离心式式通风机机的反风风装置）通风机正正常工作作时，反反风门11和2处处于实线线位置，反反风时将将反风门门1提起起，把反反风门22放下，地地表空气气自活门门2进入入通风机机，再从从活门11进入旁旁侧反风风道3，进进入风井井流入井井下，达达到反风风的目的的。 2）轴轴流式通通风机的的反风装装置 轴流式式通风机机的反风风方法有有三种：（1）利利用反风风门与旁旁侧反风风道反风风，如图图4-112

36、所示示。（图4-12 轴流式式通风机机的反风风装置）通风机正正常工作作时反风风门a、b位于实实线位置置(风流流方向如如实线箭箭头所示示)，反反风时，可可提起反反风门aa，放下下反风门门b(如如虚线位位置)，地地表空气气经百叶叶窗、活活门b进进入通风风机，再再由活门门a进入入旁侧反反风道，进进入风井井流入井井下(如如虚线箭箭头所示示)，达达到反风风的目的的。（2）调调节通风风机叶片片角度反反风。GGAF型型轴流式式通风机机有两种种方法调调整叶片片安装角角，一是是运行中中采用液液压调节节，常在在电厂的的通风机机调节中中采用。二二是采用用机械式式调节，如如图4-13所示示。（图4-13 机械式式叶轮

37、调调节系统统）1动叶叶；2蜗杆；3叶柄；4蜗轮；5小伞齿齿轮；66大伞齿齿轮；77小齿轮轮当通风机机停转后后，从机机壳外以以手轮调调节杆伸伸入叶轮轮毂，手手轮转动动，使蜗蜗杆2、蜗蜗轮4转转动，而而蜗轮转转动则使使与其相相连的小小齿轮77、大伞伞齿轮66、小伞伞齿轮55跟随转转动，从从而达到到改变叶叶轮1安安装角的的目的。反反风时，叶叶轮旋转转方向不不变，只只需将叶叶轮转到到图中虚虚线位置置即可。（3）反反转通风风机叶轮轮旋转方方向反风风。这种种方法是是调换电电动机电电源的任任意两相相接线，使使电动机机改变转转向，从从而改变变通风机机叶轮的的旋转方方向，使使井下风风流反向向。这种种方法基基建费

38、较较少，反反风方便便，但是是一些老老型号的的轴流式式通风机机反风后后风量达达不到要要求。一一些新型型轴流式式通风机机，将后后导叶设设计成可可调节角角度的，反反风时，将将后导叶叶同时扭扭一角度度，反风风后的风风量即能能满足要要求。4.扩散散器在通风机机出口处处外接的的具有一一定长度度、断面面逐渐扩扩大的风风道，称称为扩散散器。其其作用是是降低出出口速压压以提高高通风机机的静压压。小型型离心式式通风机机的扩散散器由金金属板焊焊接而成成，大型型离心式式通风机机的扩散散器用砖砖或混凝凝土砌筑筑，其纵纵断面呈呈长方形形，扩散散器的敞敞角a不不宜过大大，一般般为8。100。，以防防脱流。出出口断面面与入口

39、口断面之之比约为为344。轴流流式通风风机的扩扩散器由由环形扩扩散器与与水泥扩扩散器组组成。环环形扩散散器由圆圆锥形内内筒和外外筒构成成，外圆圆锥体的的敞角一一般为77。122。，内圆圆锥体的的敞角一一般为33。4。水泥泥扩散器器为一段段向上弯弯曲的风风道，它它与水平平线所成成的夹角角为600。，其高高为叶轮轮直径的的2倍，长长为叶轮轮直径的的2.88倍，出出风口为为长方形形断面(长为叶叶轮直径径的2.1倍，宽宽为叶轮轮直径的的1.44倍)。扩扩散器的的拐弯处处为双曲曲线形，并并安设一一组导流流叶片，以以降低阻阻力。五、主要要通风机机的使用用及安全全要求 为了保保证通风风机安全全可靠的的运转，

40、规规程中中规定： 1.主主要通风风机必须须安装在在地面；装有通通风机的的井口必必须封闭闭严密，其其外部漏漏风率在在无提升升设备时时不得超超过5%，有提提升设备备时不得得超过115%。 2. 必须保保证主要要通风机机连续运运转。 3. 必须安安装2套套同等能能力的主主要通风风机装置置，其中中一套作作备用，备备用通风风机必须须能在110miin内开开动。在在建井期期间可安安装1套套通风机机和1部部备用电电动机。生生产矿井井现有的的2套不不同能力力的主要要通风机机，在满满足生产产要求时时，可继继续使用用。 4.严严禁采用用局部通通风机或或局部通通风机群群作为主主要通风风机使用用。 5.装装有主要要通

41、风机机的出风风井口应应安装防防爆门，防防爆门每每6个月月检查维维修1次次。 6.新新安装的的主要通通风机投投入使用用前，必必须进行行1次通通风机性性能测定定和试运运转工作作，以后后每5年年至少进进行1次次性能测测定。主主要通风风机至少少每月检检查1次次。改变变通风机机转数或或叶片角角度时，必必须经矿矿技术负负责人批批准。 7.主主要通风风机因检检修、停停电或其其它原因因停止运运转时，必必须制订订停风措措施。主要通风风机停止止运转时时，受停停风影响响的地点点，必须须立即停停止工作作、切断断电源，工工作人员员撤到进进风巷道道中，由由值班矿矿长迅速速决定全全矿井是是否停止止生产、工工作人员员是否全全

42、部撤出出。主要通风风机在停停止运转转期间，对对由1台台主要通通风机担担负全矿矿井通风风的矿井井，必须须打开井井口防爆爆门和有有关风门门，利用用自然风风压通风风；对由由多台主主要通风风机联合合通风的的矿井，必必须正确确控制风风流，防防止风流流紊乱。第三节 通风风机风压压及实际际特性一、通风风机的工工作参数数反映通风风机工作作特性的的基本参参数有44个，即即通风机机的风量量Q通、压力力H通、功率率N通和效率率。 1.通通风机的的风量QQ通Q通表示示单位时时间内通通过通风风机的风风量，单单位为mm3s。当当通风机机抽出式式工作时时，通风风机的风风量等于于回风道道总排风风量与井井口漏入入风量之之和；当

43、当通风机机压入式式工作时时，通风风机的风风量等于于进风道道的总进进风量与与井口漏漏出风量量之和。所所以通风风机的风风量要用用风表或或皮托管管与压差差计在风风硐或通通风机扩扩散器处处实测。2.通风风机的风风压H通通风机的的风压有有通风机机全压(H通全)、静静压(HH通静)和和动压(h通动)之之分。通通风机的的全压表表示单位位体积的的空气通通过通风风机后所所获得的的能量，单单位为NNmmm3或Paa，其值值为通风风机出口口断面与与入口断断面上的的总能量量之差。因因为出口口断面与与入口断断面高差差较小，其其位压差差可忽略略不计，所所以通风风机的全全压为通通风机出出口断面面与入口口断面上上的绝对对全压

44、之之差，即即：H通全=P全出P全入，PPa (4-6)式中P全全出通风机机出口断断面上的的全压，PPa；P全入通风机机入口断断面上的的全压，PPa。 通风机机的全压压包括通通风机的的静压与与动压两两个部分分，即：H通全H通静h通动，PPa(44-7) 由于通通风机的的动压是是用来克克服风流流自扩散散器出口口断面进进到地表表大气(抽出式式)或风风硐(压压入式)的局部部阻力，所所以扩散散器出口口断面的的动压等等于通风风机的动动压，即即：h扩动=h通动 (4-8)式中h扩动扩散器器出口断断面的动动压，PPa。 3.通通风机的的功率NN 通风机机的输入入功率NN通入表示示通风机机轴从电电动机得得到的功

45、功率，单单位为KKW，通通风机的的输入功功率可用用下式计计算：N通入，KWW (4-9)式中U一线电电压，VV；I线电电流，AA；COS功率因因数；电电电动机效效率，传传传动效率率，。 通风机机的输出出功率NN通出也叫叫有效功功率，是是指单位位时间内内通风机机对通过过的风量量为Q的空气气所做的的功，即即：N通出 ，KKW (4-10) 因为通通风机的的风压有有全压与与静压之之分，所所以公式式(4-10)中中当H通为全压压时，即即为全压压输出功功率N通全出出，当H通为静压压时，即即为静压压输出功功率N通静出出。 4.通通风机的的效率通风机的的效率是是指通风风机输出出功率与与输入功功率之比比。因为

46、为通风机机的输出出功率有有全压输输出功率率与静压压输出功功率之分分，所以以通风机机的效率率分全压压效率通通全与静静压效率率通静，即即： 通全 （4-11） 通静 （4-12） 很显然然，通风风机的效效率越高高，说明明通风机机的内部部阻力损损失越小小，性能能也越好好。二、通风风机的个个体特性性及合理理工作范范围1.个体体特性曲曲线通风机的的风量、风风压、功功率和效效率这四四个基本本参数可可以反映映出通风风机的工工作特性性。每一一台通风风机，在在额定转转速的条条件下，对对应于一一定的风风量，就就有一定定的风压压、功率率和效率率，风量量如果变变动，其其它三者者也随之之改变。表表示通风风机的风风压、功功率和效效率随风风量变化化而变化化的关系系曲线，称称为通风风机的个个体特性性曲线。这这些个体体特性曲曲线不能能用理论论计算方方法来绘绘制，必必须通过过实测