【采矿课件】第八章掘进工作面通风.ppt
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1、第八章第八章 掘进工作面通风掘进工作面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、可控循环风环风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、步骤第八章第八章 掘进工作面通风掘进工作面通风 利用局部扇风机或主要扇风机产生的风压对
2、井下独头巷道进行通利用局部扇风机或主要扇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、局部扇风机通风一、局部扇风机通风 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 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
3、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
4、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。2.2.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
5、中 SS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。Le3.3.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
6、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
7、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,
8、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。4.4.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
9、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)。)。10m10m10m10m2)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
10、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。10m10m5.5.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
11、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
12、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,来越大。因此,规程规程严禁采用循环通风。严禁采用循环通风。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,
13、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
14、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
15、通风。恢复常规通风。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
16、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。.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
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