1、矿井通风系统矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统 是向井下各作业地点供给新鲜空气、排是向井下各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的矿井通风网路、和风流控制设施的总称。出污浊空气的矿井通风网路、和风流控制设施的总称。矿井通风系统按服务范围分为统一通风和分区通风，按进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；按主扇的工作方式分为压入式、抽出式中央对角混合式；按主扇的工作方式分为压入式、抽出式和压抽混合式。和压抽混合式。阶段通风网路、采区通风网路和通风构筑物，也是
2、迹风阶段通风网路、采区通风网路和通风构筑物，也是迹风系统的重要构成要素。防止漏风，提高有效风量率是矿井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。通风系统管理的重要内容。2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统第一节第一节 统一通风和分区通风统一通风和分区通风 一个矿井构成一个整体的通风系统称为统一通风，划一个矿井构成一个整体的通风系统称为统一通风，划分成若干个独立的通风系统，风流互不干扰，称为分区通分成若干个独立的通风系统，风流互不干扰，称为分区通风。风。2023-1-10第9章 矿井通风系统1 按矿体分区2023-1-10第
3、9章 矿井通风系统 2按按阶阶段段分分区区2023-1-10第9章 矿井通风系统3 3按采区分区按采区分区2023-1-10第9章 矿井通风系统4 4 按通风方法分区按通风方法分区2023-1-10第9章 矿井通风系统第二节第二节 进风井与回风井的布局进风井与回风井的布局一、矿井通风系统的类型及其适用条件一、矿井通风系统的类型及其适用条件 按进、回井在井田内的位置不同，通风系按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、中央对角混合式。统可分为中央式、对角式、中央对角混合式。1 1、中央式、中央式 进、回风井均位于矿体走向中央。进、回风井均位于矿体走向中央。2023-1-10第9
4、章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统2 2、对角式、对角式 1 1）两翼对角式）两翼对角式 进风井大致位于矿体走向的中央，两个回风井位于矿体边界的两进风井大致位于矿体走向的中央，两个回风井位于矿体边界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果只有一个回风翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果只有一个回风井，且进、回风分别位于矿体的两翼称为单翼对角式。井，且进、回风分别位于矿体的两翼称为单翼对角式。2023-1-10第9章 矿井通风系统3 3、混合式、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如中央并列与两翼对由上述诸种方式混合组成。例如中央并列与两翼对角混合式等等。角混合
5、式等等。2023-1-10第9章 矿井通风系统4 影响进回风井布置的因素影响进回风井布置的因素（1）矿体埋藏浅且较分散）矿体埋藏浅且较分散（2）投产初期）投产初期（3）矿体长或分散）矿体长或分散（4）主要进、回井位置的地质条件）主要进、回井位置的地质条件2023-1-10第9章 矿井通风系统第三节第三节 主扇工作方式与安装地点主扇工作方式与安装地点 一、主扇工作方式一、主扇工作方式主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式。主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式。1 1、压入式、压入式 主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整主要通风机安设在入风井口，
6、在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。2023-1-10第9章 矿井通风系统压入式压入式2023-1-10第9章 矿井通风系统2 2、抽出式抽出式 主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当通风机的作用下，整个
7、矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。运转时，井下风流的压力提高，比较安全。2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统3 3、压抽混合式、压抽混合式 在入风井口设一风机作压入式工作，回风井在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连处于中间，其正压或负压均不大，采空
8、区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。设备多，管理复杂。2023-1-10第9章 矿井通风系统4 多级机站通风多级机站通风2023-1-10第9章 矿井通风系统二、矿井通风系统的选择二、矿井通风系统的选择 根据矿井设计生产能力，在确保矿井安全、兼顾根据矿井设计生产能力，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省中央式通风系统具有井巷工程量少、初
9、期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采用。的优点。因此，矿井初期宜优先采用。当矿区面积较大时，初期可采用中央通风，逐步当矿区面积较大时，初期可采用中央通风，逐步过渡为对角式或两翼对角式。过渡为对角式或两翼对角式。1.1.矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。入式通风。2023-1-10第9章 矿井通风系统三、主扇安装地点三、主扇安装地点 主扇可安装在地表，也可安在井下，一般多安装任地表。主扇可安装在地表，也可安在井下，一般多安装任地表。安装在地表的主要
10、优点；安装、检修、维护管理比较方便，井安装在地表的主要优点；安装、检修、维护管理比较方便，井下发生灾变事故时，扇风机不易受到损害，便了采取停风、反下发生灾变事故时，扇风机不易受到损害，便了采取停风、反风或控制风员等应急措施。其缺点：井口密闭、反风装置和风风或控制风员等应急措施。其缺点：井口密闭、反风装置和风硕的漏风较大；当矿井较深，工作面距主屈较远时，沿途漏风硕的漏风较大；当矿井较深，工作面距主屈较远时，沿途漏风大；在地形条件复条的情况下，安装、建筑费用较高。大；在地形条件复条的情况下，安装、建筑费用较高。主扇安装在地下的优点：主扇装置漏风少；扇风机靠近作业区，主扇安装在地下的优点：主扇装置漏
11、风少；扇风机靠近作业区，沿途漏风也少：可利用较多井巷进风或回风，降低通风阻力，沿途漏风也少：可利用较多井巷进风或回风，降低通风阻力，密闭工程量较少。其缺点；安装、抢修和管理不力便；易因井密闭工程量较少。其缺点；安装、抢修和管理不力便；易因井下灾害而遭到破坏。下灾害而遭到破坏。2023-1-10第9章 矿井通风系统第四节第四节 阶段通风网路结构阶段通风网路结构 阶段通风网路由阶段进风巷、阶段回风巷、矿井阶段通风网路由阶段进风巷、阶段回风巷、矿井总回风巷和集中回风天井等井巷联结而成。总回风巷和集中回风天井等井巷联结而成。一、主要术语一、主要术语 (1)阶段进风巷，通常以阶段运输巷兼作阶段进风进。阶
12、段进风巷，通常以阶段运输巷兼作阶段进风进。(2)阶段回风巷，通常利用上阶段已结束作业的运输阶段回风巷，通常利用上阶段已结束作业的运输巷作为下阶段的回风巷。巷作为下阶段的回风巷。2023-1-10第9章 矿井通风系统(3)(3)总回风巷。在各开采阶段的最上部，维护或开凿一条总回风巷。在各开采阶段的最上部，维护或开凿一条专用回风巷，用以汇集下部各阶段作面所排出的污风，专用回风巷，用以汇集下部各阶段作面所排出的污风，并将其送到回风井，此回风巷称为总回风巷。建立总回并将其送到回风井，此回风巷称为总回风巷。建立总回风巷可省掉各阶段的回风巷，但需建立集中回风天井。风巷可省掉各阶段的回风巷，但需建立集中回风
13、天井。（4 4）集中回风天井，集中回风天井是沿走向布置的贯通）集中回风天井，集中回风天井是沿走向布置的贯通各阶段的回风小井，它可将各阶段作业面排出的污风送各阶段的回风小井，它可将各阶段作业面排出的污风送至上部总回风巷。至上部总回风巷。2023-1-10第9章 矿井通风系统1 1 阶梯式阶梯式2023-1-10第9章 矿井通风系统2 2平行双巷式平行双巷式2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统3 棋棋盘盘式式2023-1-10第9章 矿井通风系统 3、棋盘式通风、棋盘式通风 在作业区域内，每隔一定水平距离，保留一条在作业区域内，每隔一定水平距离，保留一条 联
14、通上下各中段并且通达总回风巷巷的回风天联通上下各中段并且通达总回风巷巷的回风天 井。回风天井用风桥跨过每个运输巷巷。平巷井。回风天井用风桥跨过每个运输巷巷。平巷 进风，天井回风其典型布置见上图所示。各作进风，天井回风其典型布置见上图所示。各作 业地点的废风都设法引入回风天井里去，从而业地点的废风都设法引入回风天井里去，从而 克服了工作面的废风串联，但是增加了通风工克服了工作面的废风串联，但是增加了通风工 程量。程量。2023-1-10第9章 矿井通风系统4 4 上下间隔式上下间隔式2023-1-10第9章 矿井通风系统5 5梳式梳式2023-1-10第9章 矿井通风系统第五节第五节 采场通风网
15、路及通风方法采场通风网路及通风方法合理的采场通风网路和通风方法，是保证整个通合理的采场通风网路和通风方法，是保证整个通过系统发挥有效通风作用的最终环节，是整个通过系统发挥有效通风作用的最终环节，是整个通风系统的至资组成都分。按各种采矿方法的结构风系统的至资组成都分。按各种采矿方法的结构特点，回采作业面的通风可归纳为；特点，回采作业面的通风可归纳为；(1)(1)无出矿水平的巷巷型或硐室型采场的通风；无出矿水平的巷巷型或硐室型采场的通风；(2)(2)有出矿水平的采场的通风；有出矿水平的采场的通风；(3)(3)无底柱分段崩落采矿法的通风。无底柱分段崩落采矿法的通风。2023-1-10第9章 矿井通风
16、系统一、无出矿水平的巷巷型或硐室型采场的通风一、无出矿水平的巷巷型或硐室型采场的通风2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统二、有出矿水平的采场的通风二、有出矿水平的采场的通风浅孔留矿法浅孔留矿法2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统三、无底柱分段崩落采矿法的通风三、无底柱分段崩落采矿法的通风2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统第六节第六节 通风构筑物通风构筑物 矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控
17、制风流的设施和装置，以保证风、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。为通风构筑物。2023-1-10第9章 矿井通风系统一、通风构筑物一、通风构筑物 通风构筑物分为两大类：通风构筑物分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等密闭、挡风墙、风帘和风门等 。2023-1-10第9章 矿井
18、通风系统1 1、风门、风门 按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，通车的地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输巷上，则应构筑自动风门。输巷上，则应构筑自动风门。风门表示方式调节风门表示方式2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统设置风门的要求：设置风门的要求：（1 1）每组风门不少于两巷，通车风门间距不小于一列车长度，行人）每组风门不少于两巷，通车风门间距不小于一列车长度，
19、行人风门间距不小于风门间距不小于5m5m。入排风巷巷之间要需设风门处同时设反向风门，。入排风巷巷之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两巷；其数量不少于两巷；（2 2）风门能自动关闭；通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回）风门能自动关闭；通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁装置；风门不能同时敞开（包括反风门）；风系统的风门要装有闭锁装置；风门不能同时敞开（包括反风门）；（3 3）门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，）门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向
20、关门方向倾斜8080至至8585；（4 4）风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔）风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严；风门前后各要堵严；风门前后各5m5m内巷巷支护良好，无杂物、积水、淤泥。内巷巷支护良好，无杂物、积水、淤泥。2023-1-10第9章 矿井通风系统2 2、风桥、风桥 当通风系统中进风巷与回风巷需水平交叉当通风系统中进风巷与回风巷需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。按其结构不同可分为三种。2023-1-10第9章 矿井通风系统1 1）绕巷式风桥）绕巷式风桥 开
21、凿在岩石里，最坚固开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。耐用，漏风少。2023-1-10第9章 矿井通风系统2 2）混凝土风桥）混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。结构紧凑，比较坚固。2023-1-10第9章 矿井通风系统3 3）铁筒风桥）铁筒风桥 可在次要风路中使用可在次要风路中使用。2023-1-10第9章 矿井通风系统3 3、密闭、密闭 密闭是隔断风流的构筑物。设置在密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的需隔断风流、也不需要通车行人的巷巷中。密闭的结构随服务年限的巷巷中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：不同而分为两类：1 1）临时密闭，常用木板、木段等修）临时密闭，常
22、用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。筑，并用黄泥、石灰抹面。2 2）永久密闭，常用料石、砖、水泥）永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。等不燃性材料修筑。表示方式观察孔放水孔注浆孔2023-1-10第9章 矿井通风系统4 4、导风板、导风板应用以下几种导风板。应用以下几种导风板。1 1）引风导风板）引风导风板 ；2 2）降阻导风板；）降阻导风板；3 3）汇流导风板）汇流导风板 2023-1-10第9章 矿井通风系统第七节第七节 通风系统的漏风及有效风量通风系统的漏风及有效风量1 1、矿井漏风及其危害性、矿井漏风及其危害性 有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量。有效风量
23、：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量。漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通巷直接流（渗）入回风巷或排出地表的风量。和煤柱裂隙等通巷直接流（渗）入回风巷或排出地表的风量。漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗。减少漏风、提高有效风量生条件恶化，增加无益的电能消耗。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。是通风管理部门的基本任务。2023-1-10第9章 矿井通风系统2 2、漏风的分类及原因、漏风的分
24、类及原因1 1）漏风的分类）漏风的分类 矿井漏风按其地点可分为：（矿井漏风按其地点可分为：（1 1）外部漏风（或称井）外部漏风（或称井口漏风）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通风机口漏风）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。（2 2）内部漏风（或称井下漏风）是指井下各种通风构）内部漏风（或称井下漏风）是指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的矿柱的漏风。筑物的漏风、采空区以及碎裂的矿柱的漏风。2 2）漏风的原因）漏风的原因 当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生当有漏风通路存在，并在其
25、两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。大小而异。2023-1-10第9章 矿井通风系统3 3、矿井漏风率及有效风量率、矿井漏风率及有效风量率1 1）矿井有效风量）矿井有效风量Q Qe e 是指风流通过井下各工作地点是指风流通过井下各工作地点实际风量总和。实际风量总和。2 2）矿井有效风量率：）矿井有效风量率：矿井有效风量率是矿井有效矿井有效风量率是矿井有效风量风量Q Qe e与各台主要通风机风量总和之比。矿井有与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于效风量率应不低于85%85%。3 3）矿井外部漏
26、风量）矿井外部漏风量 指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。可用各台主要通风机风量的总和减的风量总和。可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回（或进）风量。去矿井总回（或进）风量。2023-1-10第9章 矿井通风系统4 4）矿井外部漏风率）矿井外部漏风率 指矿井外部漏风量指矿井外部漏风量Q QL L与各台主要通风机风量总和之比。与各台主要通风机风量总和之比。矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过过5 5，有提升设备时不得超过，有提升设备时不得超过1515。4 4、减少漏风、提高有
27、效风量、减少漏风、提高有效风量 漏风风量与漏风通巷两端的压差成正比，和漏风风阻漏风风量与漏风通巷两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风巷及附近的风门的气密性，以减少漏风。巷及附近的风门的气密性，以减少漏风。2023-1-10第9章 矿井通风系统第八节第八节 矿井通风图的绘制矿井通风图的绘制 矿井通风图包括：1、通风平面图 注明风流方向及各种通风构筑物的坑巷平面图。2、通风系统图 根据通风平面图按轴侧投影方法绘制的立体图，并注明风流方向及通风构筑物，称为通风系统图。3、通风示意图 根据通风平面图或通风系统图的风流路
28、线，作出风流联结关系的图形，称为通风示意图。这种图形对分析通风系统比较方便。2023-1-10第9章 矿井通风系统一、投影方式一、投影方式 x x、y y、z z轴可根据需要选用下图所示的投影方式。轴可根据需要选用下图所示的投影方式。2023-1-10第9章 矿井通风系统二、比例二、比例 若无特殊要求，若无特殊要求，x x、y y轴的比例取通风平面图的比例。轴的比例取通风平面图的比例。Z Z轴的比例按下法选取。轴的比例按下法选取。矿井中段的真实高度为矿井中段的真实高度为H H米，在通风系统图上取为米，在通风系统图上取为h h米表示，如下图所示。通米表示，如下图所示。通风系统图上风系统图上z z
29、轴的比例为轴的比例为1 1：z z 而而 z zH/hH/h 可以看出，可以看出，h h大图纸竖边增大；大图纸竖边增大；h h小各中段巷巷在图纸上重叠多。小各中段巷巷在图纸上重叠多。a a为通风平面为通风平面图图框竖边长度。图图框竖边长度。一般可取一般可取h ha/2a/2或或a/4a/4。若各中段的巷巷偏于平面图上的一侧。若各中段的巷巷偏于平面图上的一侧。取取 h ha/4a/4 否则取否则取 h ha/2 a/2。为使作图方便，。为使作图方便，z z应取整数。应取整数。2023-1-10第9章 矿井通风系统三、通风系统图图框的确定设图框的竖边长度为三、通风系统图图框的确定设图框的竖边长度为
30、aa，横边长度为，横边长度为bb。2023-1-10第9章 矿井通风系统 1 1、正等侧投影（如下左图所示）、正等侧投影（如下左图所示）2 2、斜二侧投影（如下右图所示）、斜二侧投影（如下右图所示）2023-1-10第9章 矿井通风系统四、作图步骤（1）看懂通风平面图。（2）决定通风系统图投影方式。（3）决定通风系统图的比例。（4）决定通风系统图的图框尺寸。（5）按以上决定作出图框及各中段投影平面。2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统例题：某通风系统如下图所示，主扇在地面做抽出式工作，由于在排风井附近地表塌陷，通风过
31、排风井和回风井平巷总的密闭墙和岩石缝隙漏风量较大。后来决定将主扇迁入井下，原有的漏风风路变为排风风路。已知各风路的风阻为，扇风机的特性曲线为图中的曲线。求主扇安装在井下后，矿井风量和扇风机风量有何变化。820.12.06.0msNRRRBDBCAB，2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统2023-1-10第9章 矿井通风系统.37.3216.01581.3588/2,39.02.0216.016.021.1smBDRABRfQmQsmMRmsNBCRBDRABRABRR矿井所获得的风量为确定风机风量为点，可以交于曲线并与风机特性曲线在图中做矿井总阻力为当主扇在地表工作时，2023-1-10第9章 矿井通风系统.46696.06.010.1138222.00.12smMRmsNRRRABRRBDBCBD则风机的新风量为点，于曲线与风机特性曲线交做，矿井的总阻力为当主扇安装在井下后，
