矿井测风工(2)

2019-08-31 19:25

进行喷雾降温。

(5).通风强度

通风强度是指单位时间内进入井巷风量的多少而言。温度较低的空气流经巷道或工作面时,由于热交换作用能吸收热量。因此,流经该巷道或工作面的风量愈多,吸收的热量也就愈多。所以,加大通风强度是可以改变矿内的气候条件的。

(6).地面空气温度的变化影响

地面气温的高低对井下的气温高低有直接影响,尤其是对开采较浅的矿井,影响就更为显著。 (7).地下水的作用

矿井下的地层中如有高温、热泉或有热水涌出时,能使地温升高;相反,若低温的地下水活动强烈,则地温降低。

(8).其他因素的影响

如机械运转及人体的散热等都对井下气温有一定的影响,现代化矿井大型设备特别多如采煤机300kW、475kW、大溜电机250kW、机车32.5kW、掘进机lOOkW、主皮带电机315kW、强力皮带电机200kW,还有移动变电站、机电硐室内的变压器等等,这些大型设备发出很高的热量,对矿井内空气温度的变化是不能忽视的。例如风流经过一个皮带运输机的电动机时,要增加1~2℃。

3、矿井内空气温度的变化规律

综合上述,矿内空气温度受着许多因素的影响,有升温作用,也有降温作用。进风路线空气温度的变化,在矿井开采深度较浅的情况下,主要是受地面空气温度和岩石温度的影响。冬季,地面空气温度低于井下岩石温度,地面空气流人井下后,风流吸热,岩石放热,进行热交换作用。所以,进风路线上的空气温度是逐渐升高的;而在夏季则情况完全相反,空气温度逐渐降低。这就是说,在进风路线上,矿井空气温度与地面相比,有冬暧夏凉的现象。这种现象的产生是井下的岩石(或者称围岩)起着空气调节器的作用。还有一种情况是矿井开采较深,进风路线又很长时,则地面气温只能影响进风路线的一定距离(1000~2000m),超过此距离时,不论冬季还是夏季,随着进风路线的延长,矿内空气温度会逐渐升高。

三、井巷风速规定

在井巷中,尤其是在采煤工作面的风速过高时,不仅使人体散发过多热量,易患感冒,而且会引起矿尘的大量飞扬,恶化环境,危害人员健康,以致增加矿尘爆炸的可能性;同时使通风阻力和矿井漏风率加大,增加了风机的耗电量,增大通风成本,给矿井通风管理带来一定困难。风速过低时,除使人体热量不易散发,工作感到不舒适外,还易造成瓦斯积聚,可能引起瓦斯爆炸或窒息事故。因此,井巷中的风速过高或过低都是不利的。

《煤矿安全规程》对不同井巷的风速作出了相应的规定,见表1-7。

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《煤矿安全规程》对不同井巷的风速的规定

井 巷 名 称 允 许 风 速 (m/s) 最 低 最 高 无提升设备的风井和风硐 15 专为升降物料的井筒 12 风桥 10 升降人员和物料的井筒 8 主要进、回风道 8 架线电机车巷道 1.0 8 输送机巷道、采区进、回风道 0.25 6 回采工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷 0.25 4 掘进中的岩巷 0.15 4 其它通风人行巷道 0.15

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第二章 矿井通风系统

【提要】主要介绍矿井通风系统的构成;影响通风系统稳定性的因素;矿井通风网络的特征及

对生产的影响;掘进通风及技术管理;矿井通风设施的构筑及质量标准等内容。

第—节 矿井通风系统

一、矿井通风系统

矿井通风系统是指矿井的通风方法、通风方式和通风网络的总称。

矿井通风系统是否合理,对矿井的通风状况好坏和能否保障矿井安全生产具有重大作用,同时通风系统是否合理也直接影响矿井的经济效益。因此,稳定可靠的矿井通风系统是实现矿井安全生产的基本保证。

某矿在1958年11月7日,由于矿井通风系统不合理,矿井回风道被压垮,回风道严重失修,风流流动路线不畅通,造成风量不足,导致瓦斯爆炸事故的发生,造成人员死伤。

1.矿井通风方法

通风方法即为矿井主扇的工作方法,一般分为抽出式和压入式两种。

1)抽出式主扇使井下风流处于负压壮态,当一旦主扇因故停止运转时,井下风流的压力提高,可能使采空区瓦斯涌出量减少,相对比较安全。

巴矿采用的就是抽出式通风方法。

2)采用压入式通风时,须在矿井总进风路线上设置若干构筑物,使通风管理工作比较困难,

漏风较大。

2、矿井通风方式

图2—1矿井通风方式示意图 -

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通风方式是指进风与回风井筒的布置方式。根据矿井进风井和回风井的布置形式不同、位

置不同,矿井的通风方式可分为中央式、对角式和混合式。如图2-1所示。

1)中央式

进、回风井大致位于井田走向中央。根据回风井沿煤层倾斜方向位置的不同又分为中央并列式和中央边界式两种类型。中央式通风风流在井下的流动路线是折返式的,因而风路长,通风阻力大,边远采区可能因此造成风量不足,通过中央采区采空区的漏风较大。但建井初期投资少、见效快。

巴矿采用的是中央并列式。 2)对角式

进风井位于井田中央,出风井分别位于井田沿走向的两翼上。根据出风井沿走向位置的不同,又分为两翼对角式和分区对角式两种。对角式通风风流在井下的流动路线较短,通风阻力和漏风都比较小,采区之间风阻比较均衡,便于按需要控制风量分配,矿井所需总风压也比较稳定;工业广场不受回风的污染和抽出式主要通风机的噪音的危害。

3)混合式

两种或两种以上的通风方式综合运用的通风方式称为混合式通风方式。它兼备各种通风方

式的特点,大多用于老矿井进行深部开采时所采用的通风方式。

3、矿井通风网络

矿井风流按照生产要求在巷道中流动时,风流分岔、汇合线路的结构形式,叫做矿井通风网络。矿井通风网络有串联网络、并联网络和角联网络三种基本联接形式。

1)、串联通风

采煤工作面或掘进工作面的回风风流再进入其它采煤工作面或掘进工作面的通风方式称为串联通风(又称一条龙通风)。如图2-2所示。

串联通风的通风阻力大,等积孔小,通风困难,前段巷道的污风流必然流经后段巷道,工作面难以获得新鲜风流,风流中若一个地点发生事故,容易波及整个风流;串联风流中的各工作地点不能进行风量调节,不能有效利用风量。因此《煤矿安全规程》规定采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。

2)并联通风 两条或两条以上的通风巷道,在某一点分开,另一点汇

图2-3 并联通风网络示意图

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图2-2串联通风网络示意图 合,中间没有交叉巷道时,叫并联通风。如图2-3所示

并联可分为简单并联和复杂并联,如图2-3所示。还有一种并联是在井下某点分开后,在井下不再汇合,而直接与大气相通,这种并联称为“敞开式并联”。

并联网络的通风特点:

(1)、在没有附加动力情况下,有n条风路的并联网络的总风压等于任一并联分支的风压, 即:h并=h1=h2=?=hn, Pa

(2)并联网络的总风量等于各分支风量之和:

Q并=Q1+Q2+Q3+?+QN,M/S

(3)并联网络的总等积孔等于各并联分支等积孔之和, 即:A井=A1+A2+A3+?AN,m2

(4)并联风路的总风阻平方根的倒数等于各条风路风阻平方根的倒数之和;即:

1/2 1/2 1/2

1/R1/2并=1/R1+1/R2+?+1/RN

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并联通风网络中风量自然分配的规律:

当并联通风网络中有N条分支风路时,各分支风路的风阻分别为R1、R2、R3?RN,并联网络的总风量为Q总,则第i条分支风路的风量为:

Q总

Qi = --------------------------------- m3/S (Ri/R1)1/2+(Ri/R2)1/2+?+(Ri/RN)1/2 3)角联通风

并联的两条风路之间。还有一条或数条风路连通的网络联结形式,称为角联通风网络。构成角联的风路称为角联巷道。两条并联风路之间仅有一条对角风路时,称为简单角联;两条并联风路之间有两条或两条以上的对角巷道时称为复杂角联。如图2-4所示为简单角联网络。BC风路为角联巷道。

角联巷道的通风特点是:角联巷道中的风流是不稳定的,其中可能有风,也可能无风,风流可能正向流动,也可能反向流动。角联巷

道中风流的大小与方向取决于各邻近巷道风阻值的比例值而与本身风路无关。同时非对角风路中风流也不稳定。

二、矿井通风系统稳定性

风流不稳定表现为井巷中风流方向发生变化或风量大小变化幅度超过允许范围。在用风地点或

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